等离子体处理VOCS

3.理论体系的完善： 目前处于研究阶段，进一步完善低温等离子体降
解VOCs的机理，形成能指导实践的理论体系， 为反应器设计提供指导，并且为技术工业化提供 理论保障。
4.电源性能问题： 从提高效率角度，应考虑选用高频电源，在大
功率电源技术突破后，该技术必将会得到工业 化应用，会在大气污染治理中发挥重要作用。
实际应用
实际应用较为普遍;需 配合其它工艺进行二 次污染废水处理 目前最普遍的工业排 放VOCs废气处理技 术;大部分情况下和销 毁型技术联合使
吸附法
催化燃烧法 焚烧温度低;去除率
高;不易产生二次污 染;适合于成分复杂 的VOCs处理
催化剂对VOCs浓度适应性差; 对各类型的VOCs需要有针对 性的催化剂;容易产生催化剂 中毒问题
⑶无需考虑催化剂失活问题；
⑷去除率高，对VOCs适应性强； ⑸工艺流程简单，管理方便，运行费用低，是直接燃烧的一半。
四、存在问题及展望
1.能耗问题：
（与催化剂联合）
在实际应用中，单使用等离子体常常碰到能耗高和 副产物难以控制的技术瓶颈，然而仅使用催化氧化 技术又受到有机气体浓度的限制，等离子体与催化 剂的合理集成可产生明显的协同作用,可降低能耗。
⑴.电源相关参数：电压、放电频率、 ⑵.反应器相关参数：电极结构、放电形式、材料 ⑶.气相参数：初始浓度、组分、进气流量、湿度
⑷.操作系统参数：停留时间
二、低温等离子体降解VOCs技术
4、等离子体应用
⑴.城市污水处理厂处理恶臭物质（硫化氢、氨、甲硫醇）； ⑵.垃圾转运站处理恶臭物质（硫化氢、甲硫醇、甲硫醚）； ⑶.化工厂废气中VOCs治理； ⑷.汽车尾气治理； ⑸.室内空气净化。
占地面积大;对VOCs浓度波动 大的废气适应性差
实际应用率很高;与吸 附法或吸收法联合使 用较为普遍
用于低浓度有机废气 治理在我国还不多见
生物法
能耗低;无二次污染
三、等离子体法与其它方法的比较
2.等离子体法相对优势：
⑴可在常温常压下操作； ⑵有机化合物最终产物为CO2 、CO和H2O,若有机物是氯代物，则 产物加上氯化物，降低了有机物毒性，避免了后期处理；
三、等离子体法与其它方法的比较
1、常见方法的归纳
方法
吸收法
优点
处理量大;在某些情 况下可以转化为有用 的化学制品 可有效捕集大流量低 浓度VOCs废气
缺点
吸收率不高;吸收剂损耗,及再 生回用问题,增加了工艺的复 杂性和装置成本 对吸附剂具有高选择性;气流 阻力大,增大风机能耗;吸附剂 用量和再生能耗大;不能对 VOCs分子进行破坏性处理
二、低温等离子体降解VOCs技术
1、降解的基本原理：低温等离子体中的大量高能电子，与气体分
子或原子发生非弹性碰撞，将能量转化为基 态分子的或原子的内能，使其发生激发、离 解和电离，处于活化状态。
①（直接）当电子的能量大于污染物分子 的化学键能时，分子发生断裂，污染物分解； ②（间接）高能电子激励所产生的O、OH和 NHale Waihona Puke Baidu由基与VOCs中的H、F、Cl等发生置换反应； ③（间接）由于O、OH自由基具有很强的氧 化性，最终可以将VOCs转化为CO2 和H2O无害产 物。
二、低温等离子体降解VOCs技术
2.低温等离子体发生源的选择
⑴.反应器参数 ：降解效率、停留时间、压力、占地空间、电磁辐射 ⑵.能耗：反应器、电源
⑶.副产物浓度：O3 、NOX 、N2O
⑷.费用：反应器、电源 ⑸.维护：是否需要反应器清洁、气溶胶过滤
二、低温等离子体降解VOCs的技术
3、影响降解效率参数的研究
2、分类（按温度）
低温等离子体：电子温度远大于其它粒子温度， （非平衡态） 电子温度可以高达10000K,而其它 离子在300～500K
一、等离子体概述
3、低温等离子体产生方法
⑴.电子束照射法： 利用电子加速器产生的高能电子束,直
接照射待处理气体,通过高能电子与气 体中的氧分子及水分子碰撞,使之离解 电离,形成非平衡等离子体
等离子体法去除VOCs
环工
一、等离子体概述 二、低温等离子体降解VOCs技术
三、等离子体法与其它方法的比较
四、存在的问题及展望
一、等离子体概述
1.概念：等离子体是物质的第四态，即电 离了的“气体”，它呈现出高度激发的不 稳定态，其中包括离子、电子、原子和分 子。
一、等离子体概述
高温等离子体： 电子温度与其它粒子温度相 （平衡态） 等，一般在5000K以上
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（与吸收、吸附联合）反应器中进行吸收或吸附,使等离子过程产生的长寿命活性物质如 O3 、H2O2等进入到液相中或吸附剂中,增加了反应常数,并进一步 氧化稳定副产物,提高了活性物质的利用效率和有机气体的净化效 率
2.副产物问题： 在治理中首先对其进行等离子体的氧化,生成的副产物在等离子体
四、存在问题及展望
⑵.气体放电法： 在气体附近存在强电场,气体中的自由电子被电场加
速获得高于气体电离能的能量,形成活性电子,这些活 性电子与气体分子碰撞,产生新的电子,这种过程重复 进行, 直至电场强度较弱的区域,电子无法获得高能量 ,电离无法继续
电晕放电（直流、脉冲、交流），介质阻挡放电，表面放电
静电除尘
处理VOCs效果好，能耗大