低温等离子体技术特点

1.什么是等离子体,

等离子体是分子及原子及被电离后产生的正负电子组成的气体状物质，它是除去固、液、气外，物质存在的第四态。

看似“神秘”的等离子体，其实是宇宙中一种常见的物质，在太阳、恒星、闪电中都存在等离子体，它占了整个宇宙的99,。现在人们已经掌握利用电场和磁场产生来控制等离子体。例如焊工们用高温等离子体焊接金属。

等离子体可分为两种:高温和低温等离子体。以上提到的是高温等离子体。现在低温等离子体广泛运用于多种生产领域。例如:等离子电视，婴儿尿布表面防水涂层，增加啤酒瓶阻隔性。更重要的是在电脑芯片中的蚀刻运用，让网络时代成为现实。

高温等离子体只有在温度足够高时发生的。太阳和恒星不断地发出这种等离子体，组成了宇宙的99,。低温等离子体是在常温下发生的等离子体(虽然电子的温度很高)。低温等离子体体可以被用于氧化、变性等表面处理或者在有机物和无机物上进行沉淀涂层处理。 2.我们的低温等离子体技术

我们通过两种方法产生低温等离子体。一种是PEM固态电极电解纯水技术及直流电场技术。根据不同领域的要求，我们采用不同的发生技术。

PEM电解纯水:食品、鲜花保鲜;空气、水消毒;医疗用具消毒; 直流电场:工厂烟气处理

2.1 PEM电解纯水技术

根据电解纯水及纳米混合技术，我们成功开发了低温等离子体发生器,较低的成本产生等离子体及其二次产物臭氧，它突破了一般臭氧的极限浓度，并且通过纳

米技术将臭氧等活性离子与水很好的混合，加强处理效果。处理后的水、空气无菌、无味;果蔬、肉类中的农药残留达到100,消除率。

目前现有的低温等离子体和臭氧发生器是采用电离空气和氧气之技术，此类设备结构复杂、价格昂贵，并且电离率低，产生的臭氧浓度不足以杀死所有细菌，达不到很好的效果。同时在电离空气时，会产生氮化物等有害气体。

低温等离子体技术特点

也有少数厂家运用PEM电解纯水技术，但因为采用白金作为催化物，所以价格居高不下。

与涡轮技术相比，采用纳米技术进行水气混合是我们产品的另一个竞争优势。最著名的涡轮技术是日本的尼可尼泵，除了不能很好的将臭氧活性物质与水充分混合，影响杀菌效果，1.2万/台的昂贵价格也失去了价格优势。

如果我们的等离子体发生器年产10万台以上，其成本为50元/台。其操作成本只是水电费，费用非常低。

以下是几种技术特性之比较

低温等离子体技术特点

2.2 直流电场等离子体发生技术在除烟气中的运用

经过众多学院和研究所研究对低温等离子体放电及电子束净化烟气研究证明这两种技术比传统技术有以下优势:同时除去硫化物和氮化物，干处理过程没有水的再次污染，副产品是利用价值极高的化肥，不需要催化剂，较低的建设和操作成本。等离子体技术操作过程如何:

1. 烟囱壁的砖(专利)是负极，中央的金属丝是正极。运作是形

成直流电场。

2. 直流电场产生低能量的电子(与电子束方法比较)，电子在电场

中被加速，然后与通过电场的烟气中的微粒碰撞，发生吸附、

氧化、分裂等反应，失去能量，回到低能量状态，然后又进行

下一轮循环。

3. 被吸附上高能电子的尘粒将带上电荷，被吸引到相反的电极，

从而达到除尘效果，其除尘率达99,。

4. 当电子被加速时，与气体分子N2, O2, H2O, CO2As撞击，将

能量传递给它们，从而形成O, N, OH 等原子，正负电子及激

活后的分子，这些电子与离子，离子与离子及电子拆分的反应

下一步的活性分子(如HO2等)，大量的O, O2-, OH, H 及

O3 等离子体产生，将SO2 和 NO氧化成NO2 ，N2O5，

SO3, .或者生成悬浮物质。反应后的气体被一个特殊的泵泵入

另一个反应池中。这种军用泵可以将气体以强大的冲力打入水

中，形成奶状，保证了气体不会溢出，与反应池中的物质充分

反应。

5. .向反应池中通入氨水 (NH3) 将 SO2和 NOx 转变成

NH4NO3 和(NH4)2SO4 混合肥料。经过以上反应，达到 99%

的除氮效果，并且二氧化硫的排放量小于100mg/m3。此低温等离子体技术与电子束相比的优势所在,

等离子体技术能更有效的传递能量，产生活性O, OH, HO2离子，氧化SO2。而在电子束方法中，高能量的电子束因为电离N2而浪费能量，因为电离N2的作用低于电离O2，其外，失去能量后的电子变成低能电子后不能被循环加速，所以，也是浪费能量的原因之一。低温等离子体技术特点

3. Compared with MAP (Modified Atmosphere Plastics) 与MAP(气调法)

气调法是国外普遍运用的一个方法，它是通过提高二氧化碳，减低氧气，达到一个平衡，然后置于特殊的薄膜包装中，形成一个高湿度的环境，抑制乙烯分泌，从而延缓水果蔬菜的成熟和组织的软化，达到较长的货价期。这个系统保持细胞结构完整，减少或抑制细菌和霉菌生长。

气调法可以延长货价期，看是却必须有满足平衡环境的装置，如氧气分离器，产生二氧化碳的仪器，特殊的薄膜，对操作人员的要求也很高，如此昂贵的价格，让如中国的的发展中国家无法承受。

气调法只是解决了延长货价期，但是对于困扰许多国家食品出口的农药残留问题却无法解决。

4. EWM—NM分装式低温等离子体真空减压冷藏果蔬食品保鲜系统技术

综合PEM电解纯水及纳米技术研制开发的等离子体发生器是我们的核心技术。利用等离子体发生器，针对食品鲜花保鲜我们成功开发了“EWM—NM分装式低温等离子体真空减压冷藏果蔬食品保鲜系统技术” 。

这套系统是结合十多项专利技术。待处理的鲜花、果蔬、肉类等放入承受力最好的不锈钢鸡蛋性的(专利)，经过抽真空，降温，冲洗，等离子体处理,杀死内外部细菌、分解分泌或残留的内外部的化学物如乙烯、农药等，处理后配以普通薄膜

包装，可以达到很长的保值期。如玫瑰的保值期是60天，中华寿桃是40-45天，有些蔬菜可以达到 90天。

低温等离子体消毒

低温等离子体消毒 1.消毒灭菌的定义 2.低温等离子体灭菌技术 3.低温等离子体的消毒机理 4.低温等离子灭菌的优缺点 5.低温等离子体杀菌消毒技术的应用消毒灭菌的定义消毒：消毒是指用化学的或物理的方法杀灭或消除传播媒介上的病原微生物，使之达到无传播感染水平的处理即不再有传播感染的危险。灭菌：灭菌是指杀灭或去除外界环境中一切微生物的过程。包括致病性微生物和不致病的微生物，如细菌（含芽胞）、病毒、真菌（含孢子）等，一般认为不包括原虫和寄生虫卵，以及藻类。灭菌是获得纯培养的必要条件，也是食品工业和医药领域中必需的技术。灭菌是个绝对的概念，意为完全杀灭所处理微生物，经过灭菌处理的物品可以直接进入人体无菌组织内而不会引起感染，因此，灭菌是最彻底的消毒。然而事实上要达到这样的程度是困难的，因此国际上通用方法规定，灭菌过程必须使物品污染的微生物的存活概率减少到E-6 (灭菌保证水平)，换句话说，要将目标微生物杀灭率达到 99.9999%。在当前面对如此严苛的灭菌要求，理想的灭菌器应该具有如下的特点和性能： ( 1 )灭菌速度应尽量快，时间要短；

( 2 )灭菌温度应该低于5 5℃左右，对器械、物品损伤尽量小；( 3 )灭菌时对整个环境无影响，灭菌残留物是无害的； ( 4 )能够满足多种物品的灭菌要求； ( 5 )使用耗材价格不能过高。现如今所使用的灭菌方法多为热力灭菌、辐射灭菌、环氧乙烷灭菌、低温甲醛蒸汽灭菌以及使用各种灭菌剂如戊二醛、二氧化氯、过氧乙酸和过氧化氢等长时间浸泡的方法。这些灭菌方法存在着许多限制条件，如会对环境造成危害、灭菌时间过长、灭菌温度过高致使器械损伤较大、食品营养流失等随着对消毒、灭菌的处理要求越来越高。传统灭菌方法的局限性正在促使新的灭菌技术的产生和发展。低温等离子体灭菌技术等离子体灭菌技术是新一代的高科技灭菌技术，它能克服现有灭菌方法的一些局限性和不足之处，提高消毒灭菌效果。例如对于不适宜用高温蒸汽法和红外法消毒处理的塑胶、光纤、人工晶体及光学玻璃材料、不适合用微波法处理的金属物品，以及不易达到消毒效果的缝隙角落等地方，采用本技术，能在低温下很好地达到消菌灭菌处理而不会对被处理物品造成损坏。本技术采用的等离子体工作物质无毒无害。本技术还可应用到生产流水线上对产品进行消毒灭菌处理。

等离子污泥处理技术简介

等离子污泥处理技术简介等离子体技术处理危险废物是一种新型环保技术，主要用于工业污水固粒饱水污泥、焚烧炉产生的飞灰及炉渣、工业危险废弃物等危险废物的处理工作。 (1) 等离子技术基本原理等离子体是与固态、液态和气态并列的第四种物质存在状态，它可以存在的参数范围相当宽广（其密度、温度以及磁场强度都可以跨越十几个数量级）。当一股强电流通过惰性气体（例如氮气）产生电离，即可形成等离子体。如果等离子体的形态和性质受到外加电磁场的强烈影响，就会发生强烈的粒子集体运动。此时能量发生瞬时集中，产生极高的电热效率（85%—95%），等离子体温度即时升高上千度。这种极高的温度可完全分解有毒物质中存在的有机物或无机物分子，同时完全分解了焚烧过程中可能形成的二氧化物类物质。整个过程在瞬间即可完成，产生的高温可以还原一切难以还原和难熔性的物质。等离子体弧心温度可达7000℃，而反应器工作温度可在3000℃内调整。 (2) 等离子体处理工业污泥技术试验分析全国各危险废物处置中心的工业污泥处理技术和能源化研究现状，采用荷兰PANalytical公司Magix（PW2403）X射线荧光光谱仪测定了广西省和海南省主要城市取样工业污泥的组成和热值（试验用脱水污泥含水量74.3%，污泥干基固体挥发份含量62.9%），测试结果示于表1。利用等离子体产生的瞬时高温突跃，进行了电弧等离子体技术的高温T-jump特性作用于工业污泥的处理试验。在数千度的高温下引起快速反应，使工业污泥中有机物质发生高温下物理化学变化，如挥发、裂解、氧化、聚合等。反应后的固体残渣表面明显碳化或呈现玻璃态，含水率与挥发成份含量明显下降，性质状态非常稳定。其中受到电弧直接作用的污泥反应后显熔融态，分解彻底。得到了类似水煤气的气体产物（主要成分CO和CH4气体）。这种物质可以直接点燃，火焰温度高达750℃—850℃。至此，初步完成了高温突跃T-jump处理工业危险废物活性污泥的可能性的实验。此外，在美国进行的测试已表明，经等离子体处理后的工业污泥可以完全分解，二噁英等致癌类再生物质实现零排放。 (3) 等离子体焚烧技术处理工业污泥工艺流程工业污泥成分是复杂的混和物，其成分、水分均随时间、随地点、随产生源种类的不同发生变化，组分各不相同。与生活污泥、

低温等离子体技术在表面改性中的应用

低温等离子体技术在表面改性中的应用低温等离子体中粒子的能量一般约为几个至几十电子伏特，大于聚合物材料的结合键能(几个至十几电子伏特)，完全可以破裂有机大分子的化学键而形成新键；但远低于高能放射性射线，只涉及材料表面，不影响基体的性能。处于非热力学平衡状态下的低温等离子体中，电子具有较高的能量，可以断裂材料表面分子的化学键，提高粒子的化学反应活性(大于热等离子体)，而中性粒子的温度接近室温，这些优点为热敏性高分子聚合物表面改性提供了适宜的条件。 1 形成装置及影响因素选择适宜的放电方式可获得不同性质和应用特点的等离子体，通常，热等离子体是气体在大气压下电晕放电产生，冷等离子体由低压气体辉光放电形成。热等离子体装置是利用带电体尖端(如刀状或针状尖端和狭缝式电极)造成不均匀电场，称电晕放电，使用电压和频率、电极间距、处理温度和时间对电晕处理效果都有影响。电压升高、电源频率增大，则处理强度大，处理效果好。但电源频率过高或电极间隙太宽，会引起电极间过多的离子碰撞，造成不必要的能量损耗；而电极间距太小，会有感应损失，也有能量损耗。处理温度较高时，表面特性的变化较快。处理时间延长，极性基团会增多；但时间过长，表面则可能产生分解物，形成新的弱界面层。冷等离子体装置是在密封容器中设置两个电极形成电场，用真空泵实现一定的真空度，随着气体愈来愈稀薄，分子间距及分子或离子

的自由运动距离也愈来愈长，受电场作用，它们发生碰撞而形成等离子体，这时会发出辉光，故称为辉光放电处理。辉光放电时的气压大小对材料处理效果有很大影响，另外与放电功率，气体成分及流动速度、材料类型等因素有关。不同的放电方式、工作物质状态及上述影响等离子体产生的因素，相互组合可形成各种低温等离子体处理设备。 2 在表面改性中的应用低温等离子体技术具有工艺简单、操作方便、加工速度快、处理效果好、环境污染小、节能等优点，在表面改性中广泛的应用。 2.1 表面处理通过低温等离子体表面处理，材料表面发生多种的物理、化学变化，或产生刻蚀而粗糙，或形成致密的交联层，或引入含氧极性基团，使亲水性、粘结性、可染色性、生物相容性及电性能分别得到改善。用几种常用的等离子体对硅橡胶进行表面处理，结果表明N2、Ar、O2、CH4-O2及Ar-CH4-O2等离子体均能改善硅橡胶的亲水性，其中CH4-O2和Ar-CH4-O2的效果更佳，且不随时间发生退化［6］。英国派克制笔公司将等离子体技术用于控制墨水流量塑料元件的改性工艺中，提高了塑料的润湿率。文献表明，用低温等离子体在适宜的工艺条件下处理PE、PP、PVF2、LDPE等材料，材料的表面形态发生的显著变化，引入了多种含氧基团，使表面由非极性、难粘性转为有一定极性、易粘性和亲水性，有利于粘结、涂覆和印刷。

低温等离子体表面处理技术

Plasma and first wall Introduction Today I will talk about something about my study on the first wall in the tokamak. Firstly, I will show you that what the plasma is in our life thought the following pictures such as: Fig.1 Lighning Fig.2 Aurora Fig.3 Astrospace Just as the pictures mentioned above , they are all consist of plasma. But, what does have in the plasma, now our scientist had given a definition that the plasma state is often referred to as the fourth state of matter and contains enough free charged particles（negative ions 、positive ions）and electronics. Like the photo below. Fig.4 Plasma production Plasma production In our research, we produce the plasma through an ICP (inductively coupled plasma)

低温等离子体介绍

低温等离子体介绍基本概念等离子体是物质存在的第四种状态。它由电离的导电气体组成，其中包括六种典型的粒子，即电子、正离子、负离子、激发态的原子或分子、基态的原子或分子以及光子。事实上等离子体就是由上述大量正负带电粒子和中性粒子组成的，并表现出集体行为的一种准中性气体，也就是高度电离的气体。无论是部分电离还是完全电离，其中的负电荷总数等于正电荷总数，所以叫等离子体。等离子体的分类 1、按等离子体焰温度分：（1）高温等离子体：温度相当于108~109 K完全电离的等离子体，如太阳、受控热核聚变等离子体。（2）低温等离子体：热等离子体：稠密高压（1大气压以上），温度103~105K，如电弧、高频和燃烧等离子体。冷等离子体：电子温度高（103~104K）、气体温度低，如稀薄低压辉光放电等离子体、电晕放电等离子体、DBD介质阻挡放电等离子体、索梯放电等离子体等。 2、按等离子体所处的状态：（1）平衡等离子体：气体压力较高，电子温度与气体温度大致相等的等离子体。如常压下的电弧放电等离子体和高频感应等离子体。（2）非平衡等离子体：低气压下或常压下，电子温度远远大于气体温度的等离子体。如低气压下DC辉光放电和高频感应辉光放电，大气压下DBD介质阻挡放电等产生的冷等离子体。什么是低温（冷）等离子体？冰升温至0℃会变成水，如继续使温度升至100℃，那么水就会沸腾成为水蒸气。随着温度的上升，物质的存在状态一般会呈现出固态→液态→气态三种物态的转化过程，我们把这三种基本形态称为物质的三态。那么对于气态物质，温度升至几千度时，将会有什么新变化呢? 由于物质分子热运动加剧，相互间的碰撞就会使气体分子产生电离，这样物质就变成由自由运动并相互作用的正离子和电子组

低温等离子废气处理工艺

低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当达到气体的放电电压时，气体被击穿，放电过程中整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体，目前这种技术主要应用于废气处理工业中，有些小伙伴对于整个处理工艺和流程比感兴趣，下面就来一起学习一下。低温等离子体的工艺技术原理：异味气体从气体收集系统收集后首先进入除水器中进行水气分离，然后再排入等离子体反应器单元，在该区域由于高能电子的作用，使异味分子受激发，带电粒子或分子间的化学键被打断，产生自由基等活性粒子，这些活性粒子和O2反应达到消除异味目的。同时空气中的水和氧气在高能电子轰击下也会产生OH 自由基、活性氧等强氧化性物质，这些强氧化性物质也会与异味分子反应，使其分解，从而促进异味消除。净化后的气体经排气筒高空排放。低温等离子处理工艺主要是利用放电来产生很多的高能粒子，然后对分子进行降解、氧化、裂解以及电离。近年来，低温等离子处理工艺成为国内外重视的

一个重点问题。将低温等离子处理工艺应用到低浓度、大风量有机废气处理中，具有处理量大、低能耗等优点。但是，这种处理工艺在应用的过程中会产生很多副产物，不能够完全将有机废气降解为水和二氧化碳。低温等离子废气处理工艺，低温等离子废气处理技术采用双介质阻挡放电形式产生等离子体，所产生等离子体的密度是其他技术产生等离子体密度的1500倍，初用于氟利昂类、哈隆类物质的分解处理，后延伸恶臭、异味、有毒有害气体处理。该技术节能、环保，应用范围广，所有化工生产环节产生的恶臭异味几乎都可以处理，并对二恶英有良好的分解效果。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。

精简的低温等离子体灭菌器的原理和过程

低温等离子体灭菌概述一、概述及灭菌原理消毒：消毒（disinfection）从医院除污染的意义上是指用化学的或物理的方法杀灭或消除传播媒介上的病原微生物，使之达到无传播感染水平的处理即不再有传播感染的危险。杀灭或清除医院内环境中和传播媒介上的病原微生物称之为“医院消毒”。灭菌：灭菌是指杀灭或去除外环境中一切微生物的过程。包括致病性微生物和不致病的微生物，如细菌（含芽胞）、病毒、真菌（含孢子）等，一般认为不包括原虫和寄生虫卵，以及藻类。灭菌是个绝对的概念，意为完全杀灭所处理微生物，经过灭菌处理的物品可以直接进入人体无菌组织内而不会引起感染，因此，灭菌是最彻底的消毒。然而事实上要达到这样的程度是困难的，因此国际上通用方法规定，灭菌过程必须使物品污染的微生物的存活概率减少到10-6 (灭菌保证水平)，换句话说，要将目标微生物杀灭率达到99.9999%。 1、概述等离子体（Plasma）是物质的第四态，它是正、负带电粒子、中性原子、他子所形成的一团物质。就像云一样的存在状态，具

有能量密度高、化学活性成分丰富的特点。利用待离子体这样的特点进行灭菌，效果非常明显。而且速度快。等离子体灭菌的关键技术是：灭菌腔体中等离子体必须均匀，不存在死角。有一定的能量要求。 2、等离子体的形成：等离子体属于物理概念，是自然界中存在的一种物质状态(即固体、液体和气体之外的第四态)。低温等离子体的产生通常是在几帕到几百帕的真空环境下，利用特定电磁电场作用，使某些中性气体的分子产生连续不断的电离，形成带负电荷和等量带正电荷的离子相互共存的物质状态，当电离率与复合率达到平衡时，这种稳定存在的物质形态就称之为等离子体。同一种物质的不同状态，表示这种物质中粒子所具有不同的能量，例如固体冰获得能量融化成水，水获得能量汽化成水蒸汽，水蒸汽在特定的物理条件下又可形成等离子体，由此可知等离子体是一种能量更高的物质聚集态。组成等离子体的不仅有分子和原子，还有许多带电粒子，其粒子的能量约从几eV（电子福特）到几千eV不等，因而，其具有特殊的理化性能，在与物质的相互作用中会产生许多特殊的物理和化学效应。例如：过氧化氢（双氧水）是普通的临床消毒液，但需要将器械完全浸泡2小时以上，才能达到高级消毒水平；而等离子体灭菌器将极少量双氧水（2～5ml/次）激发成过氧化氢等离子体，可在几十秒钟的时间内、35～45℃条件下将106cpu/片的枯草杆菌芽孢全部杀灭，达到

低温等离子体废气处理

有机、无机废气和恶臭处理技术市场拓展人员培训教程（宋文国，男，1968年出生，高级工程师，从事于节能环保项目多年。邮箱：,手机：）一、行业废气概况煤化工废气煤制焦过程废气焦化废气主要来源于装煤、炼焦、化产回收等过程。装煤初期，煤料在高温条件下与空气接触，形成大量黑烟及烟尘、荒煤气及对人体健康有害的多环芳烃。炼焦时，废气一方面来自化学转化过程中未完全炭化的细煤粉及其析出的挥发组分、焦油、飞灰和泄漏的粗煤气，另一方面来自出焦时灼热的焦炭与空气接触生成的CO、CO2、NOx等,主要污染物包括苯系物（如苯并芘）、酚、氰、硫氧化物以及碳氢化合物等。煤制气过程废气煤制气废气的来源主要是气化炉开车过程中由于炉内结渣、火层倾斜等非正常停车而产生的逸散，另外，还有炉内的排空气形成部分废气、固定床气化炉的卸压废气、粗煤气净化工序中的部分尾气、硫和酚类物质回收装置的尾气及酸性气体、氨回收吸

收塔的排放气。这些废气的主要成分包括碳氧化物、硫氧化物、氨气、苯并芘、CO、CH4等，有些还夹杂了煤中的砷、镉、汞、铅等有害物质，对环境及人体健康有较大的危害。煤制油过程废气煤的液化可分为直接液化和间接液化。煤直接液化时，经过加氢反应，所有异质原子基本被脱除，也无颗粒物，回收的硫可以获得元素硫，氮大多转化为氨。煤间接液化时，催化合成过程中的排放物不多，未反应的尾气（主要是CO）可以在燃烧器中燃烧，排放的废气中CO2和硫很少，也没有颗粒物的生成。煤液化过程对环境造成的影响较小，主要的污染物是液化残渣，这是一种高碳、高灰和高硫物质，在某些工艺中占到液化原料煤总量的40％左右，需进一步处理。煤燃烧过程废气煤燃烧过程主要污染物有粉尘与烟雾、SO2为主的硫化物、N2O、NO、NO2、N2O3、 N2O4等氮氧化物、Hg、Cd、Pb、Cr、As、Se、F等有害微量元素、产生温室效应的CO2等。煤直接燃烧的能量利用率低，环境污染严重。石油化工厂废气化工厂在生产过程中会产生大量的废气，比如：氨、三甲胺、硫化氢、二氧化硫、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和硫化氢等无机废气；还有VOC类：苯、甲苯、二甲苯、丙

低温等离子体技术介绍

技术介绍 --低温等离子体低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质的第四态，当外加电压达到气体的着火电压时，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分解污染物的目的。 “QHDD-Ⅱ”低温等离子体工业废气处理成套设备和技术作为一种新型的气态污染物的治理技术是一个集物理学、化学、生物学和环境科学于一体的交叉综合性电子化学技术，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，是目前国内外大气污染治理中最富有前景、最行之有效的技术方法之一，其使用和推广前景广阔，为工业领域VOC类有机废气及恶臭气体的治理开辟了一条新的思路。低温等离子体废气处理技术与其他废气治理方法优缺点对比表1-2 几种废气处理工艺的适用范围及优缺点工艺名称原理适用范围优点缺点掩蔽法采用更强烈的芳香气味与臭气掺和，以掩蔽臭气，使之能被人接收适用于需立即、暂时地消除低浓度恶臭气体影响地场合，恶臭强度左右，无组织排放源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，麻痹了对原有污染物的感知热力燃烧法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设备易腐蚀，消耗燃料，处理成本高，易形成二次污染，催化剂中毒催化燃烧法

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，对水溶性差的物质等处理效果差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不高，消耗吸收剂，易形成而二次污染吸附法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低浓度，高净化要求的恶臭气体净化效率很高，可以处理多组分恶臭气体吸附剂费用昂贵，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生物滤池恶臭气体经过除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。净化效率高，处理费用低占地面积大，易堵塞，填料需定期更换，脱臭过程很难控制，受温度和湿度的影响大，生物菌培训需要较长时间，遭到破坏后恢复时间较长。生物滴滤池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占地面积大，需不断投加营养物质，而且操作复杂，受温度和湿度的影响大，生物菌培训需要较长时间，遭到破坏后恢复时间较长。洗涤式活性污泥脱臭法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曝气式活性污泥脱臭法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，对不超过极限负荷量的恶臭成分，去除率可达%以上。受到曝气强度的限制，该法的应用还有一定局限

低温等离子体技术及其在环保领域的应用

Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2014, 4, 136-145 Published Online August 2014 in Hans. https://www.360docs.net/doc/759385448.html,/journal/aep https://www.360docs.net/doc/759385448.html,/10.12677/aep.2014.44019 Non-Thermal Plasma Technique and Its Application in the Field of Environmental Protection Zhiwei Ding, Yunlong Xie*, Kai Yan, Hongjuan Xu, Yijun Zhong Key Laboratory of the Ministry of Education for Advanced Catalysis Materials, Zhejiang Normal University, Jinhua Email: *xieyunlong@https://www.360docs.net/doc/759385448.html, Received: May 24th, 2014; revised: Jun. 20th, 2014; accepted: Jun. 29th, 2014 Copyright ? 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/759385448.html,/licenses/by/4.0/ Abstract In the last thirty years, non-thermal plasma (NTP) technology has been developed for the envi-ronmental protection, which has been more and more widely used in air pollutants, especially in volatile organic compounds (VOCs), NO x, SO2, etc. This work systematically introduces the me-chanism of producing NTP and eliminating pollutants, and highlights its application to the treat-ment of air pollutants. Furthermore, the influencing factor of treatment efficiency of the NTP and the current research situation of the NTP combined with other technologies are further summa-rized and analyzed. At last, this paper puts forward a promising viewpoint to better use the Non-thermal Plasma technology. Keywords Non-Thermal Plasma (NTP), Air Pollution Treatment, Environmental Protection, Synergistic Effect 低温等离子体技术及其在环保领域的应用丁志威，谢云龙*，颜凯，许红娟，钟依均浙江师范大学先进催化材料教育部重点实验室，金华 Email: *xieyunlong@https://www.360docs.net/doc/759385448.html, *通讯作者。

等离子体法处理危险废弃物技术与设备

等离子体法处理危险废弃物技术与设备等离子体法是处理危险废物的新型技术。日前，力学所工程科学部废物处理技术组建成了等离子体热解处理模拟医疗废物的全套实验室系统。全套实验室模拟处理装置为中试规模，设计能力最大可达到5吨/日，包括进料子系统、等离子体核心处理设备和完善的尾气后处理子系统。进料子系统主要是柱塞式液压给料机，核心处理设备由等离子体炉、电源设备、测量控制系统、工作气体控制供应系统等设备组成；尾气后处理子系统由尾气急冷器、空气预热器、碳纤维吸附器、烟气脱酸、烟气再热器、尾气燃烧炉、引风机等设备组成。该系统还包括冷却和散热系统等辅助设备。等离子体法利用电弧放电，可以将裂解温度提高到1500~2000oC，有效打断有机物的化学键，达到很高的摧毁效率，并能避免在处理过程中排放NOx、CO 和二噁英类等在焚烧时生成的有害物质，因此适合处理各类难分解的危险废物，达到近零排放的水平。实验数据显示，等离子体法仅形成少量裂解气体、炭黑和玻璃体，特别有利于二次产物的后处理和无害化，处理一吨废物的电耗约 1200~1500 kWh，低于焚烧多氯联苯等高危废物的能耗和能源成本，产生的可燃性尾气中的能源还可以回收利用，因而也是节能型技术。但是由于技术复杂，成本昂贵，国际上发展速度并不快，主要是用于处理多氯联苯（PCBs）、废农药、焚烧飞灰、医疗废物等有机与无机废物的处置，国内尚没有成熟的商业化产品。近年来，课题组以交流等离子体弧技术为基础，在处理废塑料、废橡胶、医疗废物、有机废物、化学试剂和电子线路板等实验研究的基础上，承担了国家863计划课题和院知识创新工程方向性重要项目，研制交流等离子体处理医疗废物的成套设备和技术，并于2006年在四川晨光化工研究院建成国内首套工业规模的化工固体危险废物处理系统。现在，课题组与深圳迈科瑞环境技术有限公司的合作，全面开发等离子体处理危险废物的技术和设备，努力通过走产业化的道路，尽早实现科研成果向生产力的转化。

低温等离子体的产生方法

辉光放电电晕放电介质阻挡放电射频放电滑动电弧放电射流放电大气压辉光放电次大气压辉光放电辉光放电(Glow Discharge) 辉光放电属于低气压放电(low pressure discharge)，工作压力一般都低于 10mbar，其构造是在封闭的容器內放置两个平行的电极板，利用电子将中性原子和分子激发，当粒子由激发态(excited state)降回至基态(ground state)时会以光的形式释放出能量。电源可以为直流电源也可以是交流电源。每种气体都有其典型的辉光放电颜色(如下表所示)，荧光灯的发光即为辉光放电。因此，实验时若发现等离子的颜色有误，通常代表气体的纯度有问题，一般为漏气所至。辉光放电是化学等离子体实验的重要工具，但因其受低气压的限制，工业应用难于连续化生产且应用成本高昂，而无法广泛应用于工业制造中。目前的应用范围仅局限于实验室、灯光照明产品和半导体工业等。部分气体辉光放电的颜色 Gas He Ne(neon) Ar Kr Xe H2N2O2 Air Cathode Layer red yellow pink --

red-brown pink red pink Negative Glow pink orange dark-blue green orange-green thin-blue blue yellow-white blue Positive Column Red-pink red-brown dark-red blue-purple white-green pink red-yellow red-yellow red-yellow 次大气压下辉光放电(HAPGD)产生低温等离子体由于大气压辉光放电技术目前虽有报道但技术还不成熟，没有见到可用于工业生产的设备。而次大气压辉光放电技术则已经成熟并被应用于工业化的生产中。次大气压辉光放电可以处理各种材料，成本低、处理的时间短、加入各种气体的气氛含量高、功率密度大、处理效率高。可应用于表面聚合、表面接枝、金属渗氮、冶金、表面催化、化学合成及各种粉、粒、片材料的表面改性和纺织品的表面处理。次大气压下辉光放电的视觉特征呈现均匀的雾状放电；放电时电极两端的电压低而功率密度大；处理纺织品和碳纤维等材料时不会出

低温等离子体技术在有机净化废气中的应用与进展

低温等离子体技术在有机净化废气中的应用与进展姓名：xxx 专业：环境工程班级：xxx 指导老师：xxx 2015年12月xx日

低温等离子体技术在净化有机废气中的应用与进展摘要随着现代工业的快速发展，工业三废的排放量与日俱增，尤其是挥发性有机废气(VOCs)的排放，挥发性有机废气种类繁多、毒性强、扩散面广，是继颗粒物、二氧化硫、氮氧化合物之后又一类不容忽视的大气污染物。传统的有机废气处理方法存在流程复杂、运行成本高、处理效率低下、易产生二次污染等问题。低温等离子体技术利用自由基、高能电子等活性粒子与有机废气分子发生一系列理化反应，使有害气体在短时间内迅速催化降解为CO2和H2O以及其他小分子化合物。低温等离子体技术工艺流程简单、开停方便、运行费用低、去除效率高，在治理上具有明显优势,是国内外目前的研究热点之一。本文综述了低温等离子体在催化剂处理挥发性有机废气方面的技术研究进展，并展望了等离子体技术在废气处理领域的发展方向。关键词：低温等离子体；有机挥发性废气(VOCs)；催化降解

1 引言工农业生产过程不可避免地要排放挥发性有机废气(VOCs)，这是污染环境、危害人类健康的重要来源[1-2]。挥发性有机废气排放到大气中会引起光化学烟雾、臭氧层破坏等环境问题；大部分的VOCs 还具有毒性、刺激性、甚至致癌作用，对人体健康造成严重的危害[3]。为了应对(VOCs)对环境的破坏以及对人体健康的威胁，挥发性有机废气处理技术迅速成为国内外的研究热点之一。 2 常用有机废气处理技术目前国内外有多种技术用于处理挥发性有机废气，其中较为常见的方法有：燃烧法、冷凝法、吸收法、吸附法、生物法、低温等离子体法等。 2.1 燃烧法通过燃烧将VOCs转化为无害物质的过程称为燃烧法[4]。燃烧法的原理是燃烧氧化作用及在高温下的热分解。因此，燃烧法只适用于处理可燃的或在高温下易分解的VOCs。 2.2 冷凝法冷凝法处理VOCs是利用废气中的各组分饱和蒸汽压不同这一特点，采用降温、升压等方法，将气态的VOCs液化分离[5]，但冷凝法不适用于低浓度废气的处理。 2.3 吸收法吸收法的原理是吸收质（VOCs）与吸收剂（水、酸溶液、碱溶液等）发生化学反应从而达到吸收去除效果。当VOCs成分复杂需多段净化时，该方法便不再适用，并且该法设备易腐蚀，易形成二次污染[6]。 2.4 吸附法吸附法是用多孔性固体活性炭、分子筛、交换树脂、硅胶、飞灰等吸附去除废气。吸附法对大部分VOCs均适用，一般作为其他方法的后续处理[7]。但是吸附法也有它的缺点投资高、吸附剂用量大、再生困难、能耗大、占地面积大等缺点。

低温等离子灭菌新技术及在食品中的应用

低温等离子灭菌新技术及在食品中的应用【摘要】本文介绍了低温等离子体的概念、灭菌机理以及采用低温等离子技术对食品进行灭菌处理，从而提高水果、蔬菜以及其它不适合采用传统的加热以及化学灭菌的食品安全性。【关键词】低温等离子体；灭菌；新技术；食品安全前言早在1874年就发现某些气体放电的同时，往往伴有少量的有机固态沉积物生成，但直到70年代末，人们才真正开始对等离子体（plasma）进行详细研究。最初的研究主要集中在空间等离子体领域，80年代起向以材料为导向的研究领域大转变，以后在微电子学，环境科学，能源与材料科学等领域开始高速发展。近年来，科学家发现低温等离子体技术不但可以作为一种辅助加工手段被广泛用来制造各种性能优良的新材料，研制新的化学物质和化学过程，加工改造和精制材料及其表面，而且还发现低温等离子体对致病菌具有很强的杀伤力。现有的一些研究表明，该技术能避免现有灭菌方法的一些局限性和不足，在常温下具有很好的灭菌效果，并且不会损坏被处理物，不产生副产物及有毒残留物，具有节能、环保的特点，因而成为国内外竞相研究的热点。 1 低温等离子体的概述等离子体是指经气体电离产生的由大量带电粒子和中性粒子所组成的体系，因这种气体的正电荷总数与负电荷总数在数值上相等，故称为等离子体。等离子体被称为继“固、液、气”三态以外的新的物质聚集态，即物质第四态[1]。国际上将等离子体分为热等离子体（Hot plasma）和冷等离子体（Cold plasmas）[2]。国内学者将等离子体划分成三类：高温等离子体；热等离子体；冷等离子体。而把热等离子体和冷等离子体归纳到低温等离子体中。低温等离子体中存在着大量的、种类繁多的活性粒子，比通常的化学反应所产生的活性粒子种类更多、活性更强，更易于和所接触的材料表面发生反应，因此它们被用来对材料表面进行改性处理。与传统的方法相比，等离子体表面处理具有成本低、无废弃物、无污染等显著的优点，同时可以得到传统的化学方法难以达到的处理效果。 2 低温等离子体的杀菌机理低温等离子体的杀菌机理主要有以下几种：高速粒子的穿透效应【3】：等离子体装置能持续不断的产生很高浓度的正负离子，这些正负离子在微生物表面产生的剪切力大于其细胞膜表面张力，在这个

等离子体处理有机废气技术综述

等离子体处理有机废气技术综述 [摘要]本文旨在综述等离子体降解有机废气技术。阐述了等离子体的概念，讨论了等离子体处理有机废气的机理，又分别综述了联合处理VOCs废气技术的研究进展。最后提出了该项技术在有机废气治理领域的研究方向。 [关键字]低温等离子体；联合；研究方向引言目前对有机废气治理采用的处理方法主要有吸收、吸附、催化燃烧等，这些方法所用设备多、工艺繁、能耗大：而相对比较热门的生物处理法又面临占地面积大，易受负荷变化影响，微生物菌种筛选和驯化难度大等问题。而等离子体技术作为一种高效率、占地少、运行费用低、使用范围广的环保处理新技术已成为近年来的研究热点。 1.等离子体技术处理有机废气机理分析 1.1等离子体概念等离子体就是处于电离状态的气体，其英文名称为plasma。等离子体是被称作除固态、液态和气态之外的第四种物质存在形态。它是由大量带电粒子（离子、电子）和中性粒子（原子、激发态分子及光子）和自由基组成的导电性流体，因其总的正、负电荷数相等，故称为等离子体。按热力学平衡状态进行分类，等离子体可分为热力学平衡状态等离子体（高温等离子体）和非热力学平衡状态等离子体（低温等离子体）。非平衡等离子体较平衡等离子体易在常温常压下产生，因此在环保领域有着广泛的应用前景。以下等离子体处理技术即低温等离子体技术。 1.2等离子体处理有机废气的机理虽然对低温等离子体去除污染物的机理还不清楚，但一般都认为是粒子间非弹性碰撞的结果。其降解机理可概括为：1、高能电子直接作用于有机废气分子，污染物分子受碰撞激发或离解形成相应的基团和自由基。2、高能电子与气态污染物中所含的空气、水蒸气和其它分子作用产生新的自由基和激发态物质活性粒子及氧化性极强的O3，将有机物彻底氧化。3、活性基团从高能激发态向下跃迁产生紫外光，紫外光直接与有害气体反应而使气体分子键断裂从而得以降解。 2.等离子体处理有机废气的工艺分析 2.1等离子体单独作用处理有机废气

大气压下低温等离子体灭菌消毒技术的研究

大气压下低温等离子体灭菌消毒技术的研究贾建平l ，刘克富l ，朱业湘2，周蓬蓬3，胡琼l （l.华中科技大学电气与电子工程学院，武汉430074；2.华中科技大学同济医学院，武汉430030； 3.华中科技大学生命科学与技术学院资源与环境生物研究所，武汉430074）摘要：传统灭菌方法存在的各种弊端限制了其应用范围，为研究新的灭菌技术，能够在短时间内完成灭菌效果而又不损伤医疗器械，并且要降低对医务人员以及环境的损害，在介绍了大气压下低温等离子体灭菌消毒的优点后，设计了等离子体灭菌用高频高压电源和等离子体发生器，实现了大气压下均匀的介质阻挡放电。研究发现：纯Ar 放电等离子的灭菌效果远差于!（02）=5%的Ar 混合气体放电的灭菌效果，而且等离子体灭菌的效果与细菌的种类有关。基于实验结果以及实验所用等离子发生器的特殊结构，可知等离子体灭菌机理主要是细菌与等离子中所含的活性成分发生作用。关键词：低温等离子体消毒；高频高压电源；等离子发生器；介质阻挡放电；灭菌中图分类号：TM89 文献标识码：A 文章编号：l003-6520（2007）02-0ll6-04 Sterilization by Non-thermal Plasma at an Atmospheric Pressure JIA Jianping l ，LIU Kefu l ，ZHU Yexiang 2，ZH0U Pengpeng 3，HU Oiong l （l.SchooI of EIectricaI Engineering ，Huazhong University of Science and TechnoIogy ，Wuhan 430074，China ； 2.Tongji MedicaI CoIIege of Huazhong University of Science and TechnoIogy ，Wuhan 430030，China ； 3.Huazhong University of Science and TechnoIogy ，Wuhan 430074，China ） Abstract ：Most of conventionaI steriIization technigues have some disadvantages which may Iimit their appIication exten-sions ，Whereas ，steriIization by non-thermaI pIasma does not have these probIems ，and it has its own advantages ，which wiII make its appIication in the steriIization fieId very wide .This articIe introduces the advantages of the non-thermaI pIasma steriIization.It introduces the high freguency and high voItage source and the non-thermaI pIasma reactor that have been de-signed ，and the uniformity dieIectric barrier discharge （DBD ）at an atmospheric pressure is reaIized.The dieIectric barrier discharge uses the !%02and Ar mixture gas as working gas ，where the x%percent does not exceed 5%.In the steriIization experiment ，the Escherichia coiI ，staphyIococcus and microzyme are choosed.The steriIization experiment resuIt is that the kiII rate of Escherichia coiI using pure Ar discharge pIasma is worse than that using the 5%02and Ar mixture gas discharge pIasma and that the steriIization effect reIates with the microorganism kinds.Because the structure of the non-thermaI pIas-ma reactor is coaxiaI ，and the microorganism that is kiIIed does not directIy contact with the eIectric fieId ，but is far away from it and just contact with the after-fIow pIasma ，the possibIe kiIIing mechanism is that the microorganism reacts with the active particIes of the non-thermaI pIasma directIy. Key words ：the non-thermaI pIasma steriIization ；the high freguency and high voItage source ；the non-thermaI pIasma re-actor ；DBD ；steriIization 0 引言随着社会的发展，医疗事业发展迅速，医疗器械的灭菌消毒问题提到了紧要位置。传统的灭菌消毒存在很多弊病［l ］，如灭菌温度高、时间长、存在化学残留物、污染环境等。因此，需要研究新的灭菌技术，能够在短时间内完成灭菌效果，同时又不损伤医疗器械，还要降低对人员及环境的损害，这就促使了低温等离子灭菌消毒技术的产生。该技术具有传统灭菌方式无可比拟的优点，主要表现为［l ，2］：!等离子体灭菌的温度低，对待处理物品的灭菌处于室温状态下，因此可以对不适于高温高压消毒的材料和物品进行灭菌处理，其应用具有广普性。"灭菌过程短且无毒性，通常在几十min 内即可完成灭菌消毒过程，克服了蒸汽、化学或核辐射等方法使用中的不足。#切断电源后产生的各种活性粒子能够在数ms 内消失，所以无需通风，不会对操作人员构成伤害，安全可靠。此外，等离子灭菌还有操作简单安全、实用经济、灭菌品质好、无环境污染等优点。因此，等离子灭菌消毒技术在很多方面可以克服传统灭菌方法的不足，其发展前景十分广阔，具有深远的实际应用价值。 ? 6l l ?第33卷第2期2007年 2月高电压技术 High VoItage Engineering VoI.33No.2 Feb. 2007