DDBD低温等离子体废气处理技术介绍

该设备适用范围广泛，可用于石油化工、制药行业、饲料和肥料加工厂、畜牧产品农场、化纤厂、皮 革厂、制浆厂、污水泵站、各类污水处理厂、涂料、食品填加剂厂、皮革加工、感光材料、汽车制造以及 公厕、粪便转运站等诸多行业存在的有机废气、异味、恶臭等污染问题。既可应用于工业废气的治理，也 可应用于室内空气净化等，是一种用途极为广泛的新型空气环境洁净设备。 6. 13 种废气处理技术介绍及其适用范围和优缺点说明
电极与废气不直接接触，根本上解决了设备腐蚀问题。 结构简单：只需用电，操作极为简单，故障率低， 维修容易。 应用范围广：介质阻挡放电产生的等离子体中，电子能量高、自由基密度大，几乎可以将所有的异味 气体分子降解。占地面积小。 4.工作基础和成果应用 本技术合作单位复旦大学环境科学研究所从 1994 年就开始研究 DDBD 低温等离子体技术， 并将其应用 于环境污染治理，从小试到中试，从静态到流动态，从低流速到高流速，从影响因素分析到工程应用，均 进行了深入研究，具备丰富的理论和实践经验，并在国内外核心刊物上发表论文 50 余篇，申请专利 10 余 项。 派力迪公司与复旦大学共同成立"复旦-派力迪污染控制工程研究中心"， 通过产学研合作， 对 DDBD 低 温等离子体技术进行了装备化研制， 开发出性能稳定的等离子体发生系统和反应管装置， 实现了 DDBD 等 离子体工业废气处理技术的装备化和工程化。 该技术成功用于上海月季化纤有限公司的硫化氢和二硫化碳废气治理工程，中石化齐鲁分公司腈纶厂 异味气体处理、山东新华制药公司异味气体处理及烟台恒邦化工助剂有限公司异味气体治理等工程，处理 效果良好，并通过了企业验 收，充分验证了该技术可靠性和适用性。 5.应用对象与适用场合 由于 DDBD 等离子技术产生的高能电子能量高、自由基密度大，因此绝大部分异味分子均能被分解， 且处理对象广泛，可对以下物质进行有效净化，含硫的化合物，如硫化氢、硫醇类、二甲基硫、硫醚类及 含硫的杂环化合物等；含氮的化合物，如氨、胺类、腈类、硝基化合物及含氮杂环化合物等；碳、氢或碳、 氢、氧组成的化合物（低级醇、醛、酯等） ；苯系物，如苯乙烯、苯、甲苯、二甲苯 等；含卤素化合物， 如氟利昂、氯仿、四氯化碳、二氯甲烷等。对《国家恶臭污 染控制标准》中规定的八大恶臭物质硫化氢、 氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二 硫化碳、苯乙烯、二甲二硫均能有效去除。
脱臭方法
脱臭原理
适用范围
适用于需立即地、暂时 地消除低浓度恶臭气 体影响的场合，恶臭强 度 2.5 左右，无组织排 放源 适用于处理中、低浓度 的有组织排放的恶臭 气体
优点
缺点
1、掩蔽法
采用更强烈的芳香气味与臭气 掺和，以掩蔽臭气， 使之能被人 接收
可尽快消除恶臭 影响， 灵活性大， 费用低
恶臭成分并没有被 去除
DDBD 低温等离子体废气处理技术介绍
复旦—派力迪污染控制研究中心 上海派力迪环保工程有限公司 山东派力迪环保工程有限公司
� 低温等离子体废气处理技术
DBD 低温等离子体异味治理技术简介 1.D 1.DD 低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到一 定程度时，气体被击穿， 产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。 放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很 低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。低温等离子体技术在气态环境污染物的治理，特别 是难降解异味气态污染物的降解方面有着广泛的应用前景。 DDBD 等离子体工业废气处理成套设备和技术是派力迪公司引进复旦大学环境科学研究所的技术而研 发成功的，该设备采用双介质阻挡放电技术产生等离子体，利用所产生的高能电子、自由基等活性粒子去 激活、电离、裂解工业废气中的各组分，使之发生分解、氧化等一系列复杂的化学反应，再经过多级净化， 从而消除各种污染源排放的各种异味、臭味污染物。 DDBD 等离子体工业废气处理成套设备和技术作为一种新的环境污染治理技术，由于能很容易使污染 物分子高效分解且处理能耗低等特点，其使用和推广前景广阔，为工业废气的处理开辟了一条新的思路。 DBD 作用原理介绍 2.D 2.DD DDBD 等离子体内部富含极高化学活性的粒子，如高能电子、离子、自由基和 激发态分子等，废气中 的污染物质可与这些具有较高能量的粒子发生反应。因此，低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、 自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反 应以达到降解污染物的目的。 低温等离子体的产生途径很多，复旦大学环科所开发的低温等离子体工业废气专利处理技术采用的放 电形式为双介质阻挡放电。 介质阻挡放电是一种获得常压下低温等离子体的放电方法，这种放电产生于两个电极之间。介质阻挡 放电过程中，电子从电场中获得能量，通过碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能，这些获得能量的 分子被激发或发生电离形成活性基团，同时空气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生 态氢、臭氧和羟基氧等活性基团，这些活性基团相互碰撞后便引发了一系列复杂的物理、化学反应。从等 离子体的活性基团组成可以看出，等离子体内部富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发 态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应，最终转化为 CO2 和 H2O 等物质， 从而达到净化废气的目的。介质阻挡放电由于电极不直接与放电气体发生接触，从而避免了电极的腐蚀问 题。 3.技术先进性及其特点 DDBD 工业废气处理成套设备拥有国家独立知识产权，历经 15 年，并申请十余项国家发明专利，在工 业化应用方面，走在了其他国家前面，领先于世界先进水平，属于真正的中国创造。 目前，工业异味废气的治理技术仅局限于活性炭吸附、液体吸收、燃烧法及生物法等，但这些方法存 在处理成本高、操作复杂或处理对象有限，使其推广和使用受到限制。而 DDBD 低温等离子体具有结构简 单、处理对象具有广谱性、随开随用、处理效果优异、运行费用低等优点，该技术不仅完全替代目前市场 上已有的工业废气治理技术，而且特别适合于有毒有害难降解的异味废气的治理。 与目前国内常用的异味气体治理方法相比较，DDBD 等离子体工业废气处理成套设备和技术具有如下 特点： 技术高端，工艺简洁：开机后，即自行运转，受工况限制非常少，无需专人操作。 节能：无机械设备，空气阻力小，耗电量约为 0.003kw/m³废气。 适应工况范围宽：设备启动、停止十分迅速，随用随开，不受气温的影响。 设备使用寿命长：本设备由不锈钢材，铜材、钼材、环氧树脂等材料组成，抗氧化，采用防腐蚀材料，
池内微生物数量 大，能承受比生 物滤池大的污染 负荷，惰性滤料 可以不用更换， 造成压力损失 小，而且操作条 件极易控制
需不断投加营养物 质，而且操作复杂， 使得其应用受到限 制
脱臭方法
脱臭原理
将恶臭物质和含悬浮物泥浆的 混和液充分接触， 使之在吸收器 中从臭气中去除掉， 洗涤液再送 到反应器中， 通过悬浮生长的微 生物代谢活动降解溶解的恶臭 物质 将恶臭物质以曝气形式分散到 含活性污泥的混和液中， 通过悬 浮生长的微生物降解恶臭物质 反应塔内装填特制的固态复合 填料， 填料内部复配多介质催化 剂。 当恶臭气体在引风机的作用 下穿过填料层， 与通过特制喷嘴 呈发散雾状喷出的液相复配氧 化剂在固相填料表面充分接触， 并在多介质催化剂的催化作用 下， 恶臭气体中的污染因子被充 分分解。 介质阻挡放电过程中， 等离子体 内部产生富含极高化学活性的 粒子，如电子、离子、自由基和 激发态分子等。 废气中的污染物 质与这些具有较高能量的活性 基团发生反应， 最终转化为 CO2 和 H2O 等物质，从而达到净化 废气的目的。
1.中石化齐鲁分公司腈纶厂异味治理工程 项目概述： 废气来源于腈纶厂回收车间溶剂回收装置分离罐 2#、3#及焦油塔供料罐，污染成分为二甲胺（DMA） 、 二甲基甲酰胺（DMF）废气。该类废气具有明显的鱼腥味，嗅觉阈值低，且在环境中性质稳定、难以降解。 本项目设计处理规模为：Q＝2000Nm3/h。本项目采用“低温等离子体分解 技术”为核心的处理工艺， 其处理率达到 99%以上，彻底解决了企业异味扰民的问题。化验数据如下表所示：
5、水吸收 法
利用臭气中某些物质易溶于水 的特性， 使臭气成分直接与水接 触， 从而溶解于水达到脱臭目的
水溶性、有组织排放源 的恶臭气体
工艺简单，管理 方便，设备运转 费用低
6、药液吸 收法
利用臭气中某些物质和药液产 生化学反应的特性， 去除某些臭 气成分 利用吸附剂的吸附功能使恶臭 物质由气相转移至固相
适用于处理大气量、高 中浓度的臭气
能够有针对性处 理某些臭气成 分，工艺较成熟 净化效率很高， 可以处理多组分 恶臭气体
7、吸附法
适用于处理低浓度，高 净化要求的恶臭气体
8、生物滤 池式脱臭 法
恶臭气体经过去尘增湿或降温 等预处理工艺后， 从滤床底部由 下向上穿过由滤料组成的滤床， 恶臭气体由气相转移至水 —微 生物混和相， 通过固着于滤料上 的微生物代谢作用而被分解掉
设备易腐蚀，消耗燃 料，处理成本高，易 形成二次污染 产生二次污染，需对 洗涤液进行处理；净 化效率低，应与其他 技术联合使用，对硫 醇，脂肪酸等处理效 果差 净化效率不高，消耗 吸收剂，易形成而二 次污染 吸附剂费用昂贵，再 生较困难，要求待处 理的恶臭气体有较 低的温度和含尘量 占地面积大，填料需 定期更换，脱臭过程 不易控制，运行一段 时间后容易出现问 题，对疏水性和难生 物降解物质的处理 还存在较大难度。
2、稀释扩 散法 3、热力燃 烧法 4、催化燃 烧法
将有臭味地气体通过烟囱排至 大气，或用无臭空气稀释， 降低 恶臭物质浓度以减少臭味
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费用低 设备简单
易受气象条件限制， 恶臭物质依然存在
在高温下恶臭物质与燃料气充 分混和，实现完全燃烧
适用于处理高浓度、小 气量的可燃性气体
净化效率高，恶 臭物质被彻底氧 化分解
适用范围
优点
缺点
10、 洗涤式 活性污泥 脱臭法
有较大的适用范围
可以处理大气量 的臭气，同时操 作条件易于控 制，占地面积小
设备费用大，操作复 杂而且需要投加营 养物质
11、 曝气式 活性污泥 脱臭法
适用范围广，目前日本 已用于粪便处理场、污 水处理厂的臭气处理
活性污泥经过驯 化后，对不超过 受 到 曝 气 强 度 的 限 极限负荷量的恶 制，该法的应用还有 臭成分，去除率 一定局限 可达 99.5%以上。 占地小， 投资低， 运行成本低；管 理方便，即开即 用； 耐冲击负荷， 不易污染物浓度 及温度变化影 响。 电子能量高，几 乎可以和所有的 恶臭气体分子作 用； 运行费用低； 反应快，设备启 动、停止十分迅 速，随用随开。
12、 三相多 介质催化 氧化工艺
适用范围广，尤其适用 于处理大气量、中高浓 度的废气，对疏水性污 染物质有很好的去除 率。
需消耗一定量的药 剂
13、 低温等 离子体技 术
适用范围广，净化效率 高，尤其适用于其它方 法难以处理的多组分 恶臭气体，如化工、医 药等行业。
一次性投资较高。
� 低温等离子体废气处理技术的工业化应用
结论如下： DMA 最高进气浓度为 1031mg/m³，最低值未检出；DMF 最高进气浓度 58mg/m³，最低值未检出，进 气浓度均在要求的 3000mg/m³范围内。 气体经处理后，出口 DMA 浓度检测结果：有 16 个样未检出，总的平均值为 0.88mg/m³，去除率大于 99.8%，均符合要求。 气体经处理后，出口 DMF 浓度检测结果：有 6 个样未检出，总的平均值为 5.24mg/m³，符合 DMF 指 标 20ppm 的要求。
目前研究最多，工艺最 成熟，在实际中也最常 用的生物脱臭方法。又 可细分为土壤脱臭法、 堆肥脱臭法、泥炭脱臭 法等。
处理费用低
9、生物滴 滤池式
原理同生物滤池式类似， 不过使 用的滤料是诸如聚丙烯小球、 陶 瓷、木炭、 塑料等不能提供营养 物的惰性材料。
只有针对某些恶臭物 质而降解的微生物附 着在填料上，而不会出 现生物滤池中混和微 生物群同时消耗滤料 有机质的情况