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低温等离子设备(低温等离子设备原理)

时间:2021-04-14 10:09:12 来源:互联网

  低温等离子体是物质继固体、液体、气体之后的第四种状态。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,但是重粒子的温度很低,整个系统处于低温状态,所以称之为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用高能电子、自由基等这些活性粒子在极短的时间内分解污染物,然后进行各种后续反应,达到降解污染物的目的。
 
  在外加电场的作用下,介质放电产生的大量载能电子轰击污染物分子,使其电离、解离、激发,进而引发一系列复杂的物理化学反应,使复杂的大分子污染物变成简单的小分子安全物质,或使有毒有害物质变成无毒或低毒低害物质,从而降解去除污染物。
 
  因为电离后产生的电子的平均能量为10ev,所以通过适当控制反应条件,通常难以实现或缓慢的化学反应可以非常快速地实现。等离子体作为一种在环境污染治理领域具有强大潜在优势的高新技术,已经引起了国内外相关学科的极大关注。
 
  低温等离子体是物质继固体、液体、气体之后的第四种状态。当施加的电压达到气体的点火电压时,气体分子被分解,产生包括电子、各种离子、原子和自由基的混合物。
 
  虽然电子温度很高,但是重粒子的温度很低,整个系统处于低温状态,所以被称为低温等离子体和非平衡等离子体。如果电子的温度和重粒子的温度差不多,那就是高温等离子体或者平衡等离子体。
 
  低温等离子体主要由气体放电产生。气体放电是指气体原子或分子通过某种机制电离出一个或几个电子,从而形成电离气体。然后由外部电场产生电离气体,形成传导电流(即气体放电现象),从而获得等离子体。放电方式包括辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、射频放电和微波放电。
 
  由于低温等离子体中存在电子、粒子、活性基团等多种高活性粒子,其化学活性非常高,能与多种难降解污染物发生反应,使处理后的污染物发生转化或分解。低温等离子体的净化机制是数万个高能电子与气体原子或分子发生非弹性碰撞,使气体通过激发、离解、电离等一系列过程被激活。
 
  低温等离子体处理废气时,等离子体中会发生各种化学反应,主要取决于电子平均能量、电子密度、气体温度、污染气体分子浓度和共存气体组分。一般来说,当电子能量小于< 10eV时,会产生活性自由基,经等离子体定向链式化学反应后,被等离子体活化的污染物分子被去除;当电子的平均能量大于污染物分子的化学键能时,污染物就会因化学键断裂而分解。

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