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低温等离子体废气处理设备
宁波东方盛大环保科技有限公司是一家专业从事废气处理设备研发、生产、自动化设计、钣金加工的高新技术企业,其主要产品有等离子废气处理设备,光催化废气设备,喷漆废气处理
  详细内容

      

         宁波东方盛大环保科技有限公司

 

      中国低温等离子体用户最多的设备供应商

 

      最大单体150000m3/h的制造商

 

      我们提供“尖端电晕放电”DDBD“DBD”“板式”四款等离子体

 

  

 

山东省绿环再生资源科技股份有限公司,固废车间挥发性尾气治理工程,流量30万m3/h

 

京博控股集团有限公司印刷尾气治理工程,流量90000m3/h

 

山东金华宇钢结构有限公司喷漆废气治理工程

 

 



 

                                                      DFSD系列低温等离子体废气净化设备

    关于等离子废气处理设备的几个常见问题:

   1:等离子体废气处理适合处理高浓度废气吗?等离子体就目前的技术和材料,不适合处理高浓度废气,废气浓度必须小于爆炸极限下限的1/4,因此在废气进入等离子体前必须预处理,包括温度、粉尘、湿度、烟气、油。

   2:等离子体技术是否容易发生燃烧和爆炸?由于直接或者间接对污染物放电,燃烧和爆炸的几率肯定相对较高,主要的技术措施包括预处理、管路阻火器、导流控制、传感器控制等。

   3:直流和交流放电有什么不同?一般讲直流产生大静电,通过静电吸附材料空气中的颗粒和油,直接裂解污染物的能力较小;电荷的有序运动形成反向的力,容易撕裂污染物分子,一般是交流放电,所以直流适合除尘,交流适合除臭。

   4:那种等离子效果更好?我们认为还是合适不合适的问题,不管采用什么样的放电方式,只要能够产生高能级的等离子体,处理效率都在80%以上。

   5:等离子体放电的电压问题,科学讲应该是电场强度越高等离子体的能级越高,处理效率越高。因此单纯讲电压没有意义。

   6:等离子体输出功率的高低和电压密切相关,单纯讲功率大小和处理效率之间的关系没有意义。

   7:等离子体可以做到防爆吗?从国家防爆标准上讲是做不到的,因为防爆的基础是隔离,既然隔离又怎么可能处理废气呢?但是从工艺上是可以预防和控制的。

 



 

     一:DFSD电晕放电技术

   宁波东方盛大环保科技有限公司是较早开展低温等离子体废气净化技术研发的企业,目前已经形成四大类低温等离子体废气处理产品:DFSD双介质阻挡放电等离子体设备、DFSD单介质阻挡放电等离子体设备、DFSD尖端毛细放电等离子体设备、平行极板等离子体设备。引进前苏联军工高频高压大功率变压器技术,是目前国内少数掌握高频高压油浸式变压器技术的企业,奠定低温等离子体大功率输出的技术基础。为杭州中策、日本藤仓橡胶提供国内单机最大流量50000m3/h的尖端毛细放电等离子体除臭设备。

  等离子有机废气净化器工作原理
    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。低温等离子体有机气体净化器是利用等离子体。以每秒800万次至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。
    等离子有机废气净化器工作原理是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等低分子无害物质,使废气得到净化。

 

    电晕等离子体去除污染物的机理

 电晕放电属于电极的不对称放电形式,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;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。因其电离后产生的电子平均能量在10ev ,适当控制反应条件可以实现一般情况下难以实现或速度很慢的化学反应变得十分快速。作为环境污染处理领域中的一项具有极强潜在优势的高新技术,等离子体受到了国内外相关学科界的高度关注。

    等离子体化学反应过程中,等离子体传递化学能量的反应过程中能量的传递大致如下

 (1) 电场+电子→高能电子
    (2) 高能电子+分子(或原子)→(受激原子、受激基团、游离基团) 活性基团
    (3) 活性基团+分子(原子)→生成物+热
     

      

      

 


 

过程一:高能电子直接轰击 

过程二:产生氧原子、臭氧、羟基自由基及小分子碎片

 O2  +  2e  →  2O·

 O2   +  O·  →  O3  +  e

H2O  +  2e → H·  +  HO· 

H2O  +  O·+  e →  2HO·

H· +  O2  →  HO·  +  O

C(a+b)H(m+n)O(x+y) + 2 e → CaHmOx ·+ CbHnOy·

过程三:分子碎片氧化 

CaHmOx  + HO·→ CO2 + H2O

CaHmOx  + O·→ CO2 + H2O

CaHmOx  + O2→ CO2 + H2O

CaHmOx  + O3→ CO2 + H2O

经过低温等离子净化后,废气尚含有部分小分子的物质及臭氧,采用水洗工艺可以对污染物进行进一步处理,同时减少废气中臭氧含量。相关反应机理如下:

H2O  +  e → H·  +  HO· +  e

H·  +  O3 → O2  +  HO· 

HO·  +  O3 → HO2·  +  O2

HO2·  +  O3 → HO·  +  O2

因此在此过程中,部分小分子有机物可进一步被羟基自由基氧化而予以去除。

 

(杭州利群卷烟厂污水废气处理工程)

(杭州中策橡胶富阳工厂密炼车间烟气治理工程)


   二:DFSD介质阻挡DDBD低温等离子体废气处理设备

 

 DDBD是将两层绝缘介质插入放电体之间,废气从两层绝缘介质之间通过,和电极没有直接接触的放电方式;DBD是将一层绝缘介质插入放电极之间,废气和其中的高压或者地极直接接触的放电方式。

 

介质阻挡放电(Dielectric Barrier DischargeDBD)是有绝缘介质插入放电空间的一种非平衡态气体放电又称介质阻挡电晕放电或无声放电。介质阻挡放电能够在高气压和很宽的频率范围内工作,工作气压为30-40kv电源频率1MHz电极结构的设计形式多种多样。在两个放电电极之间充满某种工作气体,并将其中一个或两个电极用绝缘介质覆盖,也可以将介质直接悬挂在放电空间或采用颗粒状的介质填充其中,当两电极间施加足够高的交流电压时,电极间的气体会被击穿而产生放电,即产生了介质阻挡放电。在实际应用中,管线式的电极结构被广泛的应用于各种化学反应器中,而平板式电极结构则被广泛的应用于工业中的高分子和金属薄膜及板材的改性、接枝、表面张力的提高、清洗和亲水改性中。

介质阻挡放电是由正弦波型(sinusoidal)的交流(alternating current, AC)高压电源驱动,随着供给电压的升高,系统中反应气体的状态会经历三个阶段的变化,即会由绝缘状态(insulation)逐渐至放电(breakdown)最后发生击穿。当供给的电压比较低时,虽然有些气体会有一些电离和游离扩散,但因含量太少电流太小,不足以使反应区内的气体出现等离子体反应,此时的电流为零。随着供给电压的逐渐提高,反应区域中的电子也随之增加,但未达到反应气体的击穿电压(breakdown voltage; avalanche voltage)时,两电极间的电场比较低无法提供电子足够的能量使气体分子进行非弹性碰撞,缺乏非弹性碰撞的结果导致电子数不能大量增加,因此,反应气体仍然为绝缘状态,无法产生放电,此时的电流随着电极施加的电压提高而略有增加,但几乎为零。继续提高供给电压,当两电极间的电场大到足够使气体分子进行非弹性碰撞时,气体将因为离子化的非弹性碰撞而大量增加,当空间中的电子密度高于一临界值时及帕邢(Paschen)击穿电压时,便产生许多微放电丝(microdischarge)导通在两极之间,同时系统中可明显观察到发光(luminous)的现象此时,电流会随着施加的电压提高而速增加电子能级8-15eV

在介质阻挡放电中,击穿电压超过帕邢(Paschen)击穿电压时,大量随机分布的微放电就会出现在间隙中,这种放电的外观特征远看貌似低气压下的辉光放电,发出接近兰色的光。近看,则由大量呈现细丝状的细微快脉冲放电构成。只要电极间的气隙均匀,则放电是均匀、漫散和稳定的。这些微放电是由大量快脉冲电流细丝组成,而每个电流细丝在放电空间和时间上都是无规则分布的,放电通道基本为圆柱状,其半径约为0.1~5mm,放电持续时间极短,约为10~100ns,但电流密度却可高达0.1~1kA/cm2,每个电流细丝就是一个微放电,在介质表面上扩散成表面放电,并呈现为明亮的斑点。这些宏观特征会随着电极间所加的功率、频率和介质的不同而有所改变。如用双介质并施加足够的功率时,电晕放电会表现出"无丝状"、均匀的兰色放电

由于DBD在产生的放电过程中会产生大量的自由基和准分子,如OHONO等,它们的化学性质非常活跃,很容易和其它原子、分子或其它自由基发生反应而形成稳定的原子或分子。因而可利用这些自由基的特性来处理VOCs,在环保方面也有很重要的价值。另外,利用DBD可制成准分子辐射光源,它们能发射窄带辐射,其波长覆盖红外、紫外和可见光等光谱区,且不产生辐射的自吸收,它是一种高效率、高强度的单色光源。宁波东方盛大环保科技有限公司自2008年开始研发DDBD放电模式,获得1项发明专利,5项实用新型专利,设备在制药、溶剂型、喷漆行业得到推广应用。

 


 

  DDBD等离子体反应区富含极高的物质,如高能电子、离子、自由基和激发态分子等,废气中的污染物质可与这些具有较高能量的物质发生反应,使污染物质在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到讲解污染物的目的。与传统的电晕放电形势产生的低温等离子技术相比较,DDBD等离子体技术放电量是电晕放电的5倍,放电密度是电晕放电的3倍。

 

藤仓橡胶密炼车间烟气治理工程

河北旭阳焦化污水废气治理工程

用户实例
杭州利群卷烟厂废水除臭工程
日本藤仓(杭州)橡胶有限公司密炼车间、硫化车间除臭工程
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宁波亨斯利铸造有限公司(中频炉废气)

建新橡胶(福建)有限公司(密炼下辅机废气)

湖北武汉光谷生物城(污水废气)

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天津灯塔涂料有限公司(制漆车间)

上海英科再生资源有限公司(塑料造粒)

山东高绿化工有限公司沥青罐区除臭工程
山东金凰化工有限公司沥青罐区除臭工程
山东科源化工有限公司沥青罐区除臭工程

 

 

 

 

 

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