低溫等離子體作為一種高效、低能耗、處理量大、操作簡(jiǎn)單的環(huán)保新技術(shù)來(lái)處理有毒及難降解物質(zhì)，是近來(lái)研究的熱點(diǎn)。低溫等離子體技術(shù)應(yīng)用范圍廣，氣體的流速和濃度對(duì)于氣態(tài)污染物治理技術(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)是兩個(gè)非常重要的因素。生物過(guò)濾和燃燒技術(shù)能應(yīng)用于較高濃度范圍，但卻受氣體的流速所限；電子束照射技術(shù)僅有一非常窄的氣體流速范圍。而低溫等離子體技術(shù)對(duì)氣體的流速和濃度都有一個(gè)很寬的應(yīng)用范圍，其應(yīng)用廣泛不言而喻。等離子體技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，吸附法要考慮吸附劑的定期更換，脫附時(shí)還有可能造成二次污染；燃燒法需要很高的操作溫度；聯(lián)合催化法中，催化劑存在選擇性，某些條件(如溫度過(guò)高)會(huì)造成催化劑失活，光催化法只能利用紫外光等；生物法要嚴(yán)格控制pH值、溫度和濕度等條件，以適合微生物的生長(zhǎng)。而低溫等離子體技術(shù)則較好的克服了以上技術(shù)的不足，反應(yīng)條件為常溫常壓，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并可同時(shí)消除混合污染物(有些情況還具有協(xié)同作用)，不會(huì)產(chǎn)生二次污染等。就經(jīng)濟(jì)可行性來(lái)說(shuō)，低溫等離子體反應(yīng)裝置本身系統(tǒng)構(gòu)成就單一緊湊，在運(yùn)行費(fèi)用方面，微觀來(lái)講，因放電過(guò)程只提高電子溫度而離子溫度基本保持不變，這樣反應(yīng)體系就得以保持低溫，所以不僅能量利用率高，而且使設(shè)備維護(hù)費(fèi)用也很低。

   等離子體化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，等離子體傳遞化學(xué)能量的反應(yīng)過(guò)程中能量的傳遞大致如下：

   (1) 電場(chǎng)＋電子→高能電子

   (2) 高能電子＋分子(或原子)→(受激原子、受激基團(tuán)、游離基團(tuán)) 活性基團(tuán)

   (3) 活性基團(tuán)＋分子(原子)→生成物+熱

   (4) 活性基團(tuán)＋活性基團(tuán)→生成物+熱

   從以上過(guò)程可以看出，電子首先從電場(chǎng)獲得能量，通過(guò)激發(fā)或電離將能量轉(zhuǎn)移到分子或原子中去，獲得能量的分子或原子被激發(fā)，同時(shí)有部分分子被電離，從而成為活性基團(tuán)；之后這些活性基團(tuán)與分子或原子、活性基團(tuán)與活性基團(tuán)之間相互碰撞后生成穩(wěn)定產(chǎn)物和熱。另外，高能電子也能被鹵素和氧氣等電子親和力較強(qiáng)的物質(zhì)俘獲，成為負(fù)離子。這類(lèi)負(fù)離子具有很好的化學(xué)活性，在化學(xué)反應(yīng)中起著重要的作用。

低溫等離子體去除污染物的原理：

低溫等離子體技術(shù)處理污染物的原理為：在外加電場(chǎng)的作用下，介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量攜能電子轟擊污染物分子，使其電離、解離和激發(fā)，然后便引發(fā)了一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)，使復(fù)雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單小分子安全物質(zhì)，或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無(wú)毒無(wú)害或低毒低害的物質(zhì)，從而使污染物得以降解去除。因其電離后產(chǎn)生的電子平均能量在10ev ，適當(dāng)控制反應(yīng)條件可以實(shí)現(xiàn)一般情況下難以實(shí)現(xiàn)或速度很慢的化學(xué)反應(yīng)變得十分快速。作為環(huán)境污染處理領(lǐng)域中的一項(xiàng)具有極強(qiáng)潛在優(yōu)勢(shì)的高新技術(shù)，等離子體受到了國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)科界的高度關(guān)注。

低溫等離子體技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用：

   低溫等離子體技術(shù)在廢氣處理中的應(yīng)用隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油、制藥、油漆、印刷和涂料等行業(yè)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)廢氣也日漸增多，這些廢氣不僅會(huì)在大氣中停留較長(zhǎng)的時(shí)間，還會(huì)擴(kuò)散和漂移到較遠(yuǎn)的地方，給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染，這些廢氣吸入人體，直接對(duì)人體的健康產(chǎn)生極大的危害；另外工業(yè)煙氣的無(wú)控制排放使全球性的大氣環(huán)境日益惡化，酸雨(主要來(lái)源于工業(yè)排放的硫氧化物和氮氧化物) 的危害引起了各國(guó)的重視。由于大氣受污染而酸化，導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境的破壞，重大災(zāi)難頻繁發(fā)生，給人類(lèi)造成了巨大損失。因此選擇一種經(jīng)濟(jì)、可行性強(qiáng)的處理方法勢(shì)在必行。

   降解揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)傳統(tǒng)的處理方法如吸收、吸附、冷凝和燃燒等，對(duì)于低濃度的VOCs很難實(shí)現(xiàn)，而光催化降解VOCs又存在催化劑容易失活的問(wèn)題，利用低溫等離子體處理VOCs可以不受上述條件的限制，具有潛在的優(yōu)勢(shì)。但由于等離子體是一門(mén)包含放電物理學(xué)、放電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)及真空技術(shù)等基礎(chǔ)學(xué)科之上的交叉學(xué)科。因此, 目前能成熟的掌握該技術(shù)的單位非常的少。大部分宣傳采用低溫等離子技術(shù)處理廢氣的宣傳都不是真正意義上的低溫等離子廢氣處理技術(shù)。

是否是低溫等離子體處理技術(shù)的簡(jiǎn)單判斷方法：

   現(xiàn)在，各傳媒上宣傳低溫等離子廢氣處理的產(chǎn)品和技術(shù)很多，可這些產(chǎn)品的宣傳大部分都是在炒低溫等離子體概念。如何判斷是否是真正意義上的低溫等離子體技術(shù)？可以用下面兩個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則來(lái)判斷，即使你不懂低溫等離子體技術(shù)也能判斷出是真是假。

   (1) 在廢氣處理的通道上必須充滿了低溫等離子體。這條規(guī)則判斷很簡(jiǎn)單，只要用眼睛觀察一下處理通道是否充滿紫藍(lán)色的放電就可以直觀的了解是否是低溫等離子體了（需要注意的是不要將各種顏色的燈光當(dāng)作低溫體放電）。如果在廢氣處理的通道上只零星的分布若干的放電點(diǎn)或線，則處理的效果是非常有限的，因?yàn)?，大部分?VOCs)氣體沒(méi)有進(jìn)過(guò)低溫等離子體處理區(qū)域。

   (2) 低溫等離子體處理系統(tǒng)必須要有一定的放電處理功率。通常需要在2～5瓦時(shí)/米3。即1000米3/時(shí)的風(fēng)量需要處理的電功率為2KW～5KW。如果號(hào)稱1000米3/時(shí)的風(fēng)量只需要幾十或幾百瓦的電功率，則最多也就是靜電(除塵)處理或局部處理而已。要想分解VOCs沒(méi)有一定的能量從理論上也是不可能的。

低溫等離子體處理設(shè)備的特點(diǎn)：

   1、工藝簡(jiǎn)潔：低溫等離子體設(shè)備,操作簡(jiǎn)單,方便.無(wú)需專人看管，遇故障自動(dòng)停機(jī)報(bào)警。

   2、節(jié)能：低溫等離子體處理煙氣能耗低，運(yùn)行費(fèi)用低廉，2～5瓦時(shí)/米3。

   3、適應(yīng)范圍廣：在-60℃~+300℃的環(huán)境內(nèi)均可正常運(yùn)轉(zhuǎn),特別是在潮濕,甚至空氣濕度飽和的環(huán)境下仍可正常運(yùn)行。

   4、設(shè)備使用壽命長(zhǎng)：本設(shè)備由不銹鋼材，石英、鉬等材料組成，抗氧化性強(qiáng)，在酸性氣體中耐腐蝕。

   5、組合性強(qiáng)：低溫等離子體處理設(shè)備可以竄并聯(lián)混合應(yīng)用。

6、500～2000米3/時(shí)為一個(gè)低溫等離子體處理裝置單元，一個(gè)單元用一個(gè)脈沖電源激勵(lì)。

低溫等離子體工業(yè)廢氣處理設(shè)備單元規(guī)格：

   1． 輸入電壓：AC380V（或AC220V）（±10%）

   2． 功率：2～5KW/1000米3（2～5瓦時(shí)/米3）；

   3． 主機(jī)重量：10KG；變壓器重量：35Kg；低溫等離子體處理裝置重量：10Kg

   4． 主機(jī)和變壓器之間的連線：<5m；

   5． 主機(jī)尺寸：250(W)×200(H)×360(D)mm3

   6． 變壓器尺寸：230(W)×280(D) ×290(H)mm3

   7． 低溫等離子體體積：處理通道內(nèi)充滿低溫等離子體

   8． 工作環(huán)境：

       溫度： －10℃～+40℃

       相對(duì)濕度： 20%～93%（不結(jié)露）

   9． 大氣壓力： 86Kpa～106Kpa

   10．氣體流速：1～30米/秒

   11．處理量：20～20000米3/小時(shí)

   12．功耗：2～5瓦時(shí)/米3

   13．凈化氣體升溫：小于5°C

   14．壓損：小于300Pa

   15．效率：含硫惡臭氣體（H2S，CS2）85%，VOC（苯，甲苯，二甲苯）95%