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低溫等離子體處理惡臭氣體原理分析

未知, 2021-05-22 09:57, 次瀏覽

低溫等離子體處理惡臭氣體原理分析
 
電暈放電和介質(zhì)阻擋放電形式的低溫等離子體廢氣處理設(shè)備更適合處理惡臭氣體。
 
等離子體由***量的電子、離子、分子、中性原子、激發(fā)態(tài)、光子和自由基組成。它的總正負(fù)電荷相等,宏觀上保持電中性,但也表現(xiàn)出很高的化學(xué)活性。等離子體作為物質(zhì)的***四種狀態(tài),具有導(dǎo)電和電磁影響的性質(zhì),其物理性質(zhì)和規(guī)律不同于固體、液體和氣體。
 
根據(jù)粒子溫度,等離子體可分為熱等離子體和冷等離子體。前者是由稠密氣體在常壓或高壓下電弧放電或高頻放電產(chǎn)生,系統(tǒng)中各種粒子溫度接近相等(電子溫度≈粒子溫度≈氣體溫度),一般在5000K以上;后者是由稀薄氣體在高壓下的輝光放電和***氣氣體的微波或電暈放電激發(fā)產(chǎn)生的。電子的溫度不等于其他離子的溫度(電子溫度≥氣體溫度),電子的溫度一般高達(dá)數(shù)萬度,而其他粒子的溫度只有300-500k,所以整個(gè)系統(tǒng)的溫度還是不高,所以也叫低溫等離子體。
 
根據(jù)產(chǎn)生源,等離子體可分為輻射等離子體和輻射等離子體,其中輻射等離子體主要分為以下五種形式:
 
輝光放電
 
電暈放電
 
介質(zhì)阻擋放電
 
射頻放電
 
微波放電
 
等離子體產(chǎn)生化學(xué)作用有兩個(gè)條件:激發(fā)并維持等離子體放電和在等離子體中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。與高壓相比,這兩個(gè)條件在低壓下更容易實(shí)現(xiàn)。因此,為了使等離子體中的電子在沒有高溫的情況下獲得更高的能量,對(duì)放電形式提出了更高的要求。一般來說,電暈放電和介質(zhì)阻擋放電是更適合氣味污染控制的放電形式。
 
有兩種方法可以通過等離子去除惡臭
 
***種方式是在高能電子的瞬間高能作用下,打開一些有害氣體分子的化學(xué)鍵,使其直接分解成簡(jiǎn)單的原子或無害的分子。
 
***二種方式在***量高能電子、離子、激發(fā)態(tài)粒子、氧自由基、氫自由基(電子不成對(duì)、活性強(qiáng)的自由基因)的作用下,被氧化分解成無害產(chǎn)物。
 
通過等離子體去除惡臭有三個(gè)主要過程
 
1.在高能電子的作用下,產(chǎn)生強(qiáng)氧化自由基o、OH和HO2
 
2.有機(jī)分子被高能電子碰撞激發(fā),即原子鍵斷裂形成小碎片群和原子;
 
3.o、OH、HO2與激發(fā)的原子、有機(jī)分子、斷裂基團(tuán)等自由基反應(yīng),有機(jī)分子***終被氧化降解為CO、CO2和H2O。
 
去除效率與電子能量和有機(jī)分子的鍵能有關(guān)。
 
在等離子體化學(xué)反應(yīng)中,電子只在反應(yīng)開始時(shí)起激發(fā)作用,放電增加了物種的活性,引發(fā)化學(xué)反應(yīng),甚至在常溫常壓下沒有催化劑很難或不可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。


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