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    【科研儀器定制公司】低溫等離子體凈化有機廢氣

    2020-10-30 17:48:01

           低溫等離子體是一種可以減少揮發性有機物(VOCS)和其它工業廢氣排放的新興技術,已經在大范圍的排放物處理中得到有效應用,包括脂肪族烴、氯氟烴、甲基腈、碳酰氯、甲醛、硫和有機磷化合物、硫和氮氧化物。這樣的等離子體可以通過各種放電(輝光放電、電暈放電、介質阻擋放電、射頻放電、滑動弧放電)或電子束產生。氣體放電產生等離子體,其中主要電能(大于99%)用于產生高能電子,而不是加熱全部氣流。這些高能電子通過載氣分子的電子轟擊分裂、激發、電離產生激發粒子、自由基、離子和額外電子。科研儀器定制公司的這些活性離子則可氧化、還原和分解污染物分子,并不需要加熱全部氣流來破壞污染物。另外,低溫等離子體具有高選擇性和相對低的維護要求,高選擇性使其在排放控制時有相對低的功耗,而低的維護要求減少了每年的維護費。等離子體凈化過程的產物事實上很難與焚化產物(CO、H2O、SO2等)區別,但這些技術中發生的化學反應與焚燒中發生的化學反應基本不同。

           有機廢氣放電反應器中的高電場為電擊穿創造條件,科研儀器定制公司在擊穿中會產生許多電子-離子對。最初的電子被電場激發,并產生二次電離等,制造的激發粒子、原子、自由基、分子和離子、電子可以與揮發性有機物分子在一定程度下互相作用。通常,控制VOCs化學處理主要機制如下:

           ⑴.自由基誘導的VOCs破壞。羥基和其它活性自由基通過一個高能電子激發的多級機制產生。事實上,應用能量越高的電子,可以獲得越高的破壞效率。

            一方面,由于自由基反應的反應性很高,所以化學反應涉及的自由基進程非???;另一方面,選擇率對于實現合理的能量系數和副產品的性能是必不可少的。科研儀器定制公司給出的下圖中展示了一些自由基的反應路徑。理想的自由基污染物反應路徑是路徑CH-1。然而高反應性通常意味著低選擇率。相同時間發生的還有競爭反應(路徑CH-2)。這些競爭性反應可能會引起自由基的選擇率較低,尤其是當降解稀釋后的污染物時。

    科研儀器定制公司 

          ⑵.直接由電子誘導的VOCs破壞。這個機制通常只發生在強電負性氣體。

          ⑶.直接由離子誘導的VOCs破壞。直接由離子誘導的VOCs分解與氫氧基形成機制類似。當VOCs離子或它們的中間產物通過有低電離勢能的其它破壞機制產生時,電交換過程會促進進一步的分解反應。

          ⑷.水滴與簇加強VOCs破壞。科研儀器定制公司在大氣壓放電下產生的離子是天然的核,其可以激發水的濃縮或簇的形成。液相捕捉陽離子和臭氧分子;捕獲的離子引導液滴中羥基自由基的形成。當自由基遇到液滴時可以有效地破壞VOCs分子。

          ⑸.紫外線對VOCs的破壞。等離子體中的紫外線(UV)可以有效地選擇性分解VOCs。盡管在非熱等離子體中它并不是分解VOCs的主要機制,但在輔助破壞VOCs過程中,紫外線起到了很大作用。通常,等離子體放電釋放的紫外線輻射可以破壞分子鍵。

          下表中展示了不同的處理VOCs的非熱等離子體技術。電子束產生帶有較高電子能(5~6eV)的等離子體;脈沖電暈放電的平均電子能與之相近,為3~5eV。然而脈沖電暈放電具有低投資成本的優勢??偟膩碇v,兩種技術都已經應用于處理煤發電廠的含NOX和SO2的氣體。

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