等離子+復(fù)合光催化
醫(yī)藥化工企業(yè)大流量復(fù)雜有機(jī)廢氣最直接有效的先進(jìn)處理方式——雙介質(zhì)阻擋放電為核心)低溫等離子
+復(fù)合光催化
所謂等離子體是繼固體、氣體、液體三態(tài)后,列為物質(zhì)的第四態(tài),由于離子、負(fù)離子、電子和中性離子組成,因體系中正負(fù)電荷總數(shù)相等,故稱為“等離子體”。
非平衡態(tài)等離子體電子溫度可上萬度,離子及中性離子可低至室溫,即體系表現(xiàn)溫度仍很低,故稱“低溫等離子體”,一般由氣體放電產(chǎn)生。
氣體放電有多種形式,其中工業(yè)上使用的主要是電暈放電(在去除廢氣中的油塵上應(yīng)用已相當(dāng)成熟)和介質(zhì)阻擋放電(用于廢氣中難降解物質(zhì)的去除)兩種。
在本機(jī)組前置處理單元中,采用了電暈放電及輝光、電子流放電為主的方式,在降低氣體流速的前提下,通過初步的降解、極性分離和氣流整理,進(jìn)行預(yù)處理。實際上,在本機(jī)組中我們使用的低溫等離子體主要采用的放電形式為雙介質(zhì)阻擋放電(Dielectric Barrier Discharge,簡稱DBD)。
介質(zhì)阻擋放電時,由于電極不直接與放電氣體發(fā)生接觸,從而避免了電極的腐蝕問題。
低溫等離子體技術(shù)處理污染物的原理為:在外加電場的作用下,介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量攜能電子轟擊污染物分子,使其電離、離解和激發(fā),然后引發(fā)一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng),使復(fù)雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵涡》肿影踩镔|(zhì),或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒無害或低毒低害物質(zhì),從而使污染物得以降解去除。因其電離后產(chǎn)生的電子平均能量在1eV~10eV,適當(dāng)控制反應(yīng)條件可以實現(xiàn)使一般情況下難以實現(xiàn)或速度很慢的化學(xué)反應(yīng)變得十分快速。其能量傳遞過程為:
電場+電子——>高能電
高能電子+分子(或原子)——>受激電子、受激分子、自由基——>活性基因
活性基因+分子(或原子)——>生成物+熱
活性基因+活性基因——>生成物+熱
采用雙介質(zhì)阻擋放電技術(shù),屬于干法處理,不需要任何吸附劑、催化劑及其他任何助燃燃料,只需采用380V交流電,經(jīng)振蕩升壓裝置獲得高頻脈沖電場,產(chǎn)生高能量電子,轟擊分解廢氣中的惡臭、有毒的氣體分子。具有安全可靠、操作簡單、運(yùn)行費(fèi)用低、治理效率高、技術(shù)先進(jìn)等特點。
“光觸媒”(也稱為“光催化劑”)的主要成分是納米級銳鈦型二氧化鈦(TiO2),在室溫下,當(dāng)波長在380nm以下的紫外光照射到納米級二氧化鈦顆粒上時,在價帶的電子被紫外光所激發(fā),躍遷到導(dǎo)帶形成自由電子,而在價帶形成一個帶正電的空穴,這樣就形成電子-空穴對。利用所產(chǎn)生的空穴的氧化及自由電子的還原能力,二氧化鈦和表面接觸的H2O,O2發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生氧化力極強(qiáng)的自由基,這些自由基可分解幾乎所有有機(jī)物質(zhì),將其所含的氫(H)和碳(C)變成水和二氧化碳。
泡沫鎳既有金屬鎳耐高溫、抗腐蝕、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特征,又具有泡沫獨(dú)特的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),以它為基體,附載納米二氧化鈦開發(fā)而成的復(fù)合光催化抗菌泡沫金屬濾網(wǎng)繼承了泡沫鎳的所有優(yōu)點,超過95%的孔隙率保證了良好的空氣通透性,而在其表面分布均勻的光觸媒材料比表面積大,表面覆蓋率高,最大限度增大了與空氣和紫外線的接觸面,加之泡沫金屬的三維特性,使得光催化‘反應(yīng)腔’飽滿,保證了其光催化效率。
“低溫等離子+復(fù)合光催化”是我公司根據(jù)工業(yè)有機(jī)廢氣特點獨(dú)創(chuàng)的具有國際先進(jìn)水平的降解技術(shù)(等離子凈化
),其核心是首先用低溫等離子體產(chǎn)生高能量電子,直接分解各類有機(jī)廢氣中有害氣體因子,使其迅速降解生成CO2,H2O及少量其他低分子化合物,再利用光觸媒的作用,降解尚未完成降解的各類有害氣體,從而達(dá)到對惡臭氣體較為滿意的綜合降解效果(國家專利號:ZL 2008 2 0098255.6科技成果登記號:渝科成登字2008Y280)。
實際上,我們的“JKJ-V低溫等離子+復(fù)合光催化工業(yè)廢氣凈化器”機(jī)組在近些年來已在多家國家大型化學(xué)、醫(yī)藥等企業(yè)的生產(chǎn)線上,長期持續(xù)地正常工作,顯示出其治理大流量工業(yè)復(fù)雜有機(jī)廢氣方面,比其他傳統(tǒng)技術(shù)具有更安全可靠的降解效果,更明顯的技術(shù)優(yōu)勢及更佳的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益,得到國家有關(guān)環(huán)保部門、廣大用戶及科研、教學(xué)單位的一致好評。