等离子体可分为高温等离子及低温等离子体。电离度大于0.1%以及正负电荷是否相等是区分低温等离子体的界定标准。由于系统整体表观温度低,故称 之为低温等离子体技术。

达到等离子形态的几种方式

等离子体通常采用微波辐射、射频放电、电子束照射和高电场气体击穿等方式达到等离子体态。

等离子体的应用范围

不同能量状态的等离子体广泛应用于电子、化工、医疗、食品、机械及大家最熟悉的环保等领域。

低温等离子体的形成过程及发生技术

一、形成过程

低温等离子体在形成过程中,具有较高的化学反应活性。低温等离子体在残余化学反应过程中可分为几个过程,从电子的基态跃迁到激发再到不同温度状态的电子碰撞再到自 由基及正负离子的线性及非线性反应,最后到链反应导致的分子间的热化学反应。

低温等离子体净化VOCs时,其主要的反应过程与上述一致。首先是高能电子与分子间碰撞反应引发活性自由基,而后自由基会与有机气体分子结合反应从而达到净化气体的 作用。不同的目标污染物会使低温等离子体净化VOCs的作用机理不同。

卤代烃:卤代烃分子有较强极性,具有较强吸电子能力,其易受到高能电子占位而降解。

烃类:化学性质较活泼,其易与自由基结合而发生化学反应。

反应条件不同会导致最终反应产物差异,在高温高能量环境下处理低浓度VOCs时,氧化反应起主导作用,最终产物主要为二氧化碳和水;低温低能量环境下处理高浓度 VOCs时,易因产物中间体的链加成反应生成固态或液态有机物。因此,将等离子体应用于VOCs净化时,应十分注重相关技术对反应条件的控制,对于处理效率及安全保障都是尤 为重要的。

二、发生技术

低温等离子体发生技术根据反应器类型分类,主要包括:电晕、沿面、介质阻挡等形式。治理混合成分的VOCs时,常通过多种放电方式相结合的方式。以下为放电技术简 述。

1、电晕放电

电晕放电包括直流电晕、脉冲电晕、交直流叠加流光放电等方式放电。

2、沿面放电

大气压下的沿面放电有着很好的工业应用前景,在处理甲苯、丙酮、氯氟烃等有机气体时效果较为理想,适用于处理部分难降解的有机物质

3、介质阻挡放电

这是一种高气压下的非平衡放电过程,能够在高气压和宽频环境中工作,电极结构设计多样。放电过程当中会产生大量的羟基自由基、氧自由基等活性自由基,此类物质正是 处理VOCs气体的主力军。此放电法用于处理甲醛、甲苯等能达到较好的处理效果。

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