等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質第四態,當外加電壓達到一定程度時,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。低溫等離子體技術在氣態環境污染物的治理,特別是難降解VOCs氣態污染物的降解方面有著廣泛的應用前景。
我公司是在低溫等離子體的基礎上,采用了復合技術,耦合準分子紫外光輻射,形成了CPP雙介質阻擋放電等離子體。
CPP聯合等離子體光解工業廢氣處理技術采用雙介質阻擋放電方式產生等離子體,利用所產生的高能電子、自由基等活性粒子去激活、電離、裂解工業廢氣中的各組分,使之發生分解、氧化等一系列復雜的化學反應,再耦合準分子紫外光輻射模塊,達多級凈化,從而消除各種污染源排放的各種異味、VOCs污染物。
Ø 設備結構
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,它是將一塊或者多塊絕緣介質插入兩個金屬電極之間的氣隙中以實現阻擋放電通道的作用。介質阻擋放電可以在0.001~10×105Pa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。因此,雙介質阻擋放電具有放電溫度低,不容易點燃易燃易爆的氣體的特點。另外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。
聯合等離子體光解廢氣設備(CPP)是介質阻擋放電耦合準分子紫外光輻射,反應器為同軸圓柱形,結構如圖所示。
CPP反應裝置內耦合高能光波輻射,使該一體化反應裝置在配備一臺電源的情況下實現兩種氣體放電過程,即常氣壓下氣體放電區(即污染氣體通過區)和準分子高能光輻射區(如圖所示)。由于該一體化結構形式比單純的等離子反應裝置聯合了低氣壓下準分子高能光輻射過程,故稱之為“聯合等離子體光解技術”。
Ø 凈化原理
CPP設備是通過高能電子、紫外光子和激發態、亞穩態、自由基等各種活性粒子作用于氣體分子或原子而使之降解的。通過高能電子打斷分子鍵,加上自由基和高能紫外光子的協同作用,大分子有機物被逐漸分解成小分子物質,并zui終轉化為穩定的終態物質。
Ø 工藝特點
該技術不僅可以應用于各種工業廢氣治理,而且特別適合于有毒有害難降解的異味廢氣的治理,其特點如下:
- CPP技術對污染物的處理對象廣泛,幾乎對所有的異味污染物質都有降解作用;
- 分解*,基本不產生二次污染;
- 高度智能化控制,遠程控制,操控方便;不受時間限制,即用即開,即關即停;
- 能耗低,單位能耗0.5-2W/Nm3氣體;
- 反應時間很短,在0.01-0.1秒內完成;
- 結構簡單、占地面積小;
- 電極不與廢氣接觸,避免電極腐蝕;
- 反應管采用耐腐蝕石英介質,使用壽命長。