低温等离子体处理恶臭气体原理

低温等离子体处理恶臭气体原理

 

电晕放电和介质阻挡放电形式的低温等离子体废气处理设备更适合处理恶臭气体。

 

等离子体由***量的电子、离子、分子、中性原子、激发态、光子和自由基组成。它的总正负电荷相等，宏观上保持电中性，但也表现出很高的化学活性。等离子体作为物质的***四种状态，具有导电和电磁影响的性质，其物理性质和规律不同于固体、液体和气体。

 

根据粒子温度，等离子体可分为热等离子体和冷等离子体。前者是由稠密气体在常压或高压下电弧放电或高频放电产生，系统中各种粒子温度接近相等(电子温度≈粒子温度≈气体温度)，一般在5000K以上；后者是由稀薄气体在高压下的辉光放电和***气气体的微波或电晕放电激发产生的。电子的温度不等于其他离子的温度(电子温度≥气体温度)，电子的温度一般高达数万度，而其他粒子的温度只有300-500k，所以整个系统的温度还是不高，所以也叫低温等离子体。

 

根据产生源，等离子体可分为辐射等离子体和辐射等离子体，其中辐射等离子体主要分为以下五种形式:

 

辉光放电

 

电晕放电

 

介质阻挡放电

 

射频放电

 

微波放电

 

等离子体产生化学作用有两个条件:激发并维持等离子体放电和在等离子体中产生化学反应。与高压相比，这两个条件在低压下更容易实现。因此，为了使等离子体中的电子在没有高温的情况下获得更高的能量，对放电形式提出了更高的要求。一般来说，电晕放电和介质阻挡放电是更适合气味污染控制的放电形式。

 

有两种方法可以通过等离子去除恶臭

 

***种方式是在高能电子的瞬间高能作用下，打开一些有害气体分子的化学键，使其直接分解成简单的原子或无害的分子；

 

***二种方式，在***量高能电子、离子、激发态粒子、氧自由基、氢自由基(电子不成对、活性强的自由基因)的作用下，被氧化分解成无害产物。

 

通过等离子体去除恶臭有三个主要过程

 

1.在高能电子的作用下，产生强氧化自由基o、OH和HO2；

 

2.有机分子被高能电子碰撞激发，即原子键断裂形成小碎片群和原子；

 

3.o、OH、HO2与激发的原子、有机分子、断裂基团等自由基反应，有机分子***终被氧化降解为CO、CO2和H2O。

 

去除效率与电子能量和有机分子的键能有关。

 

在等离子体化学反应中，电子只在反应开始时起激发作用，放电增加了物种的活性，引发化学反应，甚至在常温常压下没有催化剂很难或不可能发生的化学反应。