低溫等離子體是繼固態(tài),、液態(tài),、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài),當(dāng)外加電壓達到氣體的放電電壓時,氣體被擊穿,產(chǎn)生包括電子,、各種離子,、原子和自由基在內(nèi)的混合體.放電過程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài),所以稱為低溫等離子體.低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子,、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時間內(nèi)發(fā)生分解,并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達到降解污染物的目的.一般氣體放電,將會產(chǎn)生等離子,而這種放電現(xiàn)像就是通過某種機制使一個或者多個電子從氣體原理或分子中分離出來,形成氣體媒質(zhì),這種媒質(zhì)就稱為電離氣體,如果外電場產(chǎn)生了電離氣體,傳導(dǎo)電流就形成了,這種現(xiàn)象就被稱為氣體放電.而這種凈化設(shè)備的技術(shù),就是工業(yè)廢氣處理最新的一種原理.

一,、技術(shù)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》肿影踩镔|(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)變得十分快速.作為環(huán)境污染處理領(lǐng)域中的一項具有極強潛在優(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.

二,、性能綜述:

去除污染物機理

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,、游離基團) 活性基 團

(3) 活性基團+分子(原子)→生成物+熱

(4) 活性基團+活性基團→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;之后這些活性基團與分子或原子,、活性基團與活性基團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.