Giới thiệu về thiết bị xử lý khí thải plasma nhiệt độ thấp
Thiết bị xử lý khí thải, chủ yếu đề cập đến việc sử dụng các công nghệ xử lý khác nhau, thông qua việc tái chế hoặc loại bỏ, giảm khí thải thành phần độc hại, để bảo vệ môi trường, làm sạch không khí, để môi trường của chúng ta không bị ô nhiễm.
Plasma là một chất khí ion hóa, tên tiếng Anh của nó là plasma, được đặt theo tên khoa học Mỹ Muir vào năm 1927 khi nghiên cứu hiện tượng phóng điện trong hơi thủy ngân ở áp suất thấp. Plasma bao gồm một số lượng lớn các hạt tử, nguyên tử trung tính, nguyên tử trạng thái kích thích, photon và gốc tự do, v.v., nhưng số điện tích của electron và ion dương phải thể hiện tính trung tính điện, đó là ý nghĩa của "plasma". Plasma có nhiều khía cạnh dẫn điện và chịu ảnh hưởng của điện từ khác với chất rắn, chất lỏng và khí, vì vậy một số người gọi nó là trạng thái thứ tư của vật chất. Tùy thuộc vào trạng thái, nhiệt độ và mật độ ion, plasma thường có thể được chia thành plasma nhiệt độ cao và plasma nhiệt độ thấp (bundle và cold plasma). Trong đó độ ion hóa của plasma nhiệt độ cao gần bằng 1, nhiệt độ các hạt gần như giống nhau ở trạng thái cân bằng nhiệt động lực học, nó chủ yếu ứng dụng trong nghiên cứu phản ứng nhiệt hạch có kiểm soát. Còn plasma nhiệt độ thấp thì học trạng thái không cân bằng, nhiệt độ các hạt không giống nhau. Trong đó nhiệt độ điện tử (Te) ≥ nhiệt độ ion (Ti), có thể đạt trên 104K, trong khi nhiệt độ ion và hạt trung tính của nó có thể thấp đến 300~500K. Thể phóng điện tử khí nói chung thuộc về plasma nhiệt độ thấp.
Tính đến năm 2013, các nghiên cứu về cơ chế hoạt động của plasma đông lạnh được cho là kết quả của sự va chạm không đàn hồi của các hạt. Isolation nhiệt độ thấp giàu electron, ion, gốc tự do và các phân tử trạng thái kích thích, trong đó các electron năng lượng cao va chạm với các phân tử khí (nguyên tử), chuyển đổi năng lượng thành năng lượng bên trong của các phân tử trạng thái cơ bản (nguyên tử), và một loạt các quá tải như kích thích, phân ly và ion hóa xảy ra ở trạng thái kích hoạt. Một mặt mở liên kết phân tử khí, tạo ra một số hạt đơn và rắn; Một lực sinh khác. Các gốc tự do như OH, H2O2 và O3 cực kỳ oxy hóa, trong quá trình này, các electron năng lượng cao đóng vai trò quyết định, và chuyển động nhiệt của các ion chỉ có tác dụng phụ. Ở áp suất bình thường, nhiệt độ của electron trong plasma không cân bằng cao được tạo ra bởi việc xả khí cao hơn nhiều so với nhiệt độ của khí (khoảng 100 ° C ở nhiệt độ phòng). Các loại phản ứng hóa học khác nhau có thể xảy ra trong plasma không cân bằng, chủ yếu được xác định bởi năng lượng trung bình của electron, mật độ electron, nhiệt độ khí, nồng độ phân tử khí độc hại và thành phần ≥ khí. Điều này cung cấp cho một số phản ứng đòi hỏi rất nhiều năng lượng kích hoạt, chẳng hạn như loại bỏ các chất gây ô nhiễm khó phân hủy trong khí quyển, ngoài ra còn có thể xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ dễ bay hơi và lưu huỳnh có nồng độ thấp, tốc độ dòng chảy cao, khối lượng gió lớn.
Phương pháp phổ biến để tạo ra plasma là xả khí, cái gọi là xả khí là thông qua một cơ chế nhất định để ion hóa một electron từ một nguyên tử hoặc phân tử khí, tạo thành một chất kết dính khí được gọi là khí ion hóa, nếu khí ion hóa được tạo ra bởi điện trường bên ngoài và tạo thành dòng điện dẫn, hiện tượng này được gọi là xả khí. Theo cơ chế sản xuất xả, tính chất của nguồn áp lực j của khí và hình học của điện cực, plasma xả khí chủ yếu được chia thành các hình thức sau: ① Phát sáng; Chất môi trường ngăn chặn phóng điện; Phóng điện tần số vô tuyến; Lò vi sóng phóng điện. Bất kể dạng plasma nào được tạo ra, cần phải xả điện áp cao. Dễ dàng đánh lửa sinh ra nguy hiểm. Do quản lý các chất ô nhiễm dạng khí, thường được yêu cầu phải được thực hiện dưới áp suất bình thường.