低温等离子净化器技术去除污染物的基本原理跟

 【一】、低温等离子净化器技术去除污染物的基本原理
低温等离子净化器在外加电场的作用下，气体放电产生大量等离子体，气体中产生的大量自由电子在电场力的作用下获得能量，其中物形成的键能大部分都在这些活性粒子能量范围内。
物的键能以及无机污染物的键能在低温等离子活性粒子的能量范围内，因而使等离子体在理论上对于污染物的去除成为可能。
等离子体对污染气体处理包括多个方面：(a)其中包含大量的电子和正负离子，在高压电场梯度作用下，先与空气中的颗粒污染物发生非弹性碰撞，从而附载在其上面，使之成为荷电离子，然后在电场作用下沉积，这是其中的一个物理过程，即静电除尘过程；(b)非平衡态等离子电子、离子等与污染物分子发生弹性碰撞，这些活性离子的平均动能高于污染物分子的健能，污染物分子在这些电子轰击下，电离和解离，使复杂大分子污染物转变为简单小分子物质，或使物质转变为或低毒低害物质，从而使污染物得以去除；(c)另外，与一些气体碰撞过程中使其激发，激发态的分子较不稳定，很快回到基态而辐射出光子，具有足够量的光子照射到电晕较上可能导致光电离而产生光电子，继续维持放电的进行，产生多的粒子；(d)对电子亲和力强的一些分子，例如O2和H2O，一部分通过碰撞激发大量OH，HO2，O等自由基，这些自由基具有强性，可将污染物去除，另一部分可形成负离子，提高空气品质。
【二】、等离子净化器的净化工作
等离子净化器常被视为继固态、液态、气态之后的第四态物质，是外加电压作用于气体达到其着火电压时，气体分子被击穿后产生的包括电子以及各种离子、原子和自由基在内的混合体。低温等离子体有别于受控于热核聚变产生的高温等离子体，高温等离子体的能量要达到10000eV以上，而在工业和研究中用的低温等离子体能量通常在几至几十eV之间。低温等离子体中存在电子、离子、自由基和激发态分子等有化学活性的粒子，利用这些活性粒子，低温等离子体与气体分子(或原子)发生非弹性碰撞，将能量转换成基态分子(或原子)的内能，发生激发、离解、电离等一系列过程，使气体处于活化状态，活化后的气体分子经过等离子体定向链化学反应后被去除。低温等离子体技术具有工艺简单、处理效果好及二次污染少等优点，因此被广泛用于气体净化和污染处理中。
研究表明，用低温等离子体技术处理苯系物，采用线一管式介质阻挡电晕反应器去除苯和，当电场强度为10kV/cm时，去除率达到96.8%，苯去除率达到92.6%。发现在反应条件下低等温等离子体发生器对二氯乙烯、三氯乙烯和四氯乙烯具有明显的去除效果。
对含有量乙烯和庚烷的空气进行处理，脱除率均能达到以上。用介质阻挡放电反应器对去除甲醛进行了研究，结果表明在操作电压为19kV、甲醛质量浓度为134mg/m3时，短时间甲醛的去除率可高达；对挥发性物净化效果的检测多采用动态在线方式，即载有浓度挥发性物的载气以流速经过低温等离子体发生装置，再利用其通过和出口的浓度差，来计算等离子体对其的净化效率。这种操作方式虽然便捷，但很难准确描述低温等离子体对空间内处于相对静态的挥发性物的净化行为；同时绝大部分研究的对象仍为单一组分的挥发性气体，而实际情况(如工作场所空气)通常为多种挥发性物共存，由于各组分间或协同或竞争的作用，很难用单一挥发性物净化规律的叠加来描述低温等离子体对多组分体系的净化行为，而研究多种挥发性物共同存在的体系具有实际意义。
因此本研究拟从低温等离子体技术实际应用的角度出发，以密闭空间内的、丙酮、乙酸乙酯、四氯化碳为研究对象，考察低温等离子体对其中各组分的净化能力，建立相应的净化动力学曲线并进行拟合，同时对低温等离子体净化密闭空间内多种挥发性物的规律进行初探，以期为利用低温等离子体技术净化工作场所空气中挥发性物提供依据。