淺談低溫等離子體技術在空氣污染控制中應用

丁　鐵

（昆明七零五所科技發展總公司云南昆明650000）

淺談低溫等離子體技術在空氣污染控制中應用

丁鐵

（昆明七零五所科技發展總公司云南昆明650000）

低溫等離子化學屬于交叉學科，這門學科建立在放電化學，放電物理、高能物理和高脈沖技術之上。專業人士對等離子技術研究后，顯示良好的優點和發展前景。在空氣污染程度較高的今天，技術人員可以通過低溫等離子技術控制空氣污染，保持空氣質量的潔凈度，這樣可以使人們的生活環境更加良好。筆者根據相關工作經驗，主要探究低溫等離子體技術在空氣污染控制中的應用，供大家參考和借鑒。

低溫等離子體技術；空氣污染控制；應用

1　前言

低溫等離子化學學科形成于20世紀60年代，技術人員通過等離子體凈化氣態，保證氣態的潔凈程度更高。這項技術的實踐開始于20世紀70年代，其優點和發展前景非常廣闊，應用于社會生活的各個領域，但是大部分低溫等離子化學學科還處于研究和開發階段。根據大量低溫等離子化學研究，等離子體法的特點是能耗低，流程短和效率高，同時也有非常廣泛的適用范圍。等離子體可以對廢氣進行處理，同時也可以對固體廢物，廢水和放射性物質進行處理，應用范圍非常廣。因此，對低溫等離子體技術在空氣污染控制中應用的分析非常必要。

2　低溫等離子體對污染物分解的原理分析

很多離子，電子和活性基存在于低溫等離子體中，這些粒子的化學活性較高，能夠發生活化能化學反應。有些污染物通過常規方法很難去除，可以通過低溫等離子技術轉化。低溫等離子體凈化是通過高能電子發生碰撞，對能量進行轉化，通過離析，激發和電離等方法使氣體保持活化狀態。如果電子能量不高，有活性自由基產生，污染物分子經過活化，通過化學反應將污染物脫除。如果電子超過污染物分子化學鍵結合能，會斷裂分子鍵，分解污染物，可能有各種化學反應發生于低溫等離子體中，主要由氣體溫度，電子密度和污染物氣體分子濃度決定。

3　低溫等離子技術應用于空氣污染控制

煙氣中含有的污染物較多，包括顆粒物，NOX和SO2，在實際凈化過程中可以應用等離子法。很多專家已經開始研究脫氮，煙氣脫硫和除塵等一體化系統的可行性。1985年技術人員專門研究在脈沖放電廠中脫除NOX和SO2的方法，反應器中的自由基發生氧化。如果氣體含有堿性物質，發生異相反應生成液體，并脫除這些液體。脈沖放電可以提高飛灰粒子的荷質，對反電暈產生抑制，有較高的除塵效率。從理論上表明脫氮，脫硫和除塵的一體化過程，也有一體化操作裝置。

脈沖電暈放電等離子處理煙氣的實驗，可以脫除煙氣中的二氧化硫，通過定向作用，分解為氮氣，氧氣和單質固體微粒，分解率可以達到80%以上。技術人員通過脈沖可以氧化NOX和SO2，使其形成相應的酸。技術人員將氨添加其中，產生硝銨和硫銨。技術人員通過脈沖放電煙氣除塵，將二氧化硫進行脫除。如果煙氣在反應器中停留時間較短，水蒸氣和灰飛結合，可以對NOX和SO2進行脫除，脫除率分別是33%和23%。根據實際煙氣條件，如果煙氣溫度不高，可以通過等離子法處理，取得的處理效果也比較好。如果存在灰飛現象，脈沖放電可以有效去除二氧化硫。

4　對溫室氣體和難降解物質進行處理

近些年，技術人員不斷拓寬等離子體法的應用范圍，應用研究主要集中在溫室氣體效應的處理方面。技術人員對溫室效應氣體控制的過程中，可以通過超高壓脈沖電暈放電，產生較高能量。低溫等離子氣體向二氧化碳氣體分子作用時，會斷裂二氧化碳分子化學鍵。通過定向化學反應，對二氧化碳氣體進行分解，使其形成單質固體微粒碳和氧氣，達到90%的分解率，通過新技術方便溫室效應氣體的治理。

5　低溫等離子處理技術的發展前景

我國工業發展需要的煤炭量非常大，環境保護工作的重點是加強煙氣治理工作，傳統的脫硫方法和煙氣除塵方法的特點是具有復雜的工藝，不容易對產生的廢液進行處理。近些年，我國發展的脫硫技術包括干法脫硫技術和半干法脫硫技術。受到傳質條件差和操困難等因素的影響，工業化過程是比較困難的。站在燃煤煙氣的治理角度，等離子體的發展前景非常好。根據現有的實驗，等離子體法具有良好的處理效果。

6　結語

綜上所述，低溫等離子體技術屬于新興技術，相對于傳統技術，這項技術具有一定的創新性和先進性，可以處理傳統技術無法處理的問題，因此被廣發應用于空氣污染的控制中。文章首先分析低溫等離子體對污染物分解的原理，再分析低溫等離子技術應用于空氣污染控制，再分析對溫室氣體和難降解物質進行處理，最后提出低溫等離子處理技術的發展前景。希望通過本文的研究對低溫等離子體技術在空氣污染控制中應用水平的提高有所幫助。

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