低溫等(děng)離子體(tǐ)去除汙染物的機理(lǐ)
等離子體化學反應過(guò)程中(zhōng),等離(lí)子體傳遞(dì)化學能量的反應過程中能量的傳遞大致如下:
(1) 電場+電子→高能電子(zǐ)
(2) 高能電子+分子(或原(yuán)子)→(受(shòu)激原子、受激基團、遊離基團) 活(huó)性基團
(3) 活性基團+分子(原子(zǐ))→生成物(wù)+熱
(4) 活性基團+活性基團→生成物+熱
從以上過程可以看出,電子從(cóng)電場獲得能量,通(tōng)過激發或電離將能量轉移到分子或原子中去,獲得能量的分子或原(yuán)子被激發,同時有部(bù)分分(fèn)子被(bèi)電離,從而成為(wéi)活性基(jī)團;之後這些活性(xìng)基團與分子或原子、活性基團與活性基團之間(jiān)相互碰(pèng)撞(zhuàng)後生成穩定產物和熱。另外,高能電子也能被鹵素和氧(yǎng)氣等(děng)電子親(qīn)和力較強的物質(zhì)俘獲,成為負離(lí)子。這類負離子具有很好的化學(xué)活性,在化學反應中起(qǐ)著(zhe)重要的作用。 低溫等離子體去除汙染物的原理: 低溫等離子(zǐ)體技(jì)術處理汙染物(wù)的原理為:在外加電場的作用(yòng)下,介質放電產生(shēng)的大量攜能電子轟擊汙染物分子,使其電離、解離和激發,然後便引發了一係列複雜(zá)的物理、化學(xué)反應,使複雜大分子(zǐ)汙染物轉變為簡單小分子安全物質,或使有毒有害物質轉(zhuǎn)變成無毒無害或低毒(dú)低害的物質,從而使汙染物(wù)得以降解去除。因其電離後產生的電子(zǐ)平均能量在10ev ,適當控製反應條件可以實現一般情況下難以實現或速度很慢的化學反應變得十分(fèn)快(kuài)速。作為環境汙染處理優先域中的一項具有極強(qiáng)潛在優勢的高新技術,等離子體受到了國內外相關學科界的(de)高度關注。
低(dī)溫等(děng)離子體技術在環境工程中的應用: 低(dī)溫等離(lí)子體技術在中的應用隨著工(gōng)業經濟的發展,石油、製藥、油漆(qī)、印刷和塗料等行業產生的揮發性有機廢氣也日漸增多,這(zhè)些廢氣不僅會在大氣中停留較長的時間,還會擴散和漂移到(dào)較遠的地方,給環(huán)境帶來嚴重(chóng)的汙染,這些廢氣吸入人體,直接對人體的健康產生極大的危(wēi)害;另(lìng)外工業煙氣的無控製排放(fàng)使全球(qiú)性的大氣環境日益惡化,酸(suān)雨(主要來源於工業排放的硫氧化物(wù)和氮氧化物) 的危害引起了各國的重視。由於大氣受汙染而酸化,導致了生態環境的破壞,重大災難頻繁發生,給人類造成了巨大損失。因此選擇一種(zhǒng)經濟、可行性強的處理方(fāng)法勢在必行。 降解揮發性有機汙染物(VOCs)傳統的處理方法如吸收、吸附、冷凝和燃燒等,對於(yú)低濃度的VOCs很難實現,而光催(cuī)化降解(jiě)VOCs又存在催(cuī)化劑(jì)容易失活的問題,利用低溫等離子體(tǐ)處理VOCs可以不受上述條件的(de)限製,具有潛在的優勢。但由於等離子體是(shì)一門包含放電物理學、放(fàng)電化(huà)學、化學反應工程學及真空技術等基礎學科之上的交叉學科。因此, 目前能成熟的掌握該技術(shù)的單位非常的(de)少。大部分宣傳采用低溫等(děng)離子技(jì)術處(chù)理廢氣的宣(xuān)傳都不是真正意(yì)義(yì)上的低溫等離子技(jì)術。