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低溫等離子體技術(shù)在氣態(tài)污染物治理方面優(yōu)勢顯著。其基本原理是在電場的加速作用下,產(chǎn)生高能電子,當(dāng)電子平均能量超過目標(biāo)治理物分子化學(xué)鍵能時,分子鍵斷裂,達(dá)到消除氣態(tài)污染物的目的。1980年代,日本東京大學(xué)s．masuda教授提出的高壓脈沖電暈放電法是常溫常壓下得到低溫等離子體的簡單、有效的方法。它已成為目前的研究前沿,也正越來越多的用于氣態(tài)污染物的治理。

低溫等離子體去除污染物的機(jī)理：

    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

   從以上過程可以看出,電子首先從電場獲得能量,通過激發(fā)或電離將能量轉(zhuǎn)移到分子或原子中去,獲得能量的分子或原子被激發(fā),同時有部分分子被電離,從而成為活性基團(tuán)；之后這些活性基團(tuán)與分子或原子、活性基團(tuán)與活性基團(tuán)之間相互碰撞后生成穩(wěn)定產(chǎn)物和熱。另外,高能電子也能被鹵素 和氧氣等電子親和力較強(qiáng)的物質(zhì)俘獲,成為負(fù)離子。這類負(fù)離子具有很好的化學(xué)活性,在化學(xué)反應(yīng)中起著重要的作用。

低溫等離子體去除污染物的原理：

     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、解離和激發(fā),然后便引發(fā)了一系列復(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?全物質(zhì),或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無毒無害或低毒低害的物質(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10ev ,適當(dāng)控制反應(yīng)條件可以實現(xiàn)一般情況下難以實現(xiàn)或速度很慢的化學(xué)反應(yīng)變得快-速。作為環(huán)境污染處理領(lǐng)域中的一項具有潛在優(yōu)勢的高新技術(shù),等離子體受到了國內(nèi)外相關(guān)學(xué)科界的高度關(guān)注。

低溫等離子體技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用：

     低溫等離子體技術(shù)在廢氣處理中的應(yīng)用隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,石油、制藥、油漆、印刷和涂料等行業(yè)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)廢氣也日漸增多,這些廢氣不僅會在大氣中停留較長的時間,還會擴(kuò)散和漂移到較遠(yuǎn)的地方,給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染,這些廢氣吸入人體,直接對人體的健康產(chǎn)生極大的危害；另外工業(yè)煙氣的無控制排放使全球性的大氣環(huán)境日益惡化,酸 雨(主要來源于工業(yè)排放的硫氧化物和氮氧化物) 的危害引起了各國的重視。由于大氣受污染而酸 化,導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境的破壞,重大災(zāi)難頻繁發(fā)生,給人類造成了巨大損失。因此選擇一種經(jīng)濟(jì)、可行性強(qiáng)的處理方法勢在必行。

     降解揮發(fā)性有機(jī)污染物(vocs)傳統(tǒng)的處理方法如吸收、吸附、冷凝和燃燒等,對于低濃度的vocs很難實現(xiàn),而光催化降解vocs又存在催化劑 容易失活的問題,利用低溫等離子體處理vocs可以不受上述條件的限制,具有潛在的優(yōu)勢。但由于等離子體是一門包含放電物理學(xué)、放電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)及真空技術(shù)等基礎(chǔ)學(xué)科之上的交叉學(xué)科。因此, 目前能成熟的掌握該技術(shù)的單位非常的少。大部分宣傳采用低溫等離子技術(shù)處理廢氣的宣傳都不是真正意義上的低溫等離子廢氣處理技術(shù)。