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低温等离子废气处理

产品时间:2020-10-13

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简要描述:

低温等离子废气处理
低温等离子体中能量的传递大致为:电子从电场中得到能量,通过碰撞将能量转化为分子的内能和动能,获得能量的分子被激发,与此同时,部分分子被电离,这些活化了的粒子相互碰撞从而引起一系列复杂的物理化学反应。因等离子体内富含的大量活性粒子如离子、电子、激发态的原子和分子及自由基等,从而为等离子体技术通过化学反应处理异味物质提供了条件。

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低温等离子废气处理

术采用双介质阻挡放电形式产生等离子体,所产生等离子体的密度是其他技术产生等离子体密度的1500倍,初用于氟利昂类、哈隆类物质的分解处理,后延伸恶臭、异味、有毒有害气体处理。该技术节能、环保,应用范围广,所有化工生产环节产生的恶臭异味几乎都可以处理,并对二恶英有良好的分解效果。

有关实验证明采用电晕放电形式的低温等离子体处理恶臭废气是可行的,停留时间越长、电压越高,脱除效果越好,实验中测试结果表明当停留时间大于50 s,电压25 kV时恶臭物质的去除率基本大于90% ,进一步延长停留时间和升高电压,去除效率并不会大幅度提高。废气中氧气浓度的提高可以明显提高硫化氢脱除率。很多次的试验结果基本上与实验室的试验结果相符,但要取得和实验室同样的处理效率,中试停留时间要比实验室试验的停留时间长。

低温等离子处理工艺主要是利用放电来产生很多的高能粒子,然后对分子进行降解、氧化、裂解以及电离。近年来,低温等离子处理工艺成为国内外重视的一个重点问题。将低温等离子处理工艺应用到低浓度、大风量有机废气处理中,具有处理量大、低能耗等优点。但是,这种处理工艺在应用的过程中会产生很多副产物,不能够完全将有机废气降解为水和二氧化碳。

低温等离子废气处理

大气污染是造成各类环境问题的主要原因之一。气态污染物通过扩散、漂移将增加污染区域面积。目前常用的恶臭处理方法有吸附法、溶液吸收法、催化燃烧法、生物脱臭法等;这些传统处理方法在工程应用中均发现存在较大的局限性。近年来,低温等离子体在环境保护方面的研究不断取得新进展刚,低温等离子体技术理论研究上已经被证实了是去除VOCs方法之一,同时在处理低浓度大气量的恶臭气体方面,低温等离子体技术也表现出广阔的应用前景。

1低温等离子体的反应机理

等离子体是被称作除固态、液态和气态之外的第4种物质存在形态。其由大量电子、离子、分子、中性原子、激发态原子、光子和自由基等组成.总正负电荷数相等,宏观上呈电中性,故称为等离子体,但其表现出很高的化学活性。根据放电机制、(气体)压强范围和电极结构的不同,产生低温等离子体通常有以下方法:辉光放电、介电位垒放电、电晕放电、沿面放电、射频放电、微波放电等。

2恶臭废气产生的途径

企业产品在生产过程中先后经历了球磨、制带、印刷、水压、切割、烧成、烧出等处理。由于原料中包含有酒精、甲苯、塑化剂、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、分散剂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)等有机物,此部分物质在印刷、烧成时有不同程度的挥发.且由于烧成工段温度高达280oC,一些高沸点的焦油状不明物质也一并挥发出来,从而产生污染。

通过现场调研及检测发现.本项目中废气污染物质量浓度较低,VOCs通常小于15mg/L.但废气气味独特,易使人产生不快感,因此本系统中废气属于万方数据环境科技2012年10月异味治理范畴。

3恶臭废气处理技术

3.1工艺流程

等离子体除臭系统工艺流程见图1。整个废气处理系统设计风量为60000m%,为保证处理效果,收集的气体将在末端进入2个并联的低温等离子处理系统.系统l设计为20000m3/h,系统2设计为40000m3/h。在风机的动力作用下.通过吸尘罩及公司原有管道将企业烧结工段的废气送人酸雾吸收塔内.与塔中的循环水接触吸收。进过预处理后的气体汇聚后通过直径1100mm的风管进人低温等离子设备(设计风量为每台10000m3/h),经过一系列复杂的物化反应,降解后的气体再送人旋流板净化塔。

整个系统在PLC控制下,设置手动和自动2种操作方式。系统通过在线pH值控制器控制循环净化液的pH值,实现自动加碱、喷淋、显示和报警等功能。该系统操作简单、自动化程度高。

3.2处理设备

整个废气处理系统由吸尘罩、酸雾净化塔、低温等离子、旋流板净化塔和管道系统组成,在电气系统控制下通过风机进行工作。

3.2.1吸尘罩与管道系统

吸尘罩的设计应综合考虑各尘源点废气的收集、设备的布局和操作方便,集气吸尘罩的使用效果越好意味着越能满足生产和环保的要求。

工程中的吸尘罩与管道系统均采用镀锌钢板制造,管道系统安置在主厂房楼顶,每隔4~5m设置槽钢支架。整个管路含控制阀、止回阀,要求密封良好、无泄漏,管壁厚度3lnln。

低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态,当外加电压达到气体的放电电压时,气体被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高,但重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用,使污染物分子在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。 

低温等离子体工作原理:

等离子体中包含大量的电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基,这些活性粒子和部分废气分子碰撞结合,在电场作用下,废气分子处于激发态,当废气分子获得的能量大于其分子键能的结合能时,废气分子的分子键断裂,直接分解成单质原子或由单一原子构成得无害气体分子。同时产生的大量•OH、•HO2、•O等活性自由基和氧化性极强的O3,能与有害气体分子发生化学反应,然后生成无害产物。

低温等离子体产品性能特点

1、科技含量高,引进国外先进技术。

2、模块设计、灵活简便,安装简单,占地面积小。

3 、放电强度大,产生高能等离子体密度大。

4 、联合等离子体中光子的协同作用较传统的电晕放电和DDBD,更加高效的降解废气。

5、空气阻力小,减少压降损失。耗电量小。

6、适用于多数的恶臭废气和有机废气,降解率高。

7、电极不与处理废气直接接触,使用寿命长。

8、不宜用于高温高湿度的气体,大风量情况下不建议使用。

9、“低温等离子体”设备组合性强:可以窜并联混合应用,在处理高浓度异味气体时能发挥明显优势。

低温等离子体广泛用于:治理油烟粉尘领域,如大型火力发电厂、卷烟厂、纺织厂、印刷厂、造纸厂、钢铁厂、水泥厂等。治理废气、异味气体领域,如污水、垃圾处理厂、泵站、石化厂、化工厂、制药厂、卷烟厂、香精厂、屠宰场等。

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