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低温等离子体是继固态、液态和气态之后的第四种物质状态。当施加的电压达到气体的放电电压时,气体被分解,产生包括电子、各种离子、原子和自由基的混合物。 虽然放电过程中电子温度很高,但重粒子的温度很低,整个系统都处于低温状态,因此被称为低温等离子体(low temperature plasma)。 低温等离子体利用高能电子、自由基等活性粒子和废气中污染物的作用,在极短的时间内分解污染物分子,并产生各种后续反应,达到降解污染物的目的 (注:与高温等离子体相比,低温等离子体在常温下工作 )
等离子体反应区富含极高能量物质,如高能电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物能以较高的能量与这些物质反应,因此污染物能在很短的时间内分解,并能发生各种后续反应,达到解释污染物的目的。 与传统电晕放电情况下产生的低温等离子体技术相比,等离子体技术的放电密度是电晕放电的1500倍,这就是传统低温等离子体技术无法处理99%工业废气的原因。
等离子净化器在环境工程中的应用
低温等离子技术在废气处理中的应用随着工业经济的发展,来自石油、制药、涂料、印刷和涂料行业的挥发性有机废气也日益增多。这些废气不仅会在大气中停留很长时间,而且还会扩散和漂移到遥远的地方,给环境带来严重的污染。这些废气被吸入人体,直接对人体健康造成极大危害。此外,工业烟气的失控排放使大气环境越来越差,酸雨的危害(主要来自工业排放的氧化物和氮氧化物)已经引起了各国的关注。 空气污染引起的酸化导致生态环境破坏和重大灾害频繁发生,给人类造成巨大损失。 因此,选择一种经济可行的处理方法势在必行。
传统的挥发性有机污染物降解处理方法,如吸收、吸附、冷凝和燃烧,对于低浓度挥发性有机污染物难以实现,光催化降解挥发性有机污染物存在催化剂容易失活的问题。低温等离子体处理挥发性有机化合物不受上述条件的限制,具有潜在的优势。 然而,等离子体是一门跨学科的学科,包括放电物理、放电化学、化学反应工程和真空技术 因此,目前能够成熟掌握这项技术的单位很少。 大部分宣传低温等离子体技术用于处理废气并不是真正的低温等离子体废气处理技术。
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