
除臭設備資料
3.1雙介質低溫等離子體工藝原理(簡稱DDBD)
低溫等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質第四態,當外加電壓達到氣體的放電電壓時,氣體被擊穿,產生包括電子、各種高能離子、原子和自由基在內的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個體系呈現低溫狀態,所以稱為低溫等離子體。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間內發生分解,并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。
裝置示意圖如圖1所示。

介質阻擋放電是一種獲得高氣壓下低溫等離子體的放電方法,這種放電產生于兩個電極之間。介質阻擋放電可以在0.1~10′105Pa的氣壓下進行,具有輝光放電的大空間均勻放電和電暈放電的高氣壓運行的特點。整個放電是由許多在空間和時間上隨機分布的微放電構成,這些微放電的持續時間很短,一般在10ns量級。介質層對此類放電有兩個主要作用:一是限制微放電中帶電粒子的運動,使微放電成為一個個短促的脈沖;二是讓微放電均勻穩定地分布在整個面狀電極之間,防止火花放電。介質阻擋放電由于電極不直接與放電氣體發生接觸,從而避免了電極的腐蝕問題。
低溫等離子體凈化工業廢氣的工作原理:
等離子體中能量的傳遞大致如下:

介質阻擋放電過程中,電子從電場中獲得能量,通過碰撞將能量轉化為污染物分子的內能或動能,這些獲得能量的分子被激發或發生電離形成活性基團,同時空氣中的氧氣和水分在高能電子的作用下也可產生大量的新生態氫、臭氧和羥基氧等活性基團,這些活性基團相互碰撞后便引發了一系列復雜的物理、化學反應。從等離子體的活性基團組成可以看出,等離子體內部富含極高化學活性的粒子,如電子、離子、自由基和激發態分子等。廢氣中的污染物質與這些具有較高能量的活性基團發生反應,終轉化為CO2和H2O等物質,從而達到凈化廢氣的目的。
等離子體化學反應過程大致如下:
從以上反應過程可以看出,電子先從電場獲得能量,通過激發或電離將能量轉移到污染物分子中去,那些獲得能量的污染物分子被激發,同時有部分分子被電離,從而成為活性基團。然后這些活性基團與氧氣、活性基團與活性基團之間相互碰撞后生成穩定產物和熱。
3.2雙介質低溫等離子體優勢
我公司研發的等離子具有以下優點:
1電子能量高,平均電子能量達到10ev 以上,能夠打開苯環的C-C鍵(8.4ev),是普通電暈放電的2倍以上。
2電子密度大,電子密度是目前已知其他同類技術放電的1500倍。
3放電方式為高壓脈沖放電,電極不與廢氣接觸,不會造成腐蝕。
4反應管使用耐腐蝕石英介質,使用壽命長。
5能耗低,10000m3/h的廢氣量能耗在0kw-12kw。
4光催化氧化(光量子、UV光解)與DDBD廢氣處理技術對比
4.1原理不同
4.1.1光催化氧化即UV光解技術,紫外光照射技術,通過紫外燈管產生的185nm光譜對廢氣成分進行照射,分解廢氣中的氧分子產生臭氧,利用臭氧對廢氣進行氧化分解的技術。該技術主要用于殺菌、消毒等工況。
4.1.2DDBD雙介質阻擋放電對高壓、高頻電場通過雙層介質阻擋層產生低溫等離子體直接作用在廢氣分子上,通過高能電子及自由基的對污染分子進行斷鍵、氧化等一系列的物理化學反應,從而達到去除污染物的效果。該技術主要用于TVOC及惡臭氣體治理工況。
4.2主體設備配置不同
4.2.1光催化氧化設備內部組成主要由紫外燈管、活性炭纖維過濾層組成。
4.2.2等離子體設備內部只有等離子發生盤構成。
4.3去除能力不同
4.3.1光催化氧化產生臭氧氧化能力為1.24eV,只能氧化小部分廢氣組分,處理效果差。
4.3.2DDBD產生高能電子的氧化能力最高可達11.7eV,可氧化絕大部分廢氣成分,產生的臭氧及自由基等在整個反應過程中僅起到1%的作用。
4.4使用壽命不同
4.4.1光催化氧化紫外燈管及電源(進口產品)8000小時,活性炭纖維層根據廢氣濃度的不同更換比較頻繁。
4.4.2DDBD等離子放電盤大于10年。
4.5裝備化應用安全防控措施不同
4.5.1光催化氧化主機設備基本無安全防控措施。
4.5.2DDBD等離子工業化應用9大安全防控措施。
4.6設備長周期運行的保障措施不同
4.6.1光催化氧化主機內部光量子管長周期運行后管壁掛附的結焦物無在線清洗措施,影響設備的運行及去除效率。
4.6.2DDBD等離子設備內部自帶在線清洗措施,可實現在線清洗。
5雙介質阻擋放電與電暈放電等離子體的區別
5.1放電頻率
無介質阻擋為電暈放電,勵磁電壓為直流電壓,雙介質阻擋放電頻率大于5000 Hz。所有高壓放電設備頻率越高,電流與電壓越同步,脈沖越窄,產生高能電子密度越大。無介質阻擋放電波形為直流波形,雙介質阻擋放電波形為高頻方波,方波電壓有效值利用率大于正弦波電壓,故節能。且雙介質阻擋放電工作頻率可根據廢氣狀況進行自動跟蹤。
5.2放電電壓
無介質阻擋放電電壓在上限為8000伏,(否則氣體被擊穿放電負載變化后易造成拉弧放電,線路短路過流導致設備不能運行);雙介質阻擋放電電壓大于20000伏。放電電壓越高,產生的高能電子的能量越大,無介質阻擋脈沖法放電產生的高能電子的能量小于2Ev, 雙介質阻放電產生的高能電子的能量大于8Ev。高壓電的產生是通過高壓變壓器實現的,我公司自己研發的高壓變壓器實現了在高壓高頻工作時不產生渦流,故自身無能耗;而目前市場上高壓高頻變壓器均有自身能耗。另介質阻擋層僅僅時改變了設備工作時勵磁電源的波形(即正選波改為方波),建立高壓電場,并不產生能量消耗。(例如電容器即為儲能元件并為耗能元件)
5.3其它方面
無介質阻擋脈沖法放電電極為金屬電極,運行期間易產生化學腐蝕及電腐蝕,使用壽命短;雙介質阻擋電極被特殊石英保護,耐酸耐堿,耐高溫,使用壽命長。無介質阻擋脈沖法放電金屬電極掛附粘性物質后不易被清洗,如果廢氣中有可燃物被吸附在極板上,再放電,容易燃燒和爆炸。而雙介質阻擋放電石英表面光滑,可實現在線清洗。無介質阻擋適用于廢氣中的灰塵和氣溶膠處理;雙介質阻擋適用于廢氣中分子態組分的處理。
綜上所述,對于低濃度、大風量的廢氣,可以排出RTO、RCO、生物等技術,比較好的選擇就是低溫等離子技術。
派力迪等離子處理廢氣工作狀態效果圖,廢氣垂直通過放電單元,發光區域是氣體分子被電離時候電氣躍遷產出的等離子態。
筒式電暈放電效果,仔細觀察才能看到放電,放電密度和強度遠遠低于低溫等離子,且電極裸露,容易腐蝕。
- 下一個:磁懸浮鼓風機