DDBD低溫電漿廢氣處理技術

擁有自主智慧財產權的DDBD技術採用雙介質阻擋放電(Double Dielectric Barrier Discharge,簡稱DDBD)形式產生電漿,該技術是派力迪公司與復旦大學共同研發成功的。

基本介紹

  • 中文名:DDBD低溫電漿廢氣處理技術
  • 技術簡介:介質阻擋放電形式產生電漿
  • 基本過程:電漿內部產生大量高能粒子
  • 技術作用原理:高能電子的直接轟擊廢氣分子
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技術簡介

擁有自主智慧財產權的DDBD技術採用雙介質阻擋放電(Double Dielectric Barrier Discharge,簡稱DDBD)形式產生電漿,該技術是派力迪公司與復旦大學共同研發成功的。自1994年由復旦大學開始研發,最初用於氟利昂類(Freon)、哈隆類(Halong)物質的分解處理,是國家為了研究保護地球臭氧層而設立的科研項目。後來與派力迪合作研發拓寬其套用領域,延伸至工業惡臭、異味、有毒有害氣體處理。派力迪開創了DDBD技術大規模化工業套用的先河,該技術節能、環保,套用範圍廣,所有化工生產環節產生的惡臭異味幾乎都可以處理,並對二惡英有良好的分解效果,侯立安院士評價說:“DDBD技術的發明,為化工清潔生產奠定基礎,是近代化學工業生產的一次技術革命”,該技術世界首創、國際領先,屬於真正的中國創造。
DDBD電漿工業廢氣處理技術是派力迪公司由復旦大學引進吸收,已研製出標準化廢氣治理設備,利用所產生的高能電子、自由基等活性粒子激活、電離(但化工醫藥場所一般不推薦使用,存在高壓放電容易爆炸的危險)、裂解工業廢氣中的各組成份,使之發生分解,氧化等一些列複雜的化學反應,再經過多級淨化,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,保護人類生存環境。
DDBD電漿工業廢氣處理技術作為一種新的環境污染治理技術,由於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闢了一條新的思路。該技術的套用,具有現代化工業生產里程碑的意義。

作用原理

低溫電漿是繼固態、液態、氣態之後的物質第四態,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,所以稱為低溫電漿。低溫電漿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,並發生後續的各種反應以達到降解污染物的目的。(註:低溫電漿相對於高溫電漿而言,屬於常溫運行。)
低溫等離子實驗效果圖低溫等離子實驗效果圖
DDBD電漿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,並發生後續的各種反應以達到降解污染物的目的。與傳統的電暈放電形勢產生的低溫等離子技術相比較,DDBD電漿技術放電密度是電暈放電的1500倍,這就是傳統低溫電漿技術治理工業廢氣99%以失敗而告終的原因。

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

DDBD電漿工業廢氣處理成套設備擁有獨立自主智慧財產權,歷經18年,該技術的發明為化工清潔生產奠定了基礎,是近代化學工業生產的一次技術革命。 申請二十六項國家專利,在電漿技術的工業化套用方面走在了世界最前列,國際領先、屬於真正的中國創造。
與目前國內常用的異味氣體治理方法相比較,DDBD電漿工業廢氣處理技術具有以下特點:
DDBD低溫電漿技術套用於惡臭氣體治理,具有處理效果好,運行費用低廉、無二次污染、運行穩定、操作管理簡便、即開即用等優點。
①DDBD介質阻擋放電產生電子能量高,低溫電漿密度大,達到常用等離子技術(電暈放電)的1500倍,幾乎可以和所有的惡臭氣體分子作用;
②DDBD技術反應速度快,氣體通過反應區的速度達到3-15米/秒,即達到很好的處理效果,其他技術氣體通過反應區的速度0.01米/秒都很難達到DDBD的處理效果;
③氣體通過部分,全部採用陶瓷、石英、不鏽鋼等防腐蝕材料,電極與廢氣不直接接觸,根本上解決了低溫電漿技術設備腐蝕問題;其他技術是氣體與電極直接接觸,電極在3個月或1年內會造成嚴重腐蝕,即使通過的氣體沒有腐蝕性,自身所產生的臭氧也會把電極造成腐蝕;
④DDBD主機為成套工業廢氣處理裝置,前面配有DDBD專用塔,能有效去除廢氣中的粉塵和水分,操作簡單;
⑤自動化程度高,設備啟動、停止十分迅速,隨用隨開,對於部分化工生產的不連續性,可以在生產時開啟,不生產的間隙停止運行,大量的節約能源;
⑥運行成本較低,比常用的蓄熱式燃燒爐RTO節約運行費用5-8倍,每立方米氣量運行費用僅為0.3~0.9分錢,部分高濃度廢氣可以通過空氣稀釋後用DDBD技術處理;
⑦套用範圍廣闊,基本不受氣溫和污染物成分的影響,對惡臭異味的臭氣濃度有良好的分解作用,惡臭異味的去除率達80-98%,處理後的氣體臭氣濃度達到國家標準;
⑧DDBD技術處理工業廢氣技術不是水洗技術,是通過高能量電漿對污染物的直接擊穿和直接轟擊,使分子鏈斷裂,並非污染物的轉移;
⑨重要特點:以非甲烷總烴為例,用色譜法檢測,非甲烷總烴去除率也許只有45%,但惡臭異味的去除率達93%。這是因為非甲烷總烴經過處理後,部分分子變成小分子,用色譜法檢測時,依然表現為非甲烷總烴;惡臭異味的去除率高,表明實際已經分解了93%以上的污染物質,因為分解後的物質也有部分有異味;
⑩DDBD技術對二惡英這個世界難題,已經是成熟工藝,因為二惡英類物質含有氯,多數是親電子基團,更容易被電子轟擊。

技術工藝

異味氣體從氣體收集系統收集後,一部分廢氣需要進行預處理,除水後進入電漿反應區,在高能電子的作用下,使異味分子受激發,帶電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 。淨化後的氣體經排氣筒高空排放。

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