等離子體去除廢氣的原理

　　 等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài)，當外加電壓達到氣體的放電電壓時，氣體被擊穿，產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)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(xiàn)低溫狀態(tài)，所以稱為低溫等離子體。
等離子體技術(shù)目前采用的有四類技術(shù)，介質(zhì)阻擋放電（雙介質(zhì)、單介質(zhì)）、尖端放電（金屬、纖維）、板式放電、微波放電，實際應(yīng)用也有采用組合模式。在外加電場的作用下，介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量攜能電子轟擊污染物分子，使其電離、解離和激發(fā)，然后便引發(fā)了一系列復雜的物理、化學反應(yīng)，使復雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵涡》肿影踩�物質(zhì)，或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無毒無害或低毒低害的物質(zhì)，從而使污染物得以降解去除。因其電離后產(chǎn)生的電子平均能量在10ev ，適當控制反應(yīng)條件可以實現(xiàn)一般情況下難以實現(xiàn)或速度很慢的化學反應(yīng)變得十分快速。作為環(huán)境污染處理領(lǐng)域中的一項具有極強潛在優(yōu)勢的高新技術(shù)，等離子體受到了國內(nèi)外相關(guān)學科界的高度關(guān)注。（注：低溫等離子體相對于高溫等離子體而言，屬于常溫運行。）




低溫等離子體去除污染物的機理

等離子體化學反應(yīng)過程中，低溫等離子設(shè)備等離子體傳遞的化學能量在反應(yīng)過程中能量的傳遞大致如下：
(1) 電場＋電子→高能電子
(2) 高能電子＋分子(或原子)→(受激原子、受激基團、游離基團) 活性基團
(3) 活性基團＋分子(原子)→生成物+熱
(4) 活性基團＋活性基團→生成物+熱
從以上過程可以看出，低溫等離子設(shè)備電子首先從電場獲得能量，通過激發(fā)或電離將能量轉(zhuǎn)移到分子或原子中去，獲得能量的分子或原子被激發(fā)，同時有部分分子被電離，從而成為活性基團；之后這些活性基團與分子或原子、活性基團與活性基團之間相互碰撞后生成穩(wěn)定產(chǎn)物和熱。另外，高能電子也能被鹵素和氧氣等電子親和力較強的物質(zhì)俘獲，成為負離子。這類負離子具有很好的化學活性，在化學反應(yīng)中起著重要的作用。

低溫等離子廢氣處理設(shè)備技術(shù)原理

　 低溫等離子廢氣處理設(shè)備主要使用等離子發(fā)裝置產(chǎn)生的離子轟擊污染物分子，使其電離、解離和激發(fā)，然后便引發(fā)了一系列復雜的物理、化學反應(yīng)，使復雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵涡》肿影踩�物質(zhì)，或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無毒無害或低毒低害的物質(zhì)，從而使污染物得以降解去除。

　 近年，全球涌現(xiàn)出許多治理工業(yè)廢氣污染問題的各種技術(shù)，如超聲波、光催化氧化、生物法、冷凍法、焚燒法等。其中低溫等離子體作為一種高效、低能耗、處理量大、操作簡單的環(huán)保新技術(shù)來處理有毒、有害及難降解物質(zhì)，低溫等離子設(shè)備是近年來一項重大科技成果，具有其它方法無法比擬的絕對優(yōu)勢。

　　低溫等離子體技術(shù)應(yīng)用范圍廣，氣體的流速和濃度對于氣態(tài)污染物治理技術(shù)應(yīng)用來說是兩個非常重要的因素。生物過濾和燃燒技術(shù)能應(yīng)用于較高濃度范圍，但卻受氣體的流速所限。而低溫等離子體技術(shù)對氣體的流速和濃度都有一個很寬的應(yīng)用范圍，低溫等離子設(shè)備其應(yīng)用廣泛不言而喻。等離子體技術(shù)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；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(shù)則較好的克服了以上技術(shù)的不足，反應(yīng)條件為常溫常壓，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，低溫等離子設(shè)備并可同時消除混合污染物(有些情況還具有協(xié)同作用)，不會產(chǎn)生二次污染等。就經(jīng)濟可行性來說，低溫等離子體反應(yīng)裝置本身系統(tǒng)構(gòu)成就單一緊湊，在運行費用方面，微觀來講，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(yīng)體系就得以保持低溫，低溫等離子設(shè)備所以不僅能量利用率高，而且使設(shè)備維護費用也很低。

　　低溫等離子體技術(shù)在氣態(tài)污染物治理方面優(yōu)勢顯著。其基本原理是在電場的加速作用下，產(chǎn)生高能電子，當電子平均能量超過目標治理物分子化學鍵能時，分子鍵斷裂，達到消除氣態(tài)污染物的目的。