|
低溫等離子有機廢氣凈化器![]()
收藏
低溫等(deng)離(li)子廢氣凈化器,在電催化總的設計概(gai)念下,分三(san)個即(ji)獨(du)立又混(hun)成(cheng)的激(ji)發系統:微(wei)波激(ji)發區(qu)、等(deng)離(li)子激(ji)發區(qu)、極板激(ji)發區(qu)。每個激(ji)發區(qu)有(you)它(ta)特(te)定的功能,但在原理上有(you)它(ta)相(xiang)似的地(di)方。 工作區組成 1:微波激發區 本(ben)工(gong)藝有3至(zhi)9個(ge)微(wei)(wei)(wei)波(bo)激(ji)發(fa)(fa)單位,根據(ju)被(bei)處(chu)(chu)理(li)風量的(de)不同數量不同,微(wei)(wei)(wei)波(bo)由于它的(de)頻率(lv)相對(dui)比較高,在納秒的(de)時間(jian)內有效(xiao)作用(yong)于被(bei)處(chu)(chu)理(li)空(kong)間(jian)(區(qu)(qu)域(yu)),由于微(wei)(wei)(wei)波(bo)的(de)功率(lv)相對(dui)較小,因(yin)此(ci)在激(ji)發(fa)(fa)能力上也(ye)就(jiu)是說電子(zi)的(de)獲能躍遷能力上有限,本(ben)設(she)計只是把微(wei)(wei)(wei)波(bo)作為(wei)(wei)初頻激(ji)發(fa)(fa)源,在處(chu)(chu)理(li)過程中(zhong)作為(wei)(wei)一種預激(ji)發(fa)(fa)能。由于微(wei)(wei)(wei)波(bo)的(de)預激(ji)功能,極大的(de)提(ti)高等(deng)離(li)子(zi)體區(qu)(qu),極板區(qu)(qu)的(de)激(ji)發(fa)(fa)能力和處(chu)(chu)理(li)效(xiao)果,由于微(wei)(wei)(wei)波(bo)技術的(de)運用(yong),本(ben)工(gong)藝在同類設(she)備的(de)比較中(zhong)顯得設(she)備精煉而效(xiao)果優越。 2:低溫等離子體(ti)激發 本工(gong)藝(yi)有(you)(you)40支(zhi)至240支(zhi)充有(you)(you)特(te)殊氣體(ti)(ti)(ti)的無(wu)(wu)極(ji)(ji)管(guan)(guan)組成(cheng)的低(di)溫(wen)等離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)激(ji)發區(qu)(qu),低(di)溫(wen)等離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)區(qu)(qu)是(shi)工(gong)藝(yi)的核心(xin)技術,國外諸多(duo)(duo)科研機構室稱在(zai)常壓(ya)下實(shi)(shi)現低(di)溫(wen)等離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)。從大量(liang)的試驗分析,常壓(ya)低(di)溫(wen)等離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)要在(zai)工(gong)業中(zhong)應用(yong)存在(zai)的困難(nan)仍(reng)舊(jiu)很大,本工(gong)藝(yi)借助低(di)氣壓(ya)的無(wu)(wu)極(ji)(ji)燈作為低(di)溫(wen)等離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)的激(ji)發體(ti)(ti)(ti),最大限度地(di)在(zai)無(wu)(wu)極(ji)(ji)管(guan)(guan)區(qu)(qu)實(shi)(shi)現低(di)溫(wen)等離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)區(qu)(qu),由于低(di)溫(wen)等離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)在(zai)能(neng)量(liang)躍(yue)遷過(guo)(guo)程中(zhong)具有(you)(you)極(ji)(ji)強的能(neng)量(liang)平衡性(xing),在(zai)粒(li)子(zi)(zi)(zi)撞擊中(zhong)失能(neng)極(ji)(ji)少(shao)(shao),所以(yi)低(di)溫(wen)等離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)作為原子(zi)(zi)(zi)激(ji)發是(shi)最理(li)想的一種能(neng)。在(zai)實(shi)(shi)踐應用(yong)中(zhong),最大的科題在(zai)于低(di)氣壓(ya)究(jiu)竟是(shi)多(duo)(duo)少(shao)(shao)帕(pa)?管(guan)(guan)內(nei)充什么(me)樣(yang)的氣體(ti)(ti)(ti)最有(you)(you)經濟(ji)價值?這(zhe)沒有(you)(you)理(li)論(lun)模型(xing)可(ke)言,只有(you)(you)通過(guo)(guo)實(shi)(shi)踐、實(shi)(shi)驗、分析。 極板區 根據(ju)被處理(li)氣(qi)體的(de)流量,極(ji)板(ban)間的(de)電壓(ya)(ya)(ya)分12KV、16KV至42KV,極(ji)板(ban)間加以(yi)足夠高的(de)電壓(ya)(ya)(ya),在(zai)引(yin)風的(de)作(zuo)用下,極(ji)區由于負(fu)壓(ya)(ya)(ya)的(de)作(zuo)用,按照法拉第暗(an)區理(li)論、光致電離(li)理(li)論、自由離(li)理(li)論,在(zai)常壓(ya)(ya)(ya)或(huo)接(jie)近常壓(ya)(ya)(ya)的(de)條件下有相當概率的(de)粒(li)子(zi)可能實(shi)現低溫等離(li)子(zi)體。 根(gen)據三(san)類的(de)(de)功能區(qu),集中的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是實現(xian)低(di)溫等(deng)離(li)子體,由于理(li)論和實際使用條件(jian)上(shang)的(de)(de)區(qu)別,單一的(de)(de)方(fang)法獲(huo)得低(di)溫等(deng)離(li)子體,從功率上(shang),外(wai)部條件(jian)上(shang)都存在差距(ju)。本工(gong)藝集三(san)種技術與一體,經(jing)山東、江蘇、浙江三(san)地多家醫(yi)藥、化(hua)工(gong)企業的(de)(de)實地測試,原廢氣(qi)的(de)(de)去除率非常理(li)想,根(gen)據尼普(pu)公司的(de)(de)測試,高(gao)濃度(du)廢氣(qi)去除率可達84%以上(shang)。 電催(cui)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)工藝(yi)集低(di)(di)溫等離(li)子(zi)(zi)體、微波放電、極板放電與一(yi)體,在(zai)實際使(shi)用(yong)中(zhong)實現廢(fei)氣的(de)(de)有效(xiao)處理(li)是極為復(fu)雜的(de)(de)過程,整個過程在(zai)不(bu)到(dao)(dao)1秒(miao)的(de)(de)時間(jian)(jian)內完成(cheng)。從理(li)論到(dao)(dao)模型(xing)都(dou)能探(tan)究到(dao)(dao)相(xiang)關的(de)(de)機理(li),通過三種方式的(de)(de)集中(zhong)放電,廢(fei)氣分子(zi)(zi)從低(di)(di)能的(de)(de)E,在(zai)千分之(zhi)一(yi)秒(miao)的(de)(de)時間(jian)(jian)內躍遷(qian)到(dao)(dao)足以(yi)使(shi)其電離(li)的(de)(de)Em級(ji),廢(fei)氣分子(zi)(zi)鍵充分斷裂,在(zai)雪崩式的(de)(de)撞擊中(zhong)斷裂后(hou)的(de)(de)粒子(zi)(zi)由(you)于(yu)質量更小(xiao),被進一(yi)步躍遷(qian),與反(fan)應(ying)(ying)堆內的(de)(de)氧(yang)離(li)子(zi)(zi)氫氧(yang)根離(li)子(zi)(zi)發生反(fan)應(ying)(ying),生成(cheng)無害無味的(de)(de)CO2、H2O以(yi)及(ji)其它高價(jia)化(hua)(hua)合物。同(tong)時由(you)于(yu)反(fan)應(ying)(ying)堆內臭(chou)氧(yang)以(yi)及(ji)紫外線的(de)(de)作用(yong),徹底去除不(bu)同(tong)范疇的(de)(de)廢(fei)氣化(hua)(hua)合物,實地較為廣(guang)譜(pu)的(de)(de)去除空間(jian)(jian)。 凈化機理 等離子體(ti)化學(xue)反應過程中(zhong),等離子體(ti)傳遞(di)(di)化學(xue)能量的反應過程中(zhong)能量的傳遞(di)(di)大致(zhi)如下: (1) 電場+電子(zi)→高能電子(zi) (2) 高能(neng)電子(zi)+分子(zi)(或原子(zi))→(受(shou)激(ji)原子(zi)、受(shou)激(ji)基(ji)團(tuan)、游離基(ji)團(tuan)) 活性基(ji) 團(tuan) (3) 活性基團+分子(原子)→生(sheng)成物+熱 (4) 活性基團(tuan)+活性基團(tuan)→生(sheng)成(cheng)物+熱 從(cong)(cong)以(yi)(yi)上(shang)過程可以(yi)(yi)看出,電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)首先從(cong)(cong)電(dian)(dian)場獲得能量(liang),通過激發(fa)或電(dian)(dian)離(li)(li)將(jiang)能量(liang)轉移到分子(zi)(zi)(zi)或原(yuan)子(zi)(zi)(zi)中去(qu),獲得能量(liang)的(de)(de)分子(zi)(zi)(zi)或原(yuan)子(zi)(zi)(zi)被(bei)激發(fa),同時有部分分子(zi)(zi)(zi)被(bei)電(dian)(dian)離(li)(li),從(cong)(cong)而成(cheng)(cheng)為(wei)活性(xing)(xing)基團(tuan);之后這些活性(xing)(xing)基團(tuan)與分子(zi)(zi)(zi)或原(yuan)子(zi)(zi)(zi)、活性(xing)(xing)基團(tuan)與活性(xing)(xing)基團(tuan)之間相互碰撞后生成(cheng)(cheng)穩定產物(wu)和(he)熱。另外,高能電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)也能被(bei)鹵(lu)素和(he)氧氣等電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)親和(he)力較強的(de)(de)物(wu)質俘(fu)獲,成(cheng)(cheng)為(wei)負離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)。這類負離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)具有很好的(de)(de)化學活性(xing)(xing),在化學反應(ying)中起著重要的(de)(de)作用。 應用 低溫(wen)等離子體(ti)技(ji)術在廢(fei)氣(qi)(qi)處(chu)理中的(de)應用隨著工(gong)業經(jing)(jing)濟的(de)發展,石油、制藥(yao)、油漆、印(yin)刷和涂料等行(xing)業產生(sheng)的(de)揮發性(xing)(xing)有(you)機廢(fei)氣(qi)(qi)也日漸(jian)增多,這些(xie)廢(fei)氣(qi)(qi)不(bu)僅會在大(da)氣(qi)(qi)中停留較長的(de)時間,還會擴散(san)和漂移到較遠的(de)地(di)方,給(gei)環(huan)境帶來(lai)嚴重(zhong)的(de)污(wu)染,這些(xie)廢(fei)氣(qi)(qi)吸入人(ren)體(ti),直(zhi)接對(dui)人(ren)體(ti)的(de)健康(kang)產生(sheng)極大(da)的(de)危害;另外(wai)工(gong)業煙氣(qi)(qi)的(de)無控制排(pai)(pai)放使全(quan)球性(xing)(xing)的(de)大(da)氣(qi)(qi)環(huan)境日益惡化,酸雨(主要來(lai)源于(yu)工(gong)業排(pai)(pai)放的(de)硫氧化物和氮氧化物) 的(de)危害引起了各國的(de)重(zhong)視。由于(yu)大(da)氣(qi)(qi)受污(wu)染而酸化,導致(zhi)了生(sheng)態環(huan)境的(de)破壞,重(zhong)大(da)災(zai)難頻繁(fan)發生(sheng),給(gei)人(ren)類(lei)造成了巨大(da)損(sun)失。因此選擇一(yi)種經(jing)(jing)濟、可行(xing)性(xing)(xing)強的(de)處(chu)理方法勢在必行(xing)。 降解(jie)揮發性(xing)有機污染(ran)物(wu)(VOCs)傳(chuan)(chuan)統的(de)(de)(de)處理(li)(li)(li)方法如吸收(shou)、吸附、冷凝和燃(ran)燒等,對于低(di)濃度的(de)(de)(de)VOCs很難實現,而(er)光催化(hua)降解(jie)VOCs又(you)存在催化(hua)劑容易失活的(de)(de)(de)問(wen)題,利用(yong)低(di)溫等離子(zi)體處理(li)(li)(li)VOCs可以不受上述(shu)條件的(de)(de)(de)限(xian)制,具有潛在的(de)(de)(de)優勢。但(dan)由(you)于等離子(zi)體是(shi)一(yi)門包含放電物(wu)理(li)(li)(li)學(xue)、放電化(hua)學(xue)、化(hua)學(xue)反應工程學(xue)及(ji)真(zhen)空技術(shu)等基(ji)礎學(xue)科之上的(de)(de)(de)交叉學(xue)科。因(yin)此, 目前能成熟的(de)(de)(de)掌握(wo)該(gai)技術(shu)的(de)(de)(de)單位非常(chang)的(de)(de)(de)少(shao)。大部分宣傳(chuan)(chuan)采用(yong)低(di)溫等離子(zi)技術(shu)處理(li)(li)(li)廢氣的(de)(de)(de)宣傳(chuan)(chuan)都不是(shi)真(zhen)正意義(yi)上的(de)(de)(de)低(di)溫等離子(zi)廢氣處理(li)(li)(li)技術(shu)。 簡單判斷方法 現(xian)在,各傳媒上(shang)宣傳低(di)溫等離(li)子(zi)(zi)廢(fei)氣凈(jing)化的產品(pin)和技術(shu)很多(duo),可(ke)這些產品(pin)的宣傳大(da)部(bu)分都是(shi)(shi)在炒低(di)溫等離(li)子(zi)(zi)體(ti)概念。如(ru)何判(pan)斷(duan)是(shi)(shi)否(fou)是(shi)(shi)真(zhen)正意義上(shang)的低(di)溫等離(li)子(zi)(zi)體(ti)技術(shu)?可(ke)以用下(xia)面兩個簡單的規(gui)則(ze)來判(pan)斷(duan),即(ji)使你不懂(dong)低(di)溫等離(li)子(zi)(zi)體(ti)技術(shu)也能判(pan)斷(duan)出是(shi)(shi)真(zhen)是(shi)(shi)假(jia)。 (1) 在(zai)廢氣凈化的(de)(de)通(tong)(tong)道(dao)上必須(xu)充滿(man)了低(di)溫等(deng)(deng)(deng)離子(zi)(zi)體(ti)(ti)。這條(tiao)規(gui)則(ze)判斷很(hen)簡單(dan),只要用眼睛觀察一下處理(li)通(tong)(tong)道(dao)是(shi)否(fou)充滿(man)紫藍色(se)(se)的(de)(de)放(fang)電就可以(yi)直觀的(de)(de)了解是(shi)否(fou)是(shi)低(di)溫等(deng)(deng)(deng)離子(zi)(zi)體(ti)(ti)了(需要注意(yi)的(de)(de)是(shi)不要將(jiang)各種(zhong)顏色(se)(se)的(de)(de)燈光當(dang)作電離子(zi)(zi)體(ti)(ti)放(fang)電)。如果在(zai)廢氣處理(li)的(de)(de)通(tong)(tong)道(dao)上只零星的(de)(de)分(fen)布(bu)若干的(de)(de)放(fang)電點或線,則(ze)處理(li)的(de)(de)效果是(shi)非(fei)常有限的(de)(de),因為(wei),大部分(fen)的(de)(de)(VOCs)氣體(ti)(ti)沒(mei)有進過低(di)溫等(deng)(deng)(deng)離子(zi)(zi)體(ti)(ti)處理(li)區域。 (2) 低(di)溫等離(li)子體處(chu)理系統必須要(yao)有一定的(de)放電(dian)(dian)(dian)處(chu)理功(gong)率(lv)。通(tong)常需(xu)要(yao)在2~5瓦時(shi)/米(mi)3。即(ji)1000米(mi)3/時(shi)的(de)風量(liang)需(xu)要(yao)處(chu)理的(de)電(dian)(dian)(dian)功(gong)率(lv)為(wei)2KW~5KW。如果(guo)號稱1000米(mi)3/時(shi)的(de)風量(liang)只需(xu)要(yao)幾十或(huo)幾百瓦的(de)電(dian)(dian)(dian)功(gong)率(lv),則最多也就是靜電(dian)(dian)(dian)(除塵)處(chu)理或(huo)局部處(chu)理而(er)已。要(yao)想分解(jie)VOCs沒(mei)有一定的(de)能量(liang)是不(bu)可能的(de)。 凈化方法 等離子廢(fei)氣凈化(hua)器(qi)采用了獨特的吸附-分解-碳(tan)化(hua) 離心式抽風安(an)裝最新工藝(yi)技(ji)術設(she)計,采用標準模塊設(she)計等優點,是一(yi)種干法處理有機(ji)廢(fei)氣的凈化(hua)設(she)備。它改變(bian)了使用活性碳(tan)材料的工藝(yi)技(ji)術,無(wu)(wu)需再生(sheng)(sheng)處理原(yuan)料,無(wu)(wu)需專人(ren)負責,不產生(sheng)(sheng)二次污染,更換及維護(hu)保養方便。 低(di)溫等(deng)離(li)(li)子體(ti)是(shi)繼(ji)固態(tai)(tai)、液(ye)態(tai)(tai)、氣(qi)(qi)(qi)態(tai)(tai)之(zhi)后的(de)物(wu)質第四(si)態(tai)(tai),當外加電(dian)壓(ya)達到氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)放(fang)電(dian)電(dian)壓(ya)時,氣(qi)(qi)(qi)體(ti)被(bei)擊穿,產(chan)生包括電(dian)子、各(ge)種(zhong)(zhong)離(li)(li)子、原子和自(zi)由基在(zai)內(nei)的(de)混合體(ti)。放(fang)電(dian)過(guo)程中雖然電(dian)子溫度很高(gao),但(dan)重粒(li)子溫度很低(di),整個體(ti)系呈現低(di)溫狀(zhuang)態(tai)(tai),所以(yi)稱為(wei)(wei)低(di)溫等(deng)離(li)(li)子體(ti)。低(di)溫等(deng)離(li)(li)子體(ti)降解(jie)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)是(shi)利用這(zhe)些高(gao)能電(dian)子、自(zi)由基等(deng)活性粒(li)子和廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)中的(de)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)作(zuo)用,使污(wu)染(ran)(ran)物(wu)分(fen)子在(zai)極短的(de)時間內(nei)發生分(fen)解(jie),并發生后續的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)反應以(yi)達到降解(jie)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)的(de)目的(de)。一(yi)般(ban)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)放(fang)電(dian),將會產(chan)生等(deng)離(li)(li)子,而(er)這(zhe)種(zhong)(zhong)放(fang)電(dian)現像(xiang)就(jiu)是(shi)通過(guo)某種(zhong)(zhong)機制使一(yi)個或(huo)者多個電(dian)子從氣(qi)(qi)(qi)體(ti)原理(li)(li)或(huo)分(fen)子中分(fen)離(li)(li)出來,形成(cheng)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)媒質,這(zhe)種(zhong)(zhong)媒質就(jiu)稱為(wei)(wei)電(dian)離(li)(li)氣(qi)(qi)(qi)體(ti),如果外電(dian)場產(chan)生了電(dian)離(li)(li)氣(qi)(qi)(qi)體(ti),傳(chuan)導電(dian)流就(jiu)形成(cheng)了,這(zhe)種(zhong)(zhong)現象就(jiu)被(bei)稱為(wei)(wei)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)放(fang)電(dian)。而(er)這(zhe)種(zhong)(zhong)凈化(hua)設(she)備的(de)技術,就(jiu)是(shi)工業廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)處理(li)(li)最(zui)新的(de)一(yi)種(zhong)(zhong)原理(li)(li)。 |