一種消除大氣污染物的新技術

  大(da)氣(qi)(qi)污染日(ri)益嚴重的(de)情況正(zheng)威脅著人類的(de)健康,控制(zhi)與(yu)治(zhi)理(li)(li)(li)(li)(li)大(da)氣(qi)(qi)環境污染已(yi)迫在眉睫(jie)。目前,空氣(qi)(qi)污染治(zhi)理(li)(li)(li)(li)(li)方(fang)法主要(yao)有通風換氣(qi)(qi)、過(guo)濾、吸附等,在處(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)效率及處(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)有害氣(qi)(qi)體和殺菌等方(fang)面,多數傳統(tong)方(fang)法已(yi)無法滿足要(yao)求。與(yu)傳統(tong)的(de)大(da)氣(qi)(qi)污染治(zhi)理(li)(li)(li)(li)(li)方(fang)法相(xiang)比,一種新的(de)技術——低溫(wen)等離子技術,顯(xian)示出明(ming)顯(xian)優(you)勢:它具有投資和運行費(fei)用較低,操(cao)作相(xiang)對簡單,處(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)效率較高,處(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)時(shi)間(jian)較短,二次污染產生較少(shao)且易(yi)于控制(zhi)等優(you)點,已(yi)經展現出廣闊的(de)應(ying)用前景。

  低溫(wen)等離子(zi)體的(de)主要產生方(fang)式(shi)是氣(qi)體放電(dian)(dian)(dian),使電(dian)(dian)(dian)子(zi)從氣(qi)體原子(zi)或(huo)分子(zi)中(zhong)電(dian)(dian)(dian)離出來,成為電(dian)(dian)(dian)離氣(qi)體;然后電(dian)(dian)(dian)離氣(qi)體在外加(jia)電(dian)(dian)(dian)場下形成傳導電(dian)(dian)(dian)流,從而產生等離子(zi)體。由于低溫(wen)等離子(zi)體中(zhong)存在很多(duo)極高(gao)活性(xing)的(de)粒子(zi),所以(yi)(yi)其(qi)化學(xue)活性(xing)很高(gao),能(neng)夠(gou)與很多(duo)難以(yi)(yi)降(jiang)解(jie)的(de)污染(ran)物發生反(fan)應,使其(qi)得以(yi)(yi)轉化或(huo)分解(jie)。所以(yi)(yi),用它處理(li)廢氣(qi)具有節能(neng)減耗和處理(li)效率(lv)高(gao)的(de)特點。

  一、處理NOx

  低(di)溫等離(li)子(zi)(zi)(zi)技術主要是利(li)用其中(zhong)的(de)N、O、OH等自由基和活性離(li)子(zi)(zi)(zi)與(yu)NOx反應(ying)而實現脫除(chu)。據報道,在脈沖電暈和Ca(OH)2堿(jian)液吸收的(de)共同作用下(xia),40%的(de)NO能(neng)夠(gou)被(bei)除(chu),最終形成亞硝(xiao)酸鈣和硝(xiao)酸鈣。在有(you)光觸媒TiO2的(de)條(tiao)件下(xia),NO的(de)脫除(chu)效率(lv)高(gao)于單獨采用等離(li)子(zi)(zi)(zi)體技術。在柴油機尾氣排放(fang)末端裝(zhuang)置一個低(di)溫等離(li)子(zi)(zi)(zi)噴(pen)射系統,可以(yi)有(you)效脫除(chu)尾氣中(zhong)的(de)NOx。

  另據報道,在室(shi)溫下利用等離(li)子體(ti)技術(shu)可用CH4將NOx還原為N2,NOx的脫除率最高(gao)可達95%。

  二、處理含硫氣體

  實驗(yan)證明,用低溫等離(li)子體(ti)-催化(hua)還(huan)原方法(fa)(fa)可(ke)以(yi)有效(xiao)(xiao)脫除(chu)SO2。該脫除(chu)過程能夠(gou)在常溫下進行(xing),且(qie)產(chan)物是單質S,故(gu)該方法(fa)(fa)被看作是一種環保(bao)且(qie)經濟的(de)脫硫方法(fa)(fa)。如將氣(qi)體(ti)放電等離(li)子體(ti)技術與光催化(hua)技術聯合(he)起來脫除(chu)煙氣(qi)中的(de)SO2,其效(xiao)(xiao)率高于單獨處理的(de)效(xiao)(xiao)率,最高能夠(gou)達到87.1%。試驗(yan)還(huan)證明,利(li)用低溫等離(li)子體(ti)可(ke)以(yi)直接分解H2S和(he)S。

  三、處理有機污染物

  據報(bao)道,在有(you)非均相催化(hua)劑(ji)存在的(de)情況下(xia),采用低溫(wen)等離子技(ji)(ji)術,即(ji)使(shi)是在室(shi)溫(wen)下(xia),對甲(jia)苯(ben)的(de)脫(tuo)除效率也可以達到96%。比較(jiao)實驗證明,單獨(du)使(shi)用低溫(wen)等離子技(ji)(ji)術時脫(tuo)除的(de)效率較(jiao)低,這說明要(yao)想獲得高(gao)的(de)脫(tuo)除效率,就必須與催化(hua)劑(ji)協(xie)同(tong)(tong)進行(xing)。同(tong)(tong)時,所(suo)產(chan)(chan)生的(de)副產(chan)(chan)物被(bei)催化(hua)劑(ji)吸收并(bing)分解,這些副產(chan)(chan)物對環(huan)境(jing)的(de)危害極小,有(you)的(de)沒有(you)危害。所(suo)以利用低溫(wen)等離子技(ji)(ji)術脫(tuo)除甲(jia)苯(ben)廢氣(qi)不易產(chan)(chan)生二次污染,是一種較(jiao)為(wei)環(huan)保的(de)處(chu)理方式。

  另(ling)據報道,利用(yong)低溫(wen)等(deng)離子(zi)技術協同(tong)Cr2O3、MnO2和鉑(bo)催化(hua)(hua)劑可以分(fen)解三氯甲(jia)烷,主要生成物是氯。利用(yong)低溫(wen)等(deng)離子(zi)技術協同(tong)γ-Al2O3催化(hua)(hua)劑可以脫除醛(quan)。當溫(wen)度為80°C和放電功率為2.8W時,醛(quan)的轉化(hua)(hua)率為87.1%;而在γ-Al2O3中加入MNOx時,其轉化(hua)(hua)率可達到(dao)96.5%,且催化(hua)(hua)穩定(ding)性能持續50小時以上。