技術(shù)介紹:
低溫等離子體凈化技術(shù)是近年來發(fā)展起來的廢氣治理新技術(shù)。等離子體被稱為物質(zhì)的第4種形態(tài),由電子、離子、自由基和中性粒子組成。低溫等離子體有機氣體凈化就是利用介子放電所產(chǎn)生的等離子體以極快的速度反復(fù)轟擊廢氣中的異味氣體分子,去激活、電離、裂解廢氣中的各種成分,通過氧化等一些列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),打開污染物分子內(nèi)部的化學(xué)鍵,使復(fù)雜的大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)橐恍┬》肿拥陌踩镔|(zhì)(如二氧化碳和水),或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒無害或低毒低害的物質(zhì)。
其反應(yīng)機理為:
等離子體化學(xué)反應(yīng)過程中,等離子體傳遞化學(xué)能量的反應(yīng)過程中能量的傳遞大致如下
(1) 電場+電子→高能電子
(2) 高能電子+分子(或原子)→(受激原子、受激基團(tuán)、游離基團(tuán)) 活性基團(tuán)
(3) 活性基團(tuán)+分子(原子)→生成物+熱
(4) 活性基團(tuán)+活性基團(tuán)→生成物+熱
過程一:高能電子直接轟擊
過程二:產(chǎn)生氧原子、臭氧、羥基自由基及小分子碎片
O2 + 2e → 2O·
O2 + O· → O3 + e
H2O + 2e → H· + HO·
H2O + O·+ e → 2HO·
H· + O2 → HO· + O
C(a+b)H(m+n)O(x+y) + 2 e → CaHmOx ·+ CbHnOy·
過程三:分子碎片氧化
CaHmOx + HO·→ CO2 + H2O
CaHmOx + O·→ CO2 + H2O
CaHmOx + O2→ CO2 + H2O
CaHmOx + O3→ CO2 + H2O
經(jīng)過低溫等離子凈化后,廢氣尚含有部分小分子的物質(zhì)及臭氧,采用水洗工藝可以對污染物進(jìn)行進(jìn)一步處理,同時減少廢氣中臭氧含量。相關(guān)反應(yīng)機理如下:
H2O + e → H· + HO· + e
H· + O3 → O2 + HO·
HO· + O3 → HO2· + O2
HO2· + O3 → HO· + O2
因此在此過程中,部分小分子有機物可進(jìn)一步被羥基自由基氧化而予以去除。