低溫等離子體(介質(zhì)阻擋放電)介紹

1、低溫等離子體技術(shù)簡(jiǎn)介（介質(zhì)阻才i放電）所謂等離子體是繼固體、氣體、液體三態(tài)后，列為物質(zhì)的第四態(tài)， 由正離子、負(fù)離子、電子和中性離子組成，因體系中正負(fù)電荷總數(shù)相 等，故稱(chēng)為“等離子體”。等離子體按粒子溫度可分為平衡態(tài)（電子溫度=離子溫度）與非平衡態(tài)（電子溫度 離子溫度）兩類(lèi)。非平衡態(tài)等離子體電子溫度可上萬(wàn)度， 離子及中性離子可低至室 溫，即體系表觀溫度仍很低，故稱(chēng)“低溫等離子體”，一般由氣體放 電產(chǎn)生。氣體放電有多種形式，其中工業(yè)上使用的主要是電暈放電 （在去 除廢氣中的油塵上應(yīng)用已相當(dāng)成熟） 和介質(zhì)阻擋放電（用于廢氣中難 降解物質(zhì)的去除）兩種。低溫等離子體技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的廢氣處理新技術(shù)，低

2、溫等離 子體處理廢氣的原理為：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。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，以達(dá)到降解污染物的目的。低溫等離子體的產(chǎn)生途徑很多，我們使用的低溫等離子體工業(yè)廢 氣處理技術(shù)采用的放電形式為雙介質(zhì)阻擋放電（Dielectric BarrierDischarge簡(jiǎn)稱(chēng)DBD裝置示意圖如圖1所示。高壓電極介質(zhì)交流高電壓發(fā)生器 二，：放電間隙接地電極圖1介質(zhì)阻擋放電示意圖DBD放電凈化設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：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

3、方法， 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。介 質(zhì)阻擋放電等離子體技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的低溫等離子體中， 電子能量高，幾乎可以和所有的氣體分子作用。反應(yīng)快，不受氣速限制。電極與廢氣不直接接觸，不存在設(shè)備腐蝕問(wèn)題。只需用電，操作極為簡(jiǎn)單，無(wú)需專(zhuān)人員看守，基本不占用人工 費(fèi)。設(shè)備啟動(dòng)、停止十分迅速，隨用隨開(kāi)，不受氣溫的影響。氣阻小，適用于高流速，大風(fēng)量的廢氣處理。工藝已相對(duì)成熟。低溫等離子體技術(shù)（介質(zhì)阻擋放電）凈化原理為：在外加電場(chǎng)的作用下，介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量攜能電子轟擊污染物 分子，使其電離、解離和激發(fā)，然后便引發(fā)了一系列復(fù)雜的物理、化 學(xué)反應(yīng)，使復(fù)雜大

4、分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單小分子安全物質(zhì)，或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒無(wú)害或低毒低害物質(zhì)，從而使污染物異味得以降 解去除。因其電離后產(chǎn)生的電子平均能量在 1eV10eV,適當(dāng)控制反 應(yīng)條件可以實(shí)現(xiàn)一般情況下難以實(shí)現(xiàn)或速度很慢的化學(xué)反應(yīng)變得十 分快速。其能量傳遞過(guò)程為：電場(chǎng)+電子高能電子受激電子高能電子班子（或原子）-H受激分子活性基因自由基活性基因卷子（或原子）I生成物+M活性基因+ 活性基因 生成物+熱異味廢氣在介質(zhì)阻擋放電（DBD）的低溫等離子體發(fā)生器中，這 些廢氣因子被高能電子轟擊后首先被打開(kāi)成碎片。而尾氣中氧氣和水氣在高能電子作用下發(fā)生下列反應(yīng)O2 + e O + O3 + Q-AH2O + e HO - + H廢氣因子解離的碎片粒子與氧氣及 O + O3 + O2-發(fā)生較為復(fù)雜 的化學(xué)反應(yīng)，降解為CQ和H2O等。采用雙介質(zhì)的阻擋放電技術(shù)，屬于干法處理，不需要任何吸附劑、 催化劑及其他任何助燃燃料，只需采用 380V交流電，經(jīng)振蕩升壓裝 置