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,所以也称为低温等离子体。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。
设备工作原理:
1、等离子体被称为物质第4形态,由电子、离子、自由基和中性粒子组成。低温等离子净化器是利用等离子体以每秒300万次至5000万次的速度反复轰击异味气体的分子,去激活、电离、裂解废气中的各种成份,从而发生氧化等一系列复杂的化学反应,再经过多级净化,将有害物转化为洁净的空气释放至大自然。
2、采用高压发生器形成低温等离子体在平均能量约5eV的大量电子作用下,使通过净化器的苯、甲苯、二甲苯等有机废气分子转化成各种活性粒子,与空气中的O2结合生成H2O、CO2等低分活子无害物质,使废气得到净化。经过长期的研究发现,当化学物质通过吸收能量(热能、光子能量、电离),可以使自身的化学性质变得更活跃甚至被裂解,当吸收的能量大于化学键能,即可使化学键断裂,形成游离的带有能量的原子或基团,电子能级8-11ev(3500KJ/mol-1600KJ/mol)等离子的作用下,一方面空气中的氧被裂解,然后组合产生臭氧,另一方面将污染物化学键断裂,使之形成游离态的原子或基团;同时产生的臭氧参与到反应过程中,使废气被裂解,氧化成简单的稳定的化合物CO2、H2O、N2等。
3、利用高能高臭氧紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧。UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用,对有机气体及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果,有机性气体利用排风设备输入到本净化设备后,运用高能紫外线光束及臭氧对有机(异味)气体进行协同分解氧化反应,使有机气体物质其降解转化成低分子化合物,水和二氧化碳,再通过排风管道排出室外。
4、催化剂(二氧化钛)在受到紫外线光照射时生成化学活泼性很强的超氧化物阴离子自由基和氢氧自由基,攻击有机物,达到降解有机物的作用。二氧化钛属于非溶出型材料,在彻底分解有机污染物和杀菌的同时,自身不分解、不溶出,光催化作用持久,并且有持久的杀菌、降解污染物效果。
“等离子光氧一体机的工作原理”中河详细介绍 当废气进入等离子光解一体机净化设备内时,先经过等离子体化学反应过程,即电子首先从电场获得能量,通过激发或电离将能量转移到分子或原子中去,获得能量的分子或原子被激发,同时有部分分子被电离, 从而成为活性基团;之后这些活性基团与分子或原子、活性基团与活性基团之间相互碰撞后生成稳定产物和热。(在外加电场的作用下,介质放电产生的大量携能电子轰击污染物分子,使其电离、解离和激发,然后便引发了一系列复杂的物理、化学反应,使复杂大分子污染物转变为简单小分子安全物质,或使有毒有害物质转变成无毒无害或低毒低害的物质,从而使污染物得以降解去除。然后部分有机废气再通过破坏、分解、催化氧化把污染气体分解为无毒无害无味气体。采用高能C波段光线强裂污染气体分子链,改变物质分子结构,将高分子污染物质裂解、氧化成为低分子无害物质,如水和二氧化碳等。O3强催化氧化剂进行废气催化氧化, 可有效地杀灭细菌,将有毒有害物质破坏且改变成为低分子无害物质。在C波段激光刺激催化剂涂层产生活性,强化催化氧化作用。在分解过程中产生高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧。UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用,对恶臭气体及其它刺激性异味有极强的清除效果。O3也为强催化氧化剂进行废气催化氧化, 裂解恶臭气体中细菌的分子键,破坏细菌的核酸(DNA),再通过臭氧进行氧化反应,彻底达到脱臭及杀灭菌的目的。