離子除臭原理

目前，各種惡臭污染物（硫化氫、氨等）的大量排l=JI三三放對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響，并威脅人類健康。這些污染物通常來(lái)自特定的垃圾或污水處理系統(tǒng)排放源。傳統(tǒng)的氣體凈化技術(shù)一般投資大、周期長(zhǎng)、運(yùn)行費(fèi)用高，而且處理效果也已很難滿足日益嚴(yán)格的排放法

規(guī)，因此人們正在尋求新的方法和途徑。近年來(lái)興起的離子除臭技術(shù)由于其能耗低，氧化性能強(qiáng)，已有大量研究。對(duì)于這些問(wèn)題的解決，研究者通過(guò)各種技術(shù)1=1=手段對(duì)光催化劑進(jìn)行改性，進(jìn)而提高離子除臭性能。

另一方面通過(guò)和各種外加場(chǎng)（超聲波、電化學(xué)、等離子1=1=體等）進(jìn)行耦合聯(lián)用形成新型的高效離子反應(yīng)技術(shù)，取得了顯著效果。尤其是等離子體在環(huán)境污染物處理方面的應(yīng)用研究引起了人們的極大關(guān)注，被認(rèn)為是環(huán)境污染物處理領(lǐng)域中最有廣適性、最有發(fā)展前途的高=J=Jl=j境污染物處理領(lǐng)域中最有廣適性、最有發(fā)展前途的高=J=Jl=j1=新技術(shù)之一。目前，等離子體技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于惡

臭氣體的處理。廢氣處理工藝廢氣處理工藝確定由于廢氣形成的大部分組分為有機(jī)污染物質(zhì)。離子法處理工藝具有氧化性強(qiáng)，能夠通過(guò)有效的分解空氣中的有機(jī)物質(zhì)來(lái)起到除臭的作用，處理過(guò)程極快，投資費(fèi)用省，操作簡(jiǎn)便，除臭效果顯著，除臭效率可以達(dá)到80%以上。廢氣處理工藝簡(jiǎn)介廢氣通過(guò)風(fēng)機(jī)抽吸進(jìn)入收集管道進(jìn)行收集，經(jīng)過(guò)收集的廢氣進(jìn)入離子除臭裝置，以氧化離子作為氧化劑，它幾乎毫無(wú)選擇的對(duì)廢氣中大量有機(jī)污染組分進(jìn)行氧化分解；且整個(gè)分解過(guò)程極快，只需要短暫的停留時(shí)間即可以分解掉有機(jī)污染組分，該處理設(shè)備可謂處理工藝的核心部分，經(jīng)除臭設(shè)備處理后的氣體已經(jīng)能夠達(dá)標(biāo)外排。工藝原理離子法廢氣處理系統(tǒng)合成主要包含主反應(yīng)器，光觸媒反應(yīng)導(dǎo)入裝置。廢氣經(jīng)過(guò)收集系統(tǒng)收集后進(jìn)入離子催化氧化廢氣處理合成系統(tǒng)，離子反應(yīng)導(dǎo)入裝置對(duì)主反應(yīng)器產(chǎn)生離子，在其內(nèi)部的價(jià)電子被激發(fā)跨過(guò)禁帶躍入導(dǎo)帶，生成的電子空穴被導(dǎo)入主反應(yīng)器內(nèi)，并擴(kuò)散到反應(yīng)器內(nèi)過(guò)濾板的二氧化鈦表面上，穿過(guò)界面與吸附在過(guò)濾板上的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。其空穴能量7.5eV，氧化電位+3.0V，具有極強(qiáng)的氧化能力，能夠氧化有機(jī)化合物，達(dá)到完全礦化的程度，生成二氧化碳、水和無(wú)機(jī)物。處理后的廢氣繼續(xù)進(jìn)入水洗塔，與水反應(yīng)生成羥基自由基，電子具有還原性，能與氧分子發(fā)生還原反應(yīng)生成過(guò)氧自由基，這些自由基具有很強(qiáng)的氧化能力，也能夠氧化有機(jī)物。從而使得廢氣達(dá)到完全的凈化，達(dá)標(biāo)排放。離子體是不同于氣態(tài)、固態(tài)、液態(tài)的第四態(tài)物質(zhì)，由高能電子、正負(fù)離子、自由基（OH、H、O、O3等）和中性粒子等組成。氣體經(jīng)過(guò)離子處理裝置的反應(yīng)器區(qū)域時(shí)，在高能電子和自由基強(qiáng)氧化等多重作用下，氣體中的有機(jī)物分子鏈被斷開(kāi)，發(fā)生一系列復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)，生成CO2、H2O等無(wú)害物質(zhì)，正負(fù)離子可以空氣清新。另外，借助離子體中的離子與物體的凝并作用，可以對(duì)小至亞微米級(jí)的細(xì)微粒物（0.1?3微米）進(jìn)行有效的收集。離子除臭裝置的特點(diǎn)1、 脈沖電壓高達(dá)50KV，電子能量高達(dá)7ev；2、 耗電低220V/110W；3、 模塊化組合設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)便；4、凈化效率95%以上;工藝流程圖離子除臭法進(jìn)入排放風(fēng)機(jī)離子除臭裝置排放煙囪收集系統(tǒng)廢氣工藝流程圖離子法去除惡臭氣體原理等離子體是由電子、離子、自由基和中性粒子組成的中性導(dǎo)電性流體，在空氣凈化過(guò)程中常常由氣體放電產(chǎn)生。等離子反應(yīng)器中放電電極表面、器壁表面及涂層置放的催化劑都有可能對(duì)等離子體化學(xué)反應(yīng)起催化作用，等離子體激發(fā)和催化劑活化聯(lián)合作用。低溫等離子體光催化系統(tǒng)里，去除污染物過(guò)程既有等離子體化學(xué)反應(yīng)過(guò)程又有光催化反應(yīng)過(guò)程，兩者之間也可能存在協(xié)同作用。在等離子產(chǎn)生過(guò)程中，待處理的污染物受高能電子轟擊可以直接被分解成單質(zhì)或轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。另外，高能電子的轟擊使污染物電離、離解、激發(fā)，產(chǎn)生了大量等離子體。等離子體中的離子、電子、激發(fā)態(tài)原子、分子及自由基都是極活潑的反應(yīng)性物種，使通常條件下難以進(jìn)行或速度很慢的反應(yīng)變得十分快速，它們?cè)龠M(jìn)一步與污染物分子、離子反應(yīng)，從而使污染物得到降解，尤其有利于難降解污染物的處理。另外，由于活性離子和自由基氣體放電時(shí)一些高能激發(fā)粒子向下躍遷能產(chǎn)生紫外光線，當(dāng)光子或電子的能量大于半導(dǎo)體禁帶寬度時(shí)，就會(huì)激發(fā)半導(dǎo)體內(nèi)的電子從價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶，形成具有很強(qiáng)活性的電子空穴對(duì)，并進(jìn)一步誘導(dǎo)一系列氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。光生空穴具有很強(qiáng)的獲得電子能力，可與催化劑表面吸附的OH-和H2O發(fā)生反應(yīng)生成羥基自由基，從而進(jìn)一步氧化污染物。由于等離子體放電光催化過(guò)程有大量等離子體、強(qiáng)活性電子沖擊、紫外線輻射等綜合因素的協(xié)同作用，因而可以更快速有效地分解空氣中惡臭物質(zhì)和滅菌除臭。等離子體是物質(zhì)存在的第四形態(tài)。它是由電子、離子、中性原子、激發(fā)態(tài)原子、光子和自由基等組成。等離子體是電離度大于0.1%，且其正負(fù)電荷相等的電離氣體。電子和正離子的電荷數(shù)相等,整體表現(xiàn)出電中性。等離子體凈化技術(shù)的主要機(jī)理是：在外加電場(chǎng)的作用下，電極空間里的電子獲得能量后加速運(yùn)動(dòng)，以每秒鐘300萬(wàn)次至3000萬(wàn)次的速度去撞擊異味氣體分子，當(dāng)電子的能量與異味氣體分子的某一化學(xué)鍵鍵能相同或略大時(shí)，發(fā)生非彈性碰撞，電子將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為污染物分子的內(nèi)能，從而引發(fā)了使其發(fā)生激發(fā)、離解或電離等一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)，使得產(chǎn)生臭味的基團(tuán)化學(xué)鍵斷裂，再經(jīng)過(guò)多級(jí)凈化而達(dá)到除臭目的。等離子氣體凈化裝置最核心的工藝是利用高壓電磁脈沖，將進(jìn)入裝置的氣體在電極段釋放出大量的電能，從而產(chǎn)生等離子體；等離子體是不同于氣態(tài)、固態(tài)、液態(tài)的第四態(tài)物質(zhì)，由高能電子、正負(fù)離子、自由基團(tuán)（OH、H、O、O3等）和中性粒子等組成。氣體經(jīng)過(guò)TDQ等離子氣體凈化裝置的反應(yīng)器區(qū)域時(shí)，在高能電子和自由基強(qiáng)氧化等多重作用下，氣體中的有機(jī)物分子鏈被斷開(kāi)，發(fā)生一系列復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)，生成CO2、H2O等無(wú)害物質(zhì)，正負(fù)離子可以清新空氣。另外，借助等離子體中的離子與物體的凝并作用，可以對(duì)氣體中小至亞微米級(jí)的細(xì)微顆粒物（0.1-0.3微米）進(jìn)行有效的收集去除。其主要過(guò)程可通過(guò)以下反應(yīng)式表達(dá)：（XY-污染物分子，e-電子）1） 激發(fā)：e+XY——XY*+e2） 中性離解： e+XY——X+Y+e3） 直接離子化：e+XY——XY++2e4） 離子化離解：e+XY——X+Y++2e，Y+X++2e5） 形成負(fù)離子：e+XY——XY- （電子吸附）e+XY——X+Y- （離解吸附）中性離解和離子化離解產(chǎn)生大量帶有未成對(duì)電子的中性基團(tuán)，使等離子體具有活潑的化學(xué)反應(yīng)性。離子放置反應(yīng)器不同位置和不放置時(shí)的比較類別能效/g?（kW?h）-1降解率％

放置板電極前71276放置板電極后31271不放置離子裝置31644典型氣體凈化工