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DBD低溫等離子體廢氣處理技術
    作者:派力迪   字體:     

■  技術簡介

  DBD等離子體工業廢氣處理技術是派力迪公司由復旦大學引進吸收,已研制出標準化廢氣治理設備,該設備采用雙介質阻擋放電(Dielectric Barrier Discharge,簡稱DBD)技術產生低溫等離子體,利用所產生的高能電子、自由基等活性粒子激活、電離、裂解工業廢氣中的各組成份,使之發生分解,氧化等一些列復雜的化學反應,再經過多級凈化,從而消除各種污染源排放的異味、臭味污染物,使有毒有害氣體達到低毒化、無毒化,?;と死嗌婊肪?。

  DBD等離子體工業廢氣處理技術作為一種新的環境污染治理技術,由于其對污染物分子的高效分解且處理能耗低等特點,為工業廢氣的處理開辟了一條新的思路。該技術的應用,具有現代化工業生產里程碑的意義,領先于世界先進水平,屬于真正的中國創造。

■  技術作用原理

  低溫等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質第四態,當外加電壓達到氣體的 放電電壓時,氣體被擊穿,產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個體系呈現低溫狀態,所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時間內發生分解,并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。

  DBD等離子體反應區富含極高的物質,如高能電子、離子、自由基和激發態分子等,廢氣中的污染物質可與這些具有較高能量的物質發生反應,使污染物質在極短的時間內發生分解,并發生后續的各種反應以達到講解污染物的目的。與傳統的電暈放電形勢產生的低溫等離子技術相比較,DBD等離子體技術放電量是電暈放電的50倍,放電密度是電暈放電的130倍。所以,傳統低溫等離子體技術只能用于室內空氣異味治理,與其他低溫等離子體技術相比較,DBD等離子體技術是唯一用于工業化工藝廢氣治理的技術。

DBD雙介質阻擋放電示意圖

圖為DBD等離子體雙介質阻擋放電示意圖

低溫等離子體放電管

圖為DBD等離子體放電管

■  等離子體去除污染物的基本過程

  • 過程一:高能電子的直接轟擊
  • 過程二:O原子或臭氧的氧化

 O2+e→2O

  • 過程三:OH自由基的氧化

H2O+e→OH+H

H2O+O→2OH

H+O2→OH+O

  • 過程四:分子碎片+氧氣的反應

 

■  技術特點

    DBD等離子體工業廢氣處理成套設備擁有獨立自主知識產權,歷經15年,并申請十余項國家發明專利,在工業化應用方面,處于世界先進水平,屬于真正的中國制造。

    與目前國內常用的異味氣體治理方法相比較,DBD等離子體工業廢氣處理技術具有以下特點:

  • 技術高端,工藝簡潔:開機后,即自行運轉,受工況限制非常少,無需專人操作。
  • 節能: 無機械設備,空氣阻力小,耗電量約為0.003kw/m3廢氣。
  •  適應工況范圍寬: 設備啟動、停 止十分迅速,隨用隨開,不受氣溫的影響。在250℃以下和在霧態工況環境中均可正常運轉。在-50℃至 +50℃的環境溫度仍可正常運轉。
  •  設備使用壽命長:本設備由不銹鋼材,銅材、鉬材、環氧 樹脂等材料組成,抗氧化,采用防腐蝕材料,電極與廢氣不直接接觸,根本上解決了設備腐蝕問題。
  • 結構簡單:只需用電,操作極為簡單,無需派專職人員看守,基本不占用人工費。無機械 設備,故障率低,維修容易。
  • 應用范圍廣:介質阻擋放電產生的低溫等離子體中,電子能 量高,幾乎可以將所有的異味氣體分子降解。

■  低溫等離子體技術工藝路線示意圖 

     異味氣體從氣體收集系統收集后進入等離子體反應區,在高能電子的作用下,使異味分子受激發,帶點粒子或分子間的化學鍵被打斷,同時空氣中的水和氧氣在高能電子轟擊下也會產生OH自由基、活性氧等強氧化性物質,這些強氧化性物質也會與異味分子反應,使其分解,從而促進異味消除 。凈化后的氣體經排氣筒高空排放。

DBD工藝路線示意圖
圖為廢氣處理工藝路線示意圖

■  氣體處理實驗室及DBD等離子體中試車

     公司與國家惡臭控制工程重點實驗室建立長期有效的合作機制,并建有功能齊全的氣體實驗室??梢遠猿<?000多種惡臭污染物進行定性定量檢測,而其我公司還備有專業中試車,可以對企業產生的有毒有害氣體進行現場工程化實驗,并可以對實驗結果進行現場測試。

DBD實驗室

圖為廢氣處理實驗室一角

DBD中試車

圖為廢氣處理工程試驗車

 

■  低溫等離子體技術適用場合及應用對象

    DBD等離子體技術產生的高能電子能量高,自由基密度大,因此絕大部分有毒有害物質均能被分解,且處理對象廣泛,對《國家惡臭污染控制標準》中規定的八大惡臭物質硫化氫、氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫均能有效去除,并對以下物質進行有效分解凈化:

DBD可處理的污染物質

DBD可處理的污染物質

DBD可處理的污染物質

DBD可處理的污染物質

■  實用案例

    DBD等離子體降解污染物是利用高能電子、自由基等活性 粒子與廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時間內發生分解,并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。該技術能夠應用于污水處理廠、石油化工、制藥、污水處理、涂料、皮革加工、感光材料、汽車制造、食品加工廠、印染廠、垃圾處理廠、公廁、屠宰場、牲畜飼養場、魚類加工廠、飼料加工廠等諸多能夠產生惡臭異味的場所。該技術成功應(試)用于以下項目:

  • 中石化齊魯分公司腈綸廠異味氣體處理工程,處理風量:1000Nm3/h,流速:5m/s,電耗:0.004KW/Nm3,采用低溫等離子體工業廢氣處理技術,二甲胺兩級去除率>99%。

中石化齊魯腈綸廠

圖為中石化齊魯分公司腈綸廠

中石化齊魯腈綸廠DBD

圖為中石化齊魯分公司腈綸廠異味氣體處理工程一角  

  • 山東新華制藥股份有限公司203車間異味氣體處理工程,處理風量:5000Nm3/h,流速:6m/s,電耗:0.003KW/Nm3,采用低溫等離子體工業廢氣處理技術,醋酸異丁酯去除率>93%。

山東新華

圖為山東新華制藥股份有限公司

山東新華制藥203

圖為山東新華制藥股份有限公司異味氣體處理工程一角

  • 山東瑞陽制藥有限公司異味處理工程,處理風量:3500Nm3/h,電耗:0.003KW/Nm3,采用DBD等離子體工業廢氣處理技術,主要污染物質有硫化氫、硫醇、硫醚、氨等,工程采用PVC惡臭氣體收集罩專利技術。

瑞陽制藥DBD

圖為山東瑞陽制藥有限公司污水處理站異味處理工程一角

瑞陽制藥收集罩

圖為山東瑞陽制藥有限公司污水處理站異味處理工程惡臭氣體收集罩

  • 上海月季化纖有限公司硫化氫和二硫化碳廢氣治理工程
  • 上虞新和成醫藥有限公司發酵廢氣治理工程
  • 中石油吉化集團公司化肥廠異味廢氣治理項目
  • 中石油洛陽分公司含硫污水罐廢氣治理項目

中石油洛陽分公司

圖為中石油洛陽分公司

中石油洛陽分公司DBD

圖為公司技術工程師在對中國石油化工股份有限公司洛陽分公司污水廠

廢氣進行現場試驗,試驗結果通過第三方認證,排放達標。

  • 齊魯石化橡膠廠異味治理項目
  • 河南天方藥業有限公司異味治理項目
  • 浙江衢州巨化集團污水廠廢氣項目
  • 浙江永太科技股份有限公司1、2、7車間生產廢氣治理工程
  • 太陽紙業股份有限公司污泥處理機房惡臭處理等項目
  • 山東恒邦助劑有限公司異味處理工程
  • 浙江新華制藥有限公司異味氣體處理工程

浙江新華制藥

圖為浙江新華制藥有限公司異味氣體處理工程一角

浙江新華制藥DBD

圖為浙江新華制藥有限公司異味氣體處理工程一角

  • 河南平輿惠成皮革廠異味氣體處理工程    
  • 該系統工程經運轉測試處理效果良好,充分驗證了該技術可靠性和適用性。該技術成功出口至韓國,如韓國雅道克株式會社污水處理廠異味處理工程。

韓國雅道克

圖為韓國雅道克株式會社污水處理廠一角

發表日期:2009-11-27
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