原理
低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài)，當(dāng)外加電壓達(dá)到氣體的放電電壓時(shí)，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(guò)程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個(gè)體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài)，所以也稱(chēng)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(shí)間內(nèi)發(fā)生分解，并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到降解污染物的目的。
⑴電場(chǎng)+電子→高能電子
⑶活性基團(tuán)+氧氣→生成物+熱
⑷活性基團(tuán)+活性基團(tuán)→生成物+熱
低溫等離子體的產(chǎn)生途徑很多，毅陽(yáng)環(huán)保采用雙介質(zhì)阻擋放電形式(Dielectric Barrier Discharge，簡(jiǎn)稱(chēng)DDBD)。 介質(zhì)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(chǎn)生于兩個(gè)電極之間。介質(zhì)阻擋放電可以在0.1～10105Pa的氣壓下進(jìn)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(yùn)行的特點(diǎn)。整個(gè)放電是由許多在空間和時(shí)間上隨機(jī)分布的微放電構(gòu)成，這些微放電的持續(xù)時(shí)間很短，一般在10ns量級(jí)。介質(zhì)層對(duì)此類(lèi)放電有兩個(gè)主要作用：一是限制微放電中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，使微放電成為一個(gè)個(gè)短促的脈沖；二是讓微放電均勻穩(wěn)定地分布在整個(gè)面狀電極之間，防止火花放電。介質(zhì)阻擋放電由于電極不直接與放電氣體發(fā)生接觸，從而避免了電極的腐蝕問(wèn)題。
低溫等離子體凈化工業(yè)廢氣的工作原理： 介質(zhì)阻擋放電過(guò)程中，電子從電場(chǎng)中獲得能量，通過(guò)碰撞將能量轉(zhuǎn)化為污染物分子的內(nèi)能或動(dòng)能，這些獲得能量的分子被激發(fā)或發(fā)生電離形成活性基團(tuán)，同時(shí)空氣中的氧氣和水分在高能電子的作用下也可產(chǎn)生大量的新生態(tài)氫、臭氧和羥基氧等活性基團(tuán)，這些活性基團(tuán)相互碰撞后便引發(fā)了一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)。從等離子體的活性基團(tuán)組成可以看出，等離子體內(nèi)部富含*化學(xué)活性的粒子，如電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等。廢氣中的污染物質(zhì)與這些具有較高能量的活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等物質(zhì)，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。
等離子體化學(xué)反應(yīng)過(guò)程大致如下：
從以上反應(yīng)過(guò)程可以看出，電子先從電場(chǎng)獲得能量，通過(guò)激發(fā)或電離將能量轉(zhuǎn)移到污染物分子中去，那些獲得能量的污染物分子被激發(fā)，同時(shí)有部分分子被電離，從而成為活性基團(tuán)。然后這些活性基團(tuán)與氧氣、活性基團(tuán)與活性基團(tuán)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(qiáng)的物質(zhì)俘獲，成為負(fù)離子。這類(lèi)負(fù)離子具有很好的化學(xué)活性，在化學(xué)反應(yīng)中起著重要的作用。
產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)
DDBD低溫等離子體技術(shù)廣泛應(yīng)用于VOC氣體處理及惡臭氣體治理，具有處理效果好，運(yùn)行費(fèi)用低廉、無(wú)二次污染、運(yùn)行穩(wěn)定、操作管理簡(jiǎn)便、即開(kāi)即用等優(yōu)點(diǎn)。
1、DDBD雙介質(zhì)阻擋放電對(duì)高壓、高頻電場(chǎng)通過(guò)雙層介質(zhì)阻擋層產(chǎn)生低溫等離子體直接作用在廢氣分子上，通過(guò)高能電子及自由基的對(duì)污染分子進(jìn)行斷鍵、氧化等一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到去除污染物的效果；
2、DDBD產(chǎn)生高能電子的氧化能力可達(dá)11.7eV，可氧化絕大部分廢氣成分，產(chǎn)生的臭氧及自由基等在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中僅起到1%的作用；
3、DDBD介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生電子能量高，低溫等離子體密度大，達(dá)到常用等離子技術(shù)（電暈放電）的1500倍，幾乎可以和所有的惡臭氣體分子作用；
4、DDBD技術(shù)反應(yīng)快，氣體通過(guò)反應(yīng)區(qū)的速度達(dá)到3-15米/秒，即達(dá)到很好的處理效果，其他技術(shù)氣體通過(guò)反應(yīng)區(qū)的速度0.01米/秒都很難達(dá)到DDBD的處理效果；
5、氣體通過(guò)部分，全部采用玻璃管防腐蝕材料，電極與廢氣不直接接觸，根本上解決了低溫等離子體技術(shù)設(shè)備腐蝕問(wèn)題；其他技術(shù)是氣體與電極直接接觸，電極在3個(gè)月或1年內(nèi)會(huì)造成嚴(yán)重腐蝕，即使通過(guò)的氣體沒(méi)有腐蝕性，自身所產(chǎn)生的臭氧也會(huì)把電極造成腐蝕；
6、自動(dòng)化程度高，設(shè)備啟動(dòng)、停止十分迅速，隨用隨開(kāi)，對(duì)于部分化工生產(chǎn)的不連續(xù)性，可以在生產(chǎn)時(shí)開(kāi)啟，不生產(chǎn)的間隙停止運(yùn)行，大量的節(jié)約能源；
7、使用范圍廣闊，基本不受氣溫和污染物成分的影響，對(duì)惡臭異味的臭氣濃度有良好的分解作用，惡臭異味的去除率達(dá)80-98%，處理后的氣氣濃度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
應(yīng)用范圍
該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于VOC氣體處理、異味臭味氣體處理、石油化工、制藥、食品加工、污水處理廠(chǎng)、垃圾處理廠(chǎng)、涂裝行業(yè)等諸多行業(yè)有機(jī)廢氣及臭氣的治理。
雙介質(zhì)阻擋放電和UV光解工藝對(duì)比
