技术简介:
等离子催化技术是凯发天生赢家一触即发针对等行业中低浓度大气量恶臭气体的特点,自主研发的一种高效能新型工艺,该设备体积小、占地面积少、能耗低、自控便捷。根据实际情况进行单机或多级串、并联使用适用于废气预处理和深度处理等多种不同场合,其包含的活性游离氧和高能光子对降解含醛、烯烃、有机胺、苯系列等废气量在5000~20000m3/h的多种VOCs具有极强的针对性,废气处理率均可达到95%以上。该技术新型、安全、低廉的特点在行业中具备极大的潜力,必将在恶臭气体处理行业中得到广泛的人应用。
工作原理:
该技术通过特制的等离子催化反应器产生不同能量的等离子及光氧离子,利用恶臭物质对该光氧离子的强烈吸收,在大量携能光氧离子的轰击下是恶臭物质分子解离和激发,同时空气中的氧气和水分及外加的臭氧在该光量子的作用下可产生大量的新生态氢、活性氧和羟基等活性基团,一部分恶臭物质也能与活性基团反应,最终转化为CO2和H2O等无害物质,从而达到去除恶臭气体的目的。因其激发光源产生的光量子的平均能量在1eV~7 eV,适当控制反应条件可以实现一般情况下难以实现或是速度很慢的化学反应变得十分快速,大大提高了反应器的作用效率。
其反应机理为:
等离子体化学反应过程中,等离子体传递化学能量的反应过程中能量的传递大致如下
(1) 电场+电子→高能电子 (2) 高能电子+分子(或原子)→(受激原子、受激基团、游离基团) 活性基团 (3) 活性基团+分子(原子)→生成物+热 (4) 活性基团+活性基团→生成物+热
过程一:高能电子直接轰击
过程二:产生氧原子、臭氧、羟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·
过程三:分子碎片氧化
CaHmOx + HO·→ CO2 + H2O
CaHmOx + O·→ CO2 + H2O
CaHmOx + O2→ CO2 + H2O
CaHmOx + O3→ CO2 + H2O
经过低温等离子净化后,废气尚含有部分小分子的物质及臭氧,采用水洗工艺可以对污染物进行进一步处理,同时减少废气中臭氧含量。相关反应机理如下:
H2O + e → H· + HO· + e
H· + O3 → O2 + HO·
HO· + O3 → HO2· + O2
HO2· + O3 → HO· + O2
因此在此过程中,部分小分子有机物可进一步被羟基自由基氧化而予以去除。
从以上过程可以看出,电子首先从电场获得能量,通过激发或电离将能量转移到分子或原子中去,获得能量的分子或原子被激发,同时有部分分子被电离,从而成为活性基团;之后这些活性基团与分子或原子、活性基团与活性基团之间相互碰撞后生成稳定产物和热。另外,高能电子也能被卤素和氧气等电子亲和力较强的物质俘获,成为负离子。这类负离子具有很好的化学活性,在化学反应中起着重要的作用。