低温等离子体技术处理污染物的原理为在外加电场的作用下,介质放电产生的大量高能电子轰击污染物分子,使其电离、解离和激发;然后引发一系列复杂的物理、化学反应,使复杂大分子污染物转变为简单小分子安全物质,或使有毒有害物质转变成无毒无害或低毒低害物质,从而使污染物得以降解去除。低温等离子体技术对大气量、低浓度的污染气体有较高的处理效率,是性价比非常高的有效处理技术。该方法具有效率高、成本低、设备适应性强、占地面积小、便于操作控制、开停方便、与喷漆工艺同步、可根据污染物源强和排放要求进行升级等优点。作为环境污染处理领域中的一项具有极强潜在优势的高新技术,等离子体受到了国内外相关学科界的高度关注。
单一等离子体处理有机废气效率较高且副产物较少,不会造成二次污染,但其较高的能耗和较低的能量效率是目前需要攻克的难题,等离子复合光催化可以弥补其缺点。等离子体催化剂选用TiO2,其为宽禁带(Eg=3.2eV)半导体化合物,只有波长较短的太阳光才能被吸收,激发其活性,所以设计反应装置的时候需要添加紫外光源。
光触媒催化VOCs处理方法的优劣
低温等离子体光催化协同技术具有其他净化技术不可比拟的优点,低温等离子体法处理VOCs的技术与传统方法相比具有很多优点:
一是,可在常温常压下操作;
二是,有机化合物最终的产物为 CO2,CO,H2O。若有机物是氯代物,则产物中还应加上氯化物,而无中间产物降低了,有机物的毒性,同时避免了其他方法中的后期处理问题;
三是,运行费用低;四是;VOCs的去除率高,对VOCs的适应性运行管理比较方便。
针对工业上气量大,浓度低,且污染物大都无回收价值的制造行业有机废气VOCs,需要有一种更有效、彻底、操作更简便的处理方法,最大限度地减少运行条件的限制,低温等离子体法的出现正是为了顺应这种要求,并越来越受到国内外的重视。随着研究的不断深入,低温等离子体光催化法必将向着规模化方向发展。
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