低温等离子+光触媒技术简介

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低温等离子体技术处理vocs

低温等离子体技术处理vocs

低温等离子体技术处理VOCs在当今社会,挥发性有机污染物(VOCs)对环境和人类健康造成了严重的影响。

通过采用低温等离子体技术处理VOCs污染物,能有效减少其排放,保护生态环境。

本文将介绍低温等离子体技术处理VOCs的原理、应用及优势。

原理低温等离子体技术是一种利用等离子体体系催化氧化VOCs的技术。

等离子体是一种气体中部分或全部电离的状态,其中包括正离子、自由电子和激发态分子。

通过在低温下产生等离子体,在等离子体的作用下,VOCs被催化氧化为二氧化碳和水等无害物质。

这一过程是在较低的温度下进行的,避免了高温造成的能源浪费和设备磨损。

应用低温等离子体技术广泛应用于工业生产过程中VOCs污染物的处理。

例如,在印刷、油漆、化工等行业的生产过程中产生的VOCs可以通过低温等离子体技术进行净化处理。

此外,该技术还可以应用于垃圾焚烧、废气处理等环境保护领域。

优势低温等离子体技术处理VOCs的优势主要有以下几点:1.高效净化:等离子体的存在增加了VOCs的氧化反应速率,使处理效率更高。

2.节能环保:相比传统的高温氧化技术,低温等离子体技术不需要提高温度即可有效处理VOCs污染物,节约了能源并降低了碳排放。

3.安全可靠:低温等离子体技术在操作时不产生高温,减少了操作人员的安全风险。

4.适用范围广:低温等离子体技术适用于处理多种类型的VOCs污染物,具有较强的通用性。

综上所述,低温等离子体技术作为一种高效、节能、环保的VOCs处理技术,具有广阔的应用前景,对保护环境和促进可持续发展具有重要意义。

2低温等离子体技术及其在 VOCs 处理中的应用

2低温等离子体技术及其在 VOCs 处理中的应用

1.1 VOCs 的定义和来源挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs) , 一般指在标准状态下, 其蒸汽压大于13. 33 Pa以上的有机化合物。

VOCs 主要来源于:石油化工(包括塑料、橡胶、胶片) 、印刷、粘结、涂料和其他一些工艺,油漆、印刷、橡胶和塑料制品成型、感光胶片和显象管涂抹等生产过程中也要使用大量的有机溶剂, 这些有机溶剂主要为烃类、芳烃类、脂类、醇类、酮类等有机污染物。

1. 2 VOCs 处理现状传统处理VOCs 的方法主要有:吸收法、直接燃烧法、催化燃烧法、生物法、回收污染物法和光催化法,它们的特点如下: (1) 吸附法去除效率高、净化彻底、能耗低、工艺成熟、易于推广,但如果再生的液体不能回用,这些液体必须进行处理, 不仅可能造成二次污染,而且增加许多处理成本, 另外当废气中有气溶胶或其他杂质时,吸附剂易失效。

(2)直接燃烧法工艺成熟,在适宜的温度和保留时间下,处理率可达99 % ,但能耗高,投资大,易氧化空气中的N2。

(3) 催化燃烧法处理率在90 %~95 % ,只针对特定类型的化合物反应,能耗高、投资大(需贵重金属做催化剂) 、催化剂易中毒、可能产生二恶英。

(4)生物法主要是湿地过滤、生物过滤等,该法能耗低,但设备占地大,系统弹性小,需后处理受污染的生物群,如果连续进气,且废气中污染物的浓度和组分稳定,用该法处理成本很低,但是一般工业废气的污染物的浓度和组分经常波动。

(5) 回收污染物该法有利于生态循环,但投资成本高、运行费用高,回收的原料通常需要进一步安全处置。

(6) 光催化法反应过程快,效率高,且无二次污染问题,具有非常大的潜在应用价值。

但是在光催化过程中,对催化剂的要求较高,催化剂活性易降低,如何解决催化剂的失活问题成为该技术的关键。

而近几年发展起来的低温等离子体技术处理VOCs ,有其独特的优点:可在常温常压下操作;有机化合物最终产物为CO2、CO 和H2O ,若有机物是氯代物,则产物应加上氯化物,而无中间副产物,降低了有机物毒性,同时避免了其他方法中后期处理问题;无需考虑催化剂失活问题;工艺流程简单、运行费用低,是直接燃烧的一半;运行管理方便;对VOCs 的去除率高,对VOCs 的适应性强。

低温等离子+光触媒技术简介

低温等离子+光触媒技术简介

低温等离子+光触媒处理技术简介低温等离子+光触媒处理技术是成都市金臣环保科技有限公司在DBD双介质阻挡放电低温等离子技术基础上研发出的新型产品.1、低温等离子工作原理等离子体被称为物质的第四种形态,由大量高能电子、离子、分子、中性原子、激发态原子、光子和自由基组成.其总正负电荷数相等,宏观上保持电中性,但表现出很高的化学活性。

等离子体按离子温度可以分为热平衡等离子体和非平衡等离子体!.热平衡等离子体中离子温度与电子温度相等,而非平衡等离子体中电子温度高达10000~250000K,其他粒子温度只有300~500K,整个系统温度仍处于低温状态,故称为低温等离子体(NTP).低温等离子体系中电子在增强电场的作用下受到激励,这些高能电子与气体分子H2O、O2等发生碰撞,将气体分子激发到高能级.高能级分子由于量能增加导致键断裂,生成强氧化自由基(·O、·OH)。

(·OH)在富氧条件下会迅速转变成·HO2。

同时空气中有害化合物分子在高能电子的碰撞激发下,形成小碎片基团和原子,这些碎片基团和有机物分子在强氧化基团(·O、·OH、·HO2)以及其他活性粒子的作用下被去除,最终转化成H2O、CO2以及其他降解产物。

2、光触媒工作原理光触媒是一种在特定波段光的照射下,自身不起变化,却可以促进化学反应的物质。

常用光触媒材料是纳米二氧化钛.超细半导体粒子含有能带结构且能带是不连续的,其能级可用“带隙理论”描述,即物质价电子轨道通过交叠形成不同的带隙,由低到高依次是充满电子的价带、禁带和空的导带.TiO2禁带宽度为3. 2 eV,对应的光吸收波长阈值为387。

5 nm。

当受到波长小于或等于387。

5 nm 光照射时,价带上的电子会被激发,越过禁带进入导带,同时在价带上产生相应的空穴。

与金属导体不同,半导体的能带间缺少连续区域,受光激发产生的导带电子和价带空穴(也称光致电子和光致空穴)在复合之前有足够的寿命。

低温等离子处理有机废气原理

低温等离子处理有机废气原理

低温等离子处理有机废气原理
低温等离子处理是一种常见的有机废气处理技术,通过使用电子、离子和激发态原子等粒子来氧化、还原和降解有机废气中的有害物质,从而达到净化空气的目的。

这种技术在工业生产中得到广泛应用,对于减少空气污染和保护环境具有重要意义。

低温等离子处理有机废气的原理主要包括以下几个方面:
1. 电离过程:在等离子体发生时,分子中的原子或分子会失去或获得电子,形成带电粒子,这些带电粒子具有很强的活性,能够与有机废气中的有害物质发生化学反应。

2. 氧化反应:在等离子体中,氧分子会被激发形成活性氧原子,这些活性氧原子能够与有机废气中的有机物发生氧化反应,将有机物分解为较小的分子或气体。

3. 离子反应:等离子体中的离子也能与有机废气中的有害物质发生化学反应,形成新的化合物或分子,从而实现有机废气的净化。

4. 能量传递:在等离子体中,粒子之间通过碰撞传递能量,促进化学反应的进行,加速有机废气的处理过程。

低温等离子处理有机废气的优点包括处理效率高、能耗低、操作稳定等,因此得到了广泛应用。

但是在实际应用中也存在一些问题,比如设备成本较高、操作维护复杂等,需要进一步研究和改进。

总的来说,低温等离子处理有机废气是一种有效的空气净化技术,可以帮助减少空气污染,保护环境。

随着科技的发展和进步,相信这种技术会得到更好的应用和推广,为人类创造一个更清洁、更健康的生活环境。

光触媒主要功能和特点

光触媒主要功能和特点

光触媒主要功能和特点光触媒是一种通过光催化作用来实现空气净化、除臭和杀菌的技术。

它利用紫外线催化剂来分解空气中的有机污染物和气体,以及抑制微生物的生长。

光触媒的主要功能和特点可以总结如下:2.除臭:光触媒可以有效地去除异味和臭味,包括各种污染源产生的气味,如厨房油烟、垃圾桶、化学品等。

光触媒分解异味分子,使其转化为无害物质,从而实现气味的消除。

3.杀菌:光触媒具有优秀的抗菌能力,可有效杀灭悬浮在空气中的细菌、病毒和真菌。

光触媒不仅可以杀灭空气中的微生物,还可以阻止它们的再次生长和传播,从而提供一个更安全和健康的生活环境。

4.持久性:光触媒的催化效果是持久的,不会因为时间的流逝而减弱。

光触媒不需要人工维护,只要有光照,就能保持催化活性。

这一特点使得光触媒成为一种持久有效的空气净化技术。

5.安全环保:光触媒不需要使用任何化学物质或添加剂,不会产生二次污染。

与传统空气净化设备相比,光触媒无需更换滤网或过滤材料,避免了对环境的负面影响。

同时,光触媒对人体无害,不会产生任何有毒物质。

6.适用范围广:光触媒可以应用于各种室内和室外空间,如家庭、办公室、学校、医院、公共场所等。

它可以通过装置在空调系统、空气净化器、喷洒设备等不同的设备中来实现空气净化。

7.除尘功效:除了去除有害气体和除臭功能,光触媒还能够吸附和分解悬浮在空气中的尘埃和颗粒物,净化空气中的微小颗粒,提高空气质量。

总的来说,光触媒的主要功能是空气净化、除臭和杀菌。

它通过催化作用将空气中的有机污染物分解为无害的物质,同时抑制微生物的繁殖和传播,提供一个清洁、安全、健康的生活环境。

光触媒具有持久性、安全环保、适用范围广等特点,适合应用于各种场所,帮助人们呼吸更清新的空气。

光触媒技术在室内空气净化中的应用研究

光触媒技术在室内空气净化中的应用研究

光触媒技术在室内空气净化中的应用研究随着城市化进程加快和能源的燃烧,空气污染日益严重,室内空气也变得越来越糟糕。

室内空气质量是影响人体健康的重要因素之一。

为了改善室内空气质量,光触媒技术被越来越多地应用于室内空气净化中。

一、光触媒技术概述光触媒技术是一种利用光催化作用,将光能转换为化学反应能,降解有害气体的环保技术。

它的原理是通过紫外线、阳光等光源,使触媒表面产生氧化还原反应,将有害气体转化为无害物质,并释放出CO2和H2O等无害物质,从而实现空气净化。

这种技术具有简单、节能、无二次污染等特点,特别适用于室内空气净化。

二、光触媒技术在室内空气净化中的应用1.去除VOCsVOCs是挥发性有机化合物的简称,是一类毒性较强的有机化合物。

它们是室内污染源之一,对人体健康有极大的危害。

光触媒技术通过反应方式降解VOCs,将其分解为CO2和水,从而净化空气。

2.清除PM2.5PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的细颗粒物,它们具有极强的渗透能力和较长的寿命,能深入肺部,干扰呼吸系统功能。

光触媒技术能够利用催化作用和紫外线辐射清除PM2.5,降低室内颗粒物浓度,避免PM2.5对人体健康的危害。

3.杀灭细菌室内空气中存在各种细菌和病毒,对人体健康构成威胁。

光触媒技术通过生成高氧化还原活性物质,可以高效杀灭细菌和病毒,净化室内空气,降低传染病传播的风险。

三、光触媒技术的局限性虽然光触媒技术在室内空气净化中具有很大的潜力,但它也有一些局限性。

1.需要光源光触媒技术需要光源才能发挥作用,室内光线不足时可能会影响其净化效果。

此外,光触媒技术对紫外线和阳光较为敏感,如果没有足够的防晒措施,会对人体皮肤造成伤害。

2.对空气湿度要求较高光触媒技术在室内的运作需要一定的空气湿度,如果空气过干或过湿,都会影响其反应效率。

3.对触媒材料要求高不同的触媒材料对不同污染物的分解效率不同,这就要求生产厂家在选择触媒材料时需要针对性较强,以达到最佳净化效果。

低温等离子原理与应用

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。

低温等离子原理与应用

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。

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低温等离子+光触媒处理技术简介低温等离子+光触媒处理技术是成都市金臣环保科技有限公司在DBD双介质阻挡放电低温等离子技术基础上研发出的新型产品。

1、低温等离子工作原理
等离子体被称为物质的第四种形态,由大量高能电子、离子、分子、中性原子、激发态原子、光子和自由基组成。

其总正负电荷数相等,宏观上保持电中性,但表现出很高的化学活性。

等离子体按离子温度可以分为热平衡等离子体和非平衡等离子体!。

热平衡等离子体中离子温度与电子温度相等,而非平衡等离子体中电子温度高达10000~250000K,其他粒子温度只有300~500K,整个系统温度仍处于低温状态,故称为低温等离子体(NTP)。

低温等离子体系中电子在增强电场的作用下受到激励,这些高能电子与气体分子H2O、O2等发生碰撞,将气体分子激发到高能级。

高能级分子由于量能增加导致键断裂,生成强氧化自由基(·O、·OH)。

(·OH)在富氧条件下会迅速转变成·HO2。

同时空气中有害化合物分子在高能电子的碰撞激发下,形成小碎片基团和原子,这些碎片基团和有机物分子在强氧化基团(·O、·OH、·HO2)以及其他活性粒子的作用下被去除,最终转化成H2O、CO2以及其他降解产物。

2、光触媒工作原理
光触媒是一种在特定波段光的照射下,自身不起变化,却可以促进化学反应的物质。

常用光触媒材料是纳米二氧化钛。

超细半导体粒子含有能带结构且能带是不连续的,其能级可用“带隙理论”描述,即
物质价电子轨道通过交叠形成不同的带隙,由低到高依次是充满电子的价带、禁带和空的导带。

TiO2禁带宽度为3. 2 eV,对应的光吸收波长阈值为387. 5 nm。

当受到波长小于或等于387. 5 nm 光照射时,价带上的电子会被激发,越过禁带进入导带,同时在价带上产生相应的空穴。

与金属导体不同,半导体的能带间缺少连续区域,受光激发产生的导带电子和价带空穴(也称光致电子和光致空穴)在复合之前有足够的寿命。

导带电子与空穴发生分离,迅速迁移到粒子的表面。

吸附溶解在TiO2面的氧俘获电子形成(·O2ˉ),而空穴则将吸附在TiO2表面的H2O 氧化成(·OH)。

当有机废气吸附其表面时,就会发生降解反应,被氧化为H2O和CO2。

3、低温等离子+光触媒工作原理
低温等离子作用时,在高压电场作用下,电子被加速,携带5~10eV的能量,并开始对等离子场内的气体分子进行电离。

高能电子轰击有机废气大分子,使其断链变成不稳定的小分子基团。

同时电子轰击空气中的氧气和水分子产生其他活性高能粒子,氧化小分子基团产生水和二氧化碳。

未参与氧化反应的高能粒子从高能量态跃迁至低能量态,跃迁转化的能量以紫外光的形式释放。

利用低温等离子产生的紫外光,照射光触媒材料,使其产生羟基自由基等强氧化物质,协同氧化等离子破链产生的小分子基团。

低温等离子和光触媒两部分工序在同一单元同时进行,协同氧化。

低温等离子技术的处理结果是双向的,它提供一个极易发生转化的反应环境,有机分子被电离后,反应可以向着被氧化分解的方向进行,
也可能因为部分小分子基团未被及时氧化而发生重组,向着大分子聚合的方向进行。

采用低温等离子+光触媒技术,光触媒产生的羟基自由基等氧化物质,可以选择性地与等离子体产生的中间副产物反应,得到理想的降解物质(如CO2和H2O)。

总体反应的机理见后图。

设备内部照片:发光的是低温等离子的电场,光触媒材料涂布在电场外。

废气流经电场时,与低温等离子体+光触媒设备发生反应。

原有的低温等离子设备已经成功应用于西安大风印务、西安方舟包装、西安昱升包装等印刷企业。

新式低温等离子+光触媒设备成功应用于杭州雅马哈乐器有限公司、萧山雅马哈乐器有限公司、杭州桥南实业、杭州长命印刷、杭州中特黏胶公司、华药奥奇德工厂等企业。

设备外观:
这是给萧山雅马哈乐器制作的一套设备,额定风量是6万立方米/小时。

等离子+光触媒部分装机功率是40KW,电场电压10KV。

萧山雅马哈废气是喷涂及印刷废气,主要成分是苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、丁醇等。

设计处理效率是75%。

监测报告见附件。

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