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。
非平衡態(tài)等離子體電子溫度可上萬度,離子及中性離子可低至室溫,即體系表觀溫度仍很低,故稱“低溫等離子體”,一般由氣體放電產(chǎn)生。
低溫等離子體技術(shù)是近年發(fā)展起來的廢氣處理新技術(shù),低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。
低溫等離子體技術(shù)處理污染物的原理為:在外加電場的作用下,介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量高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)雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵涡》肿影踩镔|(zhì),或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒無害或低毒低害物質(zhì),從而使污染物得以降解去除。因其電離后產(chǎn)生的電子平均能量在1eV~10eV,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。其能量傳遞過程為:
電場+電子 高能電子
受激電子
高能電子+分子(或原子) 受激分子 活性基因
自由基因
活性基因+分子(或原子) 生成物+熱
活性基因+活性基因 生成物+熱
低溫等離子技術(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220V或380v交流電,經(jīng)振蕩升壓裝置獲得高頻脈沖電場,產(chǎn)生高能量電子,轟擊分解廢氣中的有機(jī)分子、有毒的氣體分子。具有安全可靠、操作簡單、運(yùn)行費(fèi)用低、治理效率高、技術(shù)先進(jìn)等特點(diǎn)。