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低温等离子体技术如何处理废气废渣?

点击次数:   更新时间:17/03/03 15:24:03     来源:www.bs-dg.com关闭分    享:
  近30年,低温等离子体(NTP)技术的研究和在环境保护领域的应用取得了长足的进步。NTP技术在室内空气净化、汽车尾气处理、工业废气治理等环保领域的应用越来越普及,特别是挥发性有机化合物(VOCs)、NOx和SO2的消除等方面得到了越来越广泛的应用。
  在空气污染物VOCs NTP技术中,通过实验验证,NTP对苯、甲苯和甲醛的净化效率可以达到90%以上。具体处理过程为:在外加高强电场的作用下通过高频电流,在反应器中产生具有化学反应活性的低温等离子体群。它们与空气中的挥发性有机物发生接触碰撞,粒子所带的巨大能量释放于有机物分子中,使其发生离解反应,产生小分子碎片。最终在O2的参与下降解成对人体无危害的CO2、H2O等产物,达到挥发性有机物无害化处理的效果。
  而在其他空气气体污染处理技术中,等离子体还原NOx的原理为:等离子体放电产生的O3、羟基离子及其他大量活性物质,将空气中的NOx氧化成硝酸,然后与之前添加的氨进行中和反应,生成硝酸铵;其次,NTP脱硫技术处理过程是废气中的SO2与高能粒子碰撞打开分子键,产生自由基和强氧化粒子。这些活性粒子将SO2与投入的NH3反应生成低污染性的铵盐;而颗粒捕集器净化技术原理是,利用高能电子激活,裂解废气中的各组分,这些高能电子具有很强的氧化性,在高温下,有害气体分子通过高能电子定向链式反应,生成N2、CO2等无害的气体分子。
  废液主要包括工业废水和生活废水。传统净化废水的方法有生物法,化学法和物理法。NTP处理法的原理是,首先利用高能粒子轰击水溶液,水分子发生电离,激发产生活性氧化物质,如?OH,然后氧化性基团作用于有机物分子,将其进一步分解成小分子和自由基,最终氧化成N2,H2O,CO2等。
  另外,由于NTP处理技术在绿色环保方面具有优势,可利用低温氧等离子体灰化法(简称低温灰化LTA)对废渣进行处理,其原理是在高频电场的作用下,低压下的氧由于气体放电而产生具有强氧化能力的氧等离子体,它可在较低的温度下氧化分解固体废弃物中的杂质。在低温灰化过程中,保持系统真空和低压状态,有利于提高处理效率。
  等离子技术对传统工艺技术的改造和高科技经济结构的改变产生了越来越显着的影响。而目前,发生器结构及填充介质、放电参数、发生器气体流速以及背景气体都是影响NTP废气处理效率的因素。如何更好将NTP技术应用于环保领域中,丁志威等人表示,以后的研究还需从这些方面深入:1)开发反应活性好,选择性高,寿命长的NTP联用催化剂和填充物,进一步拓展应用范围;2)提高等离子反应器运行稳定性和安全性;3)研发高效低能耗的低温等离子体发生设备;4)研究NTP消除VOCs的机理,控制副产物的生成。(源于千人智库,EWW150310HSS)
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