低温等离子原理与应用
低温等离子体技术在环境工程中的应用：
低温等离子体技术在废气处理中的应用随着工业经济的发展，石油、制药、油漆、印刷和涂料等行业产生的挥发性有机废气也日渐增多，这些废气不仅会在大气中停留较长的时间，还会扩散和漂移到较远的地方，给环境带来严重的污染，这些废气吸入***，直接对***的健康产生极大的危害；另外工业烟气的无控制排放使全球性的大气环境日益恶化，酸雨(主要来源于工业排放的硫氧化物和氮氧化物) 的危害引起了各国的重视。由于大气受污染而酸化，导致了生态环境的破坏，重大灾难频繁发生，给人类造成了巨大损失。因此选择一种经济、可行性强的处理方法势在必行。
降解挥发性有机污染物(VOCs)传统的处理方法如吸收、吸附、冷凝和燃烧等，对于低浓度的VOCs很难实现，而光催化降解VOCs又存在催化剂容易失活的问题，利用低温等离子体处理VOCs可以不受上述条件的限制，具有潜在的优势。但由于等离子体是一门包含放电物理学、放电化学、化学反应工程学及真空技术等基础学科之上的交叉学科。因此, 目前能成熟的掌握该技术的单位非常的少。大部分宣传采用低温等离子技术处理废气的宣传都不是真正意义上的低温等离子废气处理技术。
是否是低温等离子体处理技术的简单判断方法：
现在，各传媒上宣传低温等离子废气处理的产品和技术很多，可这些产品的宣传大部分都是在炒低温等离子体概念。如何判断是否是真正意义上的低温等离子体技术？可以用下面两个简单的规则来判断，即使你不懂低温等离子体技术也能判断出是真是假。
(1) 在废气处理的通道上必须充满了低温等离子体。这条规则判断很简单，只要用眼睛观察一下处理通道是否充满紫蓝色的放电就可以直观的了解是否是低温等离子体了（需要注意的是不要将各种颜色的灯光当作电离子体放电）。如果在废气处理的通道上只零星的分布若干的放电点或线，则处理的效果是非常有限的，因为，大部分的(VOCs)气体没有进过低温等离子体处理区域。
(2) 低温等离子体处理系统必须要有一定的放电处理功率。通常需
要在2～5瓦时/米3。即1000米3/时的风量需要处理的电功率为
2KW～5KW。如果号称1000米3/时的风量只需要几十或几百瓦的电功率，则最多也就是静电(除尘)处理或局部处理而已。要想分解VOCs 没有一定的能量是不可能的。
等离子体技术目前采用的有四类技术，介质阻挡放电（双介质、单介质）、尖端放电（金属、纤维）、板式放电、微波放电，实际应用也有采用组合模式。
一：介质阻挡放电
将绝缘介质插入放电空间的一种气体放电。介质可以覆盖在电极上,也可以悬挂在放电空间里，当在放电电极间施加一定频率(50 MHz 至几K赫兹) 的-Kv的交流电压时,电极间的气体就会被击穿产生碳阻挡气
体放电。在大气压或高于大气压条件下,间隙内的气体放电由许多在时间上和空间上随机分布的微放电构成,这些微放电的持续时间很短,一般为纳秒量级[20] 。由实验观察,微放电通常呈现一些相当均匀的圆柱型微通道,每一个微通道就是一个强烈的流光放电击穿过程,带电粒子的输运过程及等离子体化学反应就发生在这些微放电通道内. 因此一些研究者将微放电作为碳等离子体的主要特性,并通过研究微放电的性质来研究碳等离子体的整体特性。从碳的物理过程来看,电源电压通过电介质电容耦合到放电间隙形成电场,空间电子在这一电场作用下获得能量,与周围气体发生非弹性碰撞,电子从外加电场取得能量转移给气体分子，气体被激励后,发生电子雪崩,出现了相当数量的空间电荷。它们聚集在雪崩头部,形成本征电,再与外加电场叠加起来形成很高的局部电场,在新形成的局部电场作用下,雪崩中的电子得到进一步加速,使放电间隙的电子形成空间电荷的速度比电子迁移速度更快,形成了往返两个电场波,电场波向阴极方向返回时更强,这样一个导电通道能非常快地通过放电间隙形成大量微细丝状的脉冲流光微放电. 它们很均匀、漫散和稳定,彼此孤立地随机发生在不同地点，当微放电通道形成以后,空间电荷就在通道内输送累积在电介质表面产生反向电场而使放电熄灭,形成微放电脉冲。在一定范围内,微放电的数量随供电电压及频率的增加而增加. 可见碳介质的分布电容对于微放电的形成起着十分重要的镇流作用. 一方面,由于电介质的存在,有效地限制了带电粒子的运动,防止了
放电电流的无限制增长,从而避免了在放电间隙内形成火花放电或弧光放电;另一方面,电介质的存在可以使微放电均匀稳定地分布在整个放
电空间内。
二：组合模式
本工艺在电催化总的设计概念下，分三个即独立又混成的激发系统：微波激发区、等离子激发区、极板激发去。每个激发区有它特定的功能，但在原理上有它相似的地方。
1：微波激发区
本工艺有3至9个微波激发单位，根据被处理风量的不同数量不同，微波由于它的频率相对比较高，在纳秒的时间内有效作用于被处理空间（区域），由于微波的功率相对较小，因此在激发能力上也就是说电子的获能跃迁能力上有限，本设计只是把微波作为初频激发源，在处理过程中作为一种预激发能。由于微波的预激功能，极大的提高等离子体区，极板区的激发能力和处理效果，由于微波技术的运用，本工艺在同类设备的比较中显得设备精炼而效果优越。
2：低温等离子体激发
本工艺有40支至240支充有特殊气体的无极管组成的低温等离子体激发区，低温等离子体区是工艺的核心技术，国外诸多科研机构室称在常压下实现低温等离子体。从大量的试验分析，常压低温等离子体要在工业中应用存在的困难仍旧很大，本工艺借助低气压的无极灯作为低温等离子体的激发体，最大限度地在无极管区实现低温等离子体区，由于低温等离子体在能量跃迁过程中具有极强的能量平衡性，在粒子撞击中失能极少，所以低温等离子体作为原子激发是最理想的一种能。在实践应用中，最大的科题在于低气压究竟是多少帕？管内充什么样的气体最有经济价值？这没有理论模型可言，只有通过实践、实验、分析。
3:极板区
根据被处理气体的流量，极板间的电压分12KV、16KV至42KV，极板间加以足够高的电压，在引风的作用下，极区由于负压的作用，按照法拉第暗区理论、光致电离理论、自由离理论，在常压或接近常压的条件下有相当概率的粒子可能实现低温等离子体。
根据三类的功能区，集中的目的是实现低温等离子体，由于理论和实际使用条件上的区别，单一的方法获得低温等离子体，从功率上，外部条件上都存在差距。本工艺集三种技术与一体，经山东、江苏、浙江三地多家医药、化工企业的实地测试，原废气的去除率非常理想，根据尼普公司的测试，高浓度废气去除率可达84%以上。
电催化氧化工艺集低温等离子体、微波放电、极板放电与一体，在实际使用中实现废气的有效处理是极为复杂的过程，整个过程在不到1秒的时间内完成。从理论到模型都能探究到相关的机理，通过三种方式的集中放电，废气分子从低能的E,在千分之一秒的时间内跃迁到足以使其电离的Em级，废气分子键充分断裂，在雪崩式的撞击中断裂后的粒子由于质量更小，被进一步跃迁，与反应堆内的氧离子氢氧根离子发生反应，生成无害无味的CO2、H2O以及其它高价化合物。同时由于反应堆内臭氧以及紫外线的作用，彻底去除不同范畴的废气化合物，实地较为广谱的去除空间。
三：尖端毛细放电
尖端放电和板式放电从物理上讲是一类基础放电技术，是介质阻挡放电去介质的简单模式，电压比较低，极板的间距相对长一些，从实际处理效率上讲已经属于静电模式，任何物质都是由原子组合而成，而原子的基本结构为质子、中子及电子。科学家们将质子定义为正电，中子不带电，电子带负电。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负电平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是由于外界作用如摩擦或以各种能量如动能、位能、热能、化学能等的形式作用会使原子的正负电不平衡。在日常生活中所说的摩擦实质上就是一种不断接触与分离的过程。有些情况下不摩擦也能产生静电，如感应静电起电，热电和压电起电、亥姆霍兹层、喷射起电等。任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电，而产生静电的普遍方法，就是摩擦生电。材料的绝缘性越好，越容易产生静电。因为空气也是由原子组合而成，所以可以这么说，在人们生活的任何时间、任何地点都有可能产生静电。要完全消除静电几乎不可能，但可以采取一些措施控制静电使其不产生危害。
通过摩擦引起电荷的重新分布而形成的，也有由于电荷的相互吸引引起电荷的重新分布形成，具体说就是因为物质都由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电荷的原子核。一般情况下原子核的正电荷与电子的负电贺相等，正负平衡，所以不显电性。但是如果电子受外力而脱离轨道，造成不平衡电子分布，比如实质上摩擦起电就是一种造成正负电荷不平衡的过程。当两个不同的物体相互接触并且相互摩擦时，一个物体的电子转移到另一个物体，就因为缺少电子而带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电，物体带上了静电。
公司生产的等离子体废气净化设备包括：NBL-FH组合型等离子除臭设备（微波+高压）；NBL-ZJ电晕放电等离子除臭设备；NBL-JD尖端放电等离子除臭设备；NBL-JB板式静电油烟净化器四类。设备适合中低浓度废气净化，尤其适合降解非甲烷总烃，配合预处理，设备使用广泛。
ZLDL系列等离子体废气净化器设备
等离子有机废气净化器跟吸附脱附催化燃烧有机废气处理设备相比具有明显的运行成本优势和价格优势，等离子有机废气净化器的技术特点如下：
等离子废气净化设备在对付有机废气处理上具备以下几点优势：经气味测定法测试，该技术可以达到80%以上的恶臭消除率；该技术的资本投入低于传统的制冷式生物过滤器；动力消耗比其他技术更低（25,000立方米/小时的装置的动力消耗为5-25千瓦）；由于不需要任何的预热时间，所以该装置可以即时开启与关闭；它所占空间比现有的其他技术更小；它可以不经过过滤就可运作，所以不产生任何液体排泄；它是模块式结构，所以更简易地进行易地搬迁；它可以在最高达70℃的温度下运作，所以在典型的“湿”环境中运用而不需要制冷；由于具有类似静电沉淀的功能，所以它同时具有除尘作用；只需最低限度的维护。
等离子体有机废气净化设备集国家专利技术和专有保密技术于一体，设备和技术性能稳定可靠。研究表明采用等离子体空气净化设备，不仅可以减少等离子体电耗, 而且可控制有害副产物的形成, 提高性
能价格比。异、臭的有害气体分子被低温放电技术产生的高能离子形成
的低温等离子体所激活、电离、裂解，从而氧化分解成无臭、无害的物质，空气中的霉菌、病菌等也同时被杀灭，灭菌率95％以上，异味去除率82.5％以上。从而将洁净、新鲜的空气还给人们。
与传统的有机废气处理方法相比，等离子有机废气净化器的突出的优点
在现实生活中，恶臭的物质很多，来源亦广，主要是由有机物的加热或燃烧，有机溶剂挥发，肉类加工的废液、废渣处理等产生的。皮革厂、喷漆厂、化工厂、制浆造纸厂、屠宰厂，污水站、垃圾站等都是恶臭的污染源。
低温等离子体空气净化设备的性能特点：1、“低温等离子体”设备属高新科技产品，自动化程度高,工艺简洁,操作简单,方便.无需专人看管，遇故障自动停机报警。2、节能：运行费用低廉是“低温等离子体”专利核心技术之一,处理5000M3/h臭气，耗电量仅1000-5000W。3、适应范围广：在高温70℃,低温-20℃的环境内,净化区均可运转,特别是在潮湿,甚至空气湿度饱和的环境下仍可正常运行。4、设备使用寿命长：本设备由不锈钢材料组成，抗氧化性强，在酸性气体中耐腐蚀。使用寿命长达10年以上。5、“低温等离子体”设备内使用电压在17Kv以下，安全可靠，对人体不构成任何伤害。6、“低温等离子体”设备组合性强：可以窜并联混合应用，在处理高浓度异味气体时能发挥明显优势。
等离子有机废气净化器的优势
等离子有机废气净化器是一种新型、高效的干法处理有机废气的净化设备，它改变了使用活性炭材料的工艺技术，无需再生处理原料，无需专人负责，无产生二次污染，更换及维护保养方便，是近年来治理有机废气技术中最先进的一项技术。
低温等离子体应用范围DFSD
等离子有机废气净化设备广泛用于：治理油烟粉尘领域，如大型火力发电厂、卷烟厂、纺织厂、印刷厂、造纸厂、钢铁厂、水泥厂等。治理废气、异味气体领域，如污水、垃圾处理厂、泵站、石化厂、化工厂、制药厂、卷烟厂、香精厂、屠宰场等。空气净化方面，如医院、餐饮、宾馆、娱乐场、垃圾中转站、污水站、车船，航空候车室等公共场所、及办公室、家庭、轿车、实验室等。
等离子原理说明修订稿
等离子原理说明 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
低温等离子体技术简介 低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的放电电压时，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降解污染物的目的。 低温等离子体的产生途径很多，低温等离子体工业废气处理技术采用的放电形式为双介质阻挡放电 (Dielectric Barrier Discharge，简称DBD)，该技术性能先进，运行稳定，获得广泛客户的认可。 装置示意图如图3-1所示。 介质阻挡放电是一种获得高气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。介质阻挡放电可以在0.1～10105Pa的气压下进行，具有辉光放电的大空间均匀放电和电晕放电的高气压运行的特点。整个放电是由许多在空间和时间上随机分布的微放电构成，这些微放电的持续时间很短，一般在10ns量级。介质层对此类放电有两个主要作用：一是限制微放电中带电粒子的运动，使微放电成为一个个短促的脉冲；二是让微放电均匀稳定地分布在整个面状电极之
间，防止火花放电。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。 介质阻挡放电等离子体技术具有以下优点： ① 介质阻挡放电产生的低温等离子体中，电子能量高，几乎可以和所有的恶 臭气体分子作用。 ② 反应快，不受气速限制。 ③ 采用防腐蚀材料，电极与废气不直接接触，根本上解决了设备腐蚀问题。 ④ 只需用电，操作极为简单，无需派专职人员看守，基本不占用人工费。 ⑤ 设备启动、停止十分迅速，随用随开，不受气温的影响。 ⑥ 气阻小，工艺成熟。 低温等离子体净化工业废气的工作原理: 等离子体中能量的传递大致如下： 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、臭氧和羟图3-2 等离子体中能量
等离子切割机工作原理
第九章空气等离子切割机 第一节空气等离子切割机工作原理 一、等离子弧的产生与特点 通常把电弧密度为自然条件下的电弧密度（未经压缩）的电弧称为自由弧；自由弧的导电气体设有完全电离，电弧的温度在6000℃到8000℃之间。而在气压、电压和磁场的作用下，柱状的自由弧（柱截面积正比于功率）可以压缩成等离子弧，等离子弧的导电截面小能量集中。弧柱中气体几乎可全部达到离子状态。电弧温度可高达15000℃-30000℃。能使金属等物体迅速熔化。 二、等离子切割的原理与应用 切割，一般指的是金属的切割。等离子弧切割是利用极细而高温的等离子弧，使局部金属迅速熔化，再用气流把熔化的金属吹走的切割方法。等离子弧切割由于切割效率高、损耗低、适用范围广等优点已广泛应用于各类工程建设、制造等行业。 三、等离子弧切割电源与氩弧焊电源技术参数比较 四、等离子切割机工作技术参数
五、等离子切割与气体切割比较 第二节等离子切割的起弧方式 一、接触起弧与转移起弧 等离子弧切割一般有两种起弧方式： 1、接触式：即把与极针绝缘的喷嘴贴在工件（联接切割电源正端）上，然后把高频 高压电流加到联接电源负端的电极针（钨针），使极针喷出电弧，电弧在电压、 气压、磁场作用下形成等离子弧，通过大电流维持等离子弧稳定燃烧，然后稍 抬高喷嘴（避免炽热的工件损坏喷嘴），开始切割。其过程简图如图9.1 这种切割方式多适用于小电流（小功率的切割机）。 图9.1 2、转移弧式（维弧式）：即把电源正端通过一定的电阻和继电器开关联接到喷嘴上， 使得极针与喷嘴间形成电弧（由于有电阻限流，电弧较小），然后把喷嘴靠近直 接联接电源正端的工件上，极针与工件间便形成能量更大的电弧，电弧被压缩 后形成等离子弧，而喷嘴与电源正端的联接被断开，开始切割。 图9.2为其过程简图 图9.2 转移弧式切割方式可以避免电弧在气压的作用下偏离喷嘴中心而损坏喷嘴。此种方式适用于大功率切割机。 二、转移起弧控制电路原理 转移弧式切割方式要求先在极针上喷嘴间产生小电弧，然后靠近工件产生等离子弧，通以大电流维持电弧稳定后断开用于起弧的高频高压电流以及小电弧，其控制电路原理图9.3 图9.3
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。
低温等离子工作原理
低温等离子 1、高科技创新产品：“低温等离子体”技术是电子、化学、催化等综合作用下 的电化学过程，是一全新的技术创新领域。是依靠等离子体在瞬间产生的强大电场能量电离、裂解有害气体的化学键能，从而破坏废气分子结构，达到净化目的。 2、 3、2、高效废气净化：本设备能高效去除挥发性有机物（VOC）、无机物、硫 化氢、氨气、硫醇类等主要污染物，以及各种恶臭味，除臭效率可达98%以上，对于长期弥漫、积累的恶臭、异味，24小时内即可祛除，并且具有强力杀灭空气中细菌、病毒等各种微生物能力，而且具有明显的防霉作用。 除臭效果超过国家颁布的恶臭污染物排放一级标准。 4、?? 5、3、无需添加任何物质：低温等离子体废气处理是一种干法净化过程，是一 种全新的净化过程，不需任何添加剂，不产生废水、废渣，不会导致二次污染。 6、?? 7、4、低温等离子适应性强：持久的净化功能，无须专人看管。可适应高浓度、 大气量、不同气态物质的净化处理，可在高温250℃,低温-50℃的环境内,净化区均可运转,特别是在潮湿,甚至空气。湿度饱和的环境下仍可正常运行，每天24小时连续工作，长期运行稳定可靠。 8、? 9、5、低耗节能：运行费用低廉、省电是“低温等离子体”专利核心技术之一, 处理1000M3/h臭气，耗电量仅0.25度。本设备无任何机械动作，自动化程度高,工艺简洁,操作简单,方便无需专人管理和日常维护，遇故障自动停机报警，只需作定期检查。 10、?? 11、6、低温等离子设备组合产品重量轻，体积小，可按场地要求立放、卧放， 可根据废气浓度、流量、成份进行串、并组合设计达到完全的废气净化。 12、?? 13、7、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，抗氧化性强，对酸、碱气体、潮湿环境等具有良好的防腐性能。使用寿命长达15年以上。 14、?? 15、8、安全：“低温等离子体”设备内使用电压在36伏以下，安全可靠。 河南兴邦环保局指定合作单位，提供环评和检测等一站式服务 河南兴邦环保科技有限公司
低温等离子体表面处理技术
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)
等离子切割机工作原理
工作原理： 等离子是加热到极高温度并被高度电离的气体，它将电弧功率将转移到工件上，高热量使工件熔化并被吹掉，形成等离子弧切割的工作状态。 压缩空气进入割炬后由气室分配两路，即形成等离子气体及辅助气体。等离子气体弧起熔化金属作用，而辅助气体则冷却割炬的各个部件并吹掉已熔化的金属。 切割电源包括主电路及控制电路两部分，电气原理方框图见图所示： 主电路包括接触器，高漏抗的三相电源变压器，三相桥式整流器，高频引弧线圈及保护元件等组成。由高漏抗引成陡将的电源外特性。控制电路通过割炬上的按钮开关来完成整个切割工艺过程： 预通气—主电路供电—高频引弧—切割过程—息弧—停止。 主电路的供电由接触器控制；气体的通短由电磁阀控制；由控制电路控制高频振荡器引燃电弧，并在电弧建立后使高频停止工作。 此外，控制电路尚具备以下内部锁定功能： 1.热控开关动作，停止工作。 切割故障 1）割不透： a:板材厚度超过设备适用范围。 b：切割速度太快。 c:割炬倾度过大。 d:压缩空气压力过大或过小。 e：电网电压过低。 2）等离子弧不稳定： a:割炬移动太慢。 b:电源两相供电，工作电压减小。 c:压缩空气压力过大。 割炬的安装、维护及零件更换： 1.安装或更换割炬零件时，将割炬头朝上，然后按保护罩—导电喷咀—气体分配器—电极—割炬体的顺序拆卸；按相反顺序装配。安装喷咀时，要保持与电极的同心度。保护罩要拧紧，喷咀要压紧，若有松动，不能切割。
2.合理使用割炬，将喷咀与工件接触后在引弧；而切割结束时，应先松开手把按钮断弧，再将割炬从工件表面移开，这样可延长零件的使用寿命。当喷咀因中心空大而影响切割质量时应及时更换。 3.电极中心凹陷深达2毫米以上或不能引弧时，可将电极反向安装使用或更新。 4.发现保护罩、分配器裂开或严重损坏时应及时更换。 5.发现割炬体绝缘、人造革外套、电缆线绝缘、气管损坏破裂时，应及时修复或更换。 6.若要卸下割炬，将人造革外套后退，拆开开关连接接线，向后退出手把，再拆割炬体的连接接头。 7.更换新的陶瓷保护罩时，将割炬体上的O形密封圈涂少许凡士林油再旋入，可延长密封圈使用时间。 八、常见故障原因及排除方法：
低温等离子工作原理
低温等离子工作原理 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
低温等离子 1、高科技创新产品：“低温等离子体”技术是电子、化学、催化等综合作用下 的电化学过程，是一全新的技术创新领域。是依靠等离子体在瞬间产生的强大电场能量电离、裂解有害气体的化学键能，从而破坏废气分子结构，达到净化目的。 2、 3、2、高效废气净化：本设备能高效去除挥发性有机物（VOC）、无机物、硫 化氢、氨气、硫醇类等主要污染物，以及各种恶臭味，除臭效率可达98%以上，对于长期弥漫、积累的恶臭、异味，24小时内即可祛除，并且具有强力杀灭空气中细菌、病毒等各种微生物能力，而且具有明显的防霉作用。除臭效果超过国家颁布的恶臭污染物排放一级标准。 4、？ 5、3、无需添加任何物质：低温等离子体废气处理是一种干法净化过程，是 一种全新的净化过程，不需任何添加剂，不产生废水、废渣，不会导致二次污染。 6、 7、4、低温等离子适应性强：持久的净化功能，无须专人看管。可适应高浓 度、大气量、不同气态物质的净化处理，可在高温250℃,低温-50℃的环境内,净化区均可运转,特别是在潮湿,甚至空气。湿度饱和的环境下仍可正常运行，每天24小时连续工作，长期运行稳定可靠。 8、 9、5、低耗节能：运行费用低廉、省电是“低温等离子体”专利核心技术之一, 处理1000M3/h臭气，耗电量仅度。本设备无任何机械动作，自动化程度高,工艺简洁,操作简单,方便无需专人管理和日常维护，遇故障自动停机报警，只需作定期检查。 10、 11、6、低温等离子设备组合产品重量轻，体积小，可按场地要求立 放、卧放，可根据废气浓度、流量、成份进行串、并组合设计达到完全的废气净化。 12、 13、7、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，抗氧化性强，对酸、碱气体、潮湿环境等具有良好的防腐性能。使用寿命长达15年以上。 14、 15、8、安全：“低温等离子体”设备内使用电压在36伏以下，安全可 靠。
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。
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
低温等离子原理与应用
低温等离子体技术在环境工程中的应用 低温等离子体技术在废气处理中的应用随着工业经济的发展，石油、制药、油漆、印刷和涂料等行业产生的挥发性有机废气也日渐增多，这些废气不仅会在大气中停留较长的时间，还会扩散和漂移到较远的地方，给环境带来严重的污染，这些废气吸入*** ，直接对***的健康产生极大的危害；另外工业烟气的无控制排放使全球性的大气环境日益恶化，酸雨(主要来源于工业排放的硫氧化物和氮氧化物)的危害引起了各国的重视。由于大气受污染而酸化，导致了生态环境的破坏，重大灾难频繁发生，给人类造成了巨大损失。因此选择一种经济、可行性强的处理方法势在必行。 降解挥发性有机污染物(VOCs)传统的处理方法如吸收、吸附、冷凝和燃烧等，对于低浓度的VOCs很难实现，而光催化降解VOCs又存在催化剂容易失活的问题，利用低温等离子体处理VOCs可以不受上述条件的限制，具有潜在的优势。但由于等离子体是一门包含放电物理学、放电化学、化学反应工程学及真空技术等基础学科之上的交叉学科。因此，目前能成熟的掌握该技术的单位非常的少。大部分宣传采用低温等离子技术处理废气的宣传都不是真正意义上的低温等离子废气处理技术。 是否是低温等离子体处理技术的简单判断方法： 现在，各传媒上宣传低温等离子废气处理的产品和技术很多，可这些产品的宣传大部分都是在炒低温等离子体概念。如何判断是否是真正意义上的低温等离子体技术？可以用下面两个简单的规则来判断，即使你不懂低温等离子体技术也能判断出是真是假。 (1)在废气处理的通道上必须充满了低温等离子体。这条规则判断很简单，只要用眼睛观察一下处理通道是否充满紫蓝色的放电就可以直观的了解是否是低温等离子体了(需要注意的是不要将各种颜色的灯光当作电离子体放电)。如果在废气处理的通道上只零星的分布若干的放电点或线，则处理的效果是非常有限的，因为，大部分的(VOCs)气体没有进过低温等离子体处理区域。 (2)低温等离子体处理系统必须要有一定的放电处理功率。通常需要在2?5瓦时/米3。即1000米3/时的风量需要处理的电功率为2KW?5KW。如果号称1000 米3/时的风量只需要几十或几百瓦的电功率，则最多也就是静电（除尘）处理或局部处理而已。要想分解VOCs 没有一定的能量是不可能的。 等离子体技术目前采用的有四类技术，介质阻挡放电（双介质、单介质）、尖端放电（金属、纤维）、板式放电、微波放电，实际应用也有采用组合模式。
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
空气等离子切割机操作规程
等离子切割机安全操作规程 1．操作人员应遵守一般焊工安全操作规程。按规定穿戴好劳动防护用品。 2．操作人员必须经专门安全技术培训，经考试合格，取得特种作业操作资格证后，方能上岗操作。 3．设备附近禁止存放易燃易爆物品，并应备有消防器材。 4．严禁在切割机导轨、工作面放置物品。不得在上面敲打、校直和修整工件。 5．新工件程序输入后，应先试运行，确认无误后再投入运行。 6．开机前应检查导轨、齿条及床身。检查气路系统有泄漏，排放储气筒、油水分离器内积水和杂质。检查消耗品及割炬防撞碰装置。 7．开机后应手动低速X、Y方向开动机床，检查确认有无异常情况。 8．手动升降割炬，检查动作有无异常。 9．起动等离子发生器，根据材料厚度调整气压。 10．切割过程中，观察调高系统及除尘系统工作是否正常，有异常应立即停机处理，排除故障。 11．工作时，操作人员不得离开岗位，注意观察机床运行情况，以免切割机走出有效行程范围或两台发生碰撞造成事故。 12．在运行中设备发生报警和其他故障时，应立即停止运行，及时排除。 等离子切割机的等离子是什么意思？ 将气体物质加热到一定的温度，这时构成分子的原子发生分裂，形成为独立的原子，如氮分子会分裂成两个氮原子，我们称这种过程为气体分子的离解．如果再进一步升高温度，原子中的电子就会从原子中剥离出来，成为带正电荷的原子核和带负电荷的电子，这个过程称为原子的电离．当这种电离过程频繁发生，使电子和离子的浓度达到一定的数值时，物质的状态也就起了根本的变化，它的性质也变得与气体完全不同．为区别于固体、液体和气体这三种状态，我们称物质的这种状态为物质的第四态，又起名叫等离子态． 在茫茫无际的宇宙空间里，等离子态是一种普遍存在的状态。宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高，这些星球内部的物质差不多都处于等离子态。只有那些昏暗的行星和分散的星际物质里才可以找到固态、液态和气态的物质。 就在我们周围，也经常看到等离子态的物质。在日光灯和霓虹灯的灯管里，在眩目的白炽电弧里，都能找到它的踪迹。另外，在地球周围的电离层里，在美丽的极光、大气中的闪光放电和流星的尾巴里，也能找到奇妙的等离子态。 等离子切割机是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化（和蒸发），并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。
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
等离子切割机的原理
等离子切割机原理 现代工业需要对重型金属以及合金进行加 工：日常活动所必需的工具及运输载体的制造都离 不开金属。例如，起重机、汽车、摩天大楼、机器人以及悬索桥都是由精确加工成型的金属零部件 构成的。原因很简单：金属材料非常坚固和耐久。 对于大多数制造而言，特别是在满足大型和/或坚 固性方面，金属材料自然成为合理的选择。 有趣的是金属材料的坚固性同时也是它的缺 点：由于金属非常不容易损坏，那么要将其加工成 特定的形状就非常困难。当人们需要加工一个大小和强度与飞机机翼一样的部件时，如何实现精确的切割与成型呢？绝大多数情况下，这都需要求助于 等离子切割机。尽管这听起来像是科幻小说中的东西，但实际上自第二次世界大战以来，等离子切割机就已有了广泛的应用。 理论上讲，一台等离子切割机的原理非常简单。它是通过操控现知宇宙中最普遍的物质形态之一进行加工的。本文中，我们将揭开等离子切割机神秘的面纱，看看这种最为神奇的工具是如何塑造我们周围的世界的 二战中，美国的工厂生产装甲、武器和飞机的速度比轴心国快5倍。这些都多亏了私营工业在大规模生产领域所做的巨大革新。如何更有效的切割和连接飞机的部件就引发了其中一部分技术革新。许多生产军用飞机的工厂采用了一种新的焊接方法，该方法涉及到惰性气体保护焊的使用。突破性的发现在于通过电流电解的气体可以在焊接点附近形成一道屏障，以防止氧化。该新方法使得焊缝更加整齐，连接结构的强度更坚固。二十世纪六十年代初，工程师们又有了新的发现。他们发现加快气流速度和缩小气孔有助于提高焊接温度。新的系统可以得到比任何商用焊机更高的温度。事实上，在这样的高温下，此工具并不再起到焊接的作用。相反，它更像是一把锯，切割坚韧的金属如同热刀切黄油一般。 等离子电弧的引入革命性地提高了切具的速度、准确性以及切割种类，并且可应用于各种金属。下一节，我们将介绍该系统背后的科学原理。 Torchmate CNC Cutting Systems 供图 工作中的等离子切割机
等离子原理说明
低温等离子体技术简介 低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的放电电压时，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降解污染物的目的。 低温等离子体的产生途径很多，低温等离子体工业废气处理技术采用的放电形式为双介质阻挡放电 (Dielectric Barrier Discharge，简称DBD)，该技术性能先进，运行稳定，获得广泛客户的认可。 装置示意图如图3-1所示。 介质阻挡放电是一种获得高气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。介质阻挡放电可以在0.1～10 105Pa的气压下进行，具有辉光放电的大空间均匀放电和电晕放电的高气压运行的特点。整个放电是由许多在空间和时间上随机分布的微放电构成，这些微放电的持续时间很短，一般在10ns量级。介质层对此类放电有两个主要作用：一是限制微放电中带电粒子的运动，使微放电成为一个个短促的脉冲；二是让微放电均匀稳定地分布在整个面状电极之间，防止火花放电。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。 介质阻挡放电等离子体技术具有以下优点： ①介质阻挡放电产生的低温等离子体中，电子能量高，几乎可以和所有的恶臭气体 分子作用。 ②反应快，不受气速限制。 ③采用防腐蚀材料，电极与废气不直接接触，根本上解决了设备腐蚀问题。
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。 在环境问题越来越受到人们关注的今天，常压低温等离子体消毒作为一种清洁的消毒方法将会有一个广阔的应用前景。等离子体灭菌是医疗卫生、制药、生物工程食品行业灭菌技术的未来发展方向。
低温等离子体在有机净化废气中的应用与进展介绍
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。
低温等离子体对材料的表面改性
低温等离子体对材料的表面改性 张 波 冷等离子体对材料的表面改性,通过放电等离子体来优化材料的表面结构,是一种非常先进的材料表面改性方法。冷等离子体的特殊性能可以对金属、半导体、高分子等材料进行表面改性,该技术已广泛应用于电子、机械、纺织等工程领域。 等离子体是 物质的第四态 ,它是由许多可流动的带电粒子组成的体系。等离子体的状态主要取决于它的化学成分、粒子密度和粒子温度等物理化学参量,其中粒子的密度和温度是等离子体的两个最基本参量。实验室中采用气体放电方式产生的等离子体主要由电子、离子、中性粒子或粒子团组成。描述等离子体的密度参数和温度参数主要有:电子温度T e、电子密度n e、离子温度T i、离子密度n i、中性粒子温度T g、中性粒子密度n g。在一般情况下,等离子体呈现宏观电中性,当等离子体处在平衡状态时,n e n i=n g。可以用物理参量电离度 =n e/ (n e+n g)来描述等离子体的电离程度,低气压放电产生的等离子体是弱电离的等离子体( 1), =1时,为完全电离等离子体。 等离子体按照其组成粒子的能量大小及热力学性质,可分为高温等离子体和低温等离子体。高温等离子体中带电粒子的温度可达到绝对温度几千万度到上亿度,如太阳上的核聚变及地球上的热核聚变反应等。低温等离子体又分为热等离子体(热力学平衡)和冷等离子体(非热力学平衡),其中热等离子体中粒子的能量特别高,通常用于需要高温作业的领域,如磁流体发电,等离子体焊接、切割,等离子体冶炼,等离子体喷涂,等离子体制备超细粉等。实验室中采用低气压放电产生的等离子体,电子温度T e约为1~10eV(1eV=11600K),而离子温度T i只有数百开尔文,基本上等于中性粒子的温度,所以这种等离子体称为冷等离子体。正因为冷等离子体的宏观温度与室温相差无几,所以有着重要应用价值,如用于材料的表面改性以及光源等。 对于冷等离子体对高分子材料表面改性的作用机理,一般认为冷等离子体中含有大量电子、离子,激发态的分子和原子、自由基及紫外光等活性粒子,这些粒子的能量大多在0~20eV之间,而高分子材料大多是由C、H、O、N四种元素组成,这些分子之间的键能也多在l~10eV之间,如C-H(4 3eV)、C-N(2 9eV)、C-C(3 4eV)、C=C(6 leV)等,恰恰在等离子体的能量作用范围之内,因而等离子体对高分子材料表面改性十分有效,可改变其表面的化学组分和化学结构。冷等离子体对高分子材料的表面改性可分为三类:第一种是非聚合性气体的等离子体表面处理,这是通过非聚合性气体(如O2、N2、NH3等)在等离子体的气氛下使材料表面化学组分和结构发生变化;第二种是聚合性气体的等离子体聚合,这是用有机物、有机硅化合物或金属有机化合物等在材料表面生成聚合物薄膜;第三种是等离子体接枝,即在被等离子体激活的材料表面引进化学基团。总之,由于冷等离子体中含有大量电子、离子,激发态的原子、分子和自由基等活性粒子,这些活性粒子和材料相互作用使材料表面发生氧化、还原、裂解、交联和聚合等各种物理和化学反应,从而优化材料表面性能,增加材料表面的吸湿性(或疏水性)、可染性、粘接性、抗静电性及生物相容性等。 冷等离子体发生装置与 真空紫外光对材料改性的影响 冷等离子体装置,在密封容器中设置特定的电极形成电场,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,它们在电场作用下发生碰撞而形成等离子体;因这时会发出辉光,故称为辉光放电。辉光放电时的气压大小对材料处理效果有很大影响,其他影响因素还有放电功率、气体成分、材料类型等。电源作为等离子体发生装置的主要部件,功率范围一般在50~500W之间,根据电源频率的不同可分为直流、低频(50Hz~50kHz)、射频(指定频率13 56MH z)、微波(常用2450MHz)。图1~图3分别是各种辉光放电装置示意图。 冷等离子体对材料表面改性的原理研究,过去一般停留在等离子体(电子、离子等)对材料表面的作用,这里介绍表面改性机制的新进展 真空紫外光(VUV)对材料的表面改性。一般认为,材料表面改性的机制,主要是自由基化学反应,但自由基扩