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等離子廢氣異味凈化技術簡介

當外加電壓達到氣體的放電電壓時，氣體被擊穿，產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個體系呈現低溫狀態，所以稱為低溫等離子體。

低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用，使污染物分子在極短的時間內發生分解，并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。

介質阻擋放電是一種獲得高氣壓下低溫等離子體的放電方法，這種放電產生于兩個電極之間。介質阻擋放電可以在0.1～105Pa的氣壓下進行，具有輝光放電的大空間均勻放電和電暈放電的高氣壓運行的特點。整個放電是由許多在空間和時間上隨機分布的微放電構成，這些微放電的持續時間很短，一般在10ns量級。介質層對此類放電有兩個主要作用：一是限制微放電中帶電粒子的運動，使微放電成為一個個短促的脈沖；二是讓微放電均勻穩定地分布在整個面狀電極之間，防止火花放電。介質阻擋放電由于電極不直接與放電氣體發生接觸，從而避免了電極的腐蝕問題（SO2腐蝕性強）。

等離子體分解空氣污染物可通過兩種途徑完成：（1）在產生等離子體的過程中產生的瞬間高能量，打開某些有害分子的化學鍵，使其分解成單質原子或無害分子。（2）等離子體中包含了大量的高能電子、離子、激發態粒子和具有強氧化活性的自由基，這些活性粒子的平均能量高于氣體分子的鍵能，它們和有害氣體分子發生頻繁的碰撞，打開氣體分子的化學鍵，同時產生的大量·OH、HO2·、O·等自由基和氧化性的O3跟有害氣體分子發生化學反應生成無害產物，從而達到凈化廢氣的目的。低溫等離子體化學反應過程大致如下：

低溫等離子體的技術優勢

低溫等離子體技術應用范圍廣，氣體的流速和濃度對于氣態污染物凈化技術應用來說是兩個非常重要的因素。下圖所示為氣體流速和濃度與不同治理技術之間的關系。

氣態污染物凈化技術的應用范圍

由上圖可以看出，生物過濾和燃燒技術能應用于較高濃度范圍，但卻受氣體的流速所限；電子束照射技術僅有一段非常窄的流速范圍。而低溫等離子技術對氣體的流速和濃度都有一個很寬的應用范圍，其應用廣泛不言而喻。

低溫等離子技術工藝簡單，吸附法要考慮吸附劑的定期更換，脫附時還有可能造成二次污染；燃燒法需要很高的操作溫度；聯合催化法中，催化劑存在選擇性，某些條件(如溫度過高)會造成催化劑失活，生物法要嚴格控制pH值、溫度和濕度等條件，以適合微生物的生長。而低溫等離子體技術較好地克服了以上技術的不足，反應條件為常溫常壓，反應器結構簡單，并可同時降解混合氣態污染物，不會產生二次污染。

在投資費用方面，低溫等離子體反應裝置本身系統構成單一緊湊，還可通過現有的靜電除塵裝置改進實現。在運行費用方面，微觀上講，因放電過程只提高電子溫度而離子溫度基本保持不變，這樣反應體系就得以保持常溫，所以不僅能量利用率高，而且使設備維護費用降低。

與目前國內常用的異味氣體治理方法相比較本裝置具有如下優點：
工藝簡潔：開機后，即自行運轉，受工況限制非常少，無需專人操作。
■節能：無機械設備，空氣阻力小，耗電量約為0.08kw/m3廢氣。
■適應工況范圍寬：設備啟動、停止十分迅速，隨用隨開，不受氣溫的影響。在250℃以下和在霧態工況環境中均可正常運轉。在-50℃至+50℃的環境溫度仍可正常運轉。
■設備使用壽命長：本設備由不銹鋼材，銅材、鉬材、環氧樹脂等材料組成，抗氧化，采用防腐蝕材料，電極與廢氣不直接接觸，根本上解決了設備腐蝕問題。
■結構簡單：只需用電，操作極為簡單，無需派專職人員看守，基本不占用人工費。無機械設備，故障率低，維修容易。
■應用范圍廣：介質阻擋放電產生的低溫等離子體中，電子能量高，幾乎可以將所有的異味氣體分子降解。
低溫等離子體技術工藝路線示意圖：

植物油生產產生的廢氣異味氣體從氣體收集系統收集后首*入預處理器中進行除油，然后再進入等離子體反應器單元，在該區域由于高能電子的作用，使異昧分子受激發，帶電粒子或分子間的化學鍵被打斷，產生自由基等活性粒子。同時空氣中的水和氧氣在高能電子轟擊下也會產生OH自由基、活性氧等強氧化性物質，這些強氧化性物質也會與異味分子反應，使其分解，從而促進異味消除，凈化后的氣體經排氣筒高空排放。