低溫等離子體及其在廢氣處理中的應用探究

孟朝陽

摘 要 隨著國家技術的不斷進步與發展，我國的低溫等離子體技術的研究也在不斷地發展改進，在研究當中也發現了很多物理現象的存在，比如磁體重聯等離子體。近年來，在廢氣處理當中低溫等離子體技術也被廣泛應用。

關鍵詞 低溫等離子體 廢氣處理 應用探究

中圖分類號：X73 文獻標識碼：A

1引言

近些年來，我國的空氣環境受到了嚴重的污染，所以在處理空氣當中的污染物時所采用的就是等離子體技術。采用等離子體技術能夠最大程度的分解空氣當中的污染物，并且采用此方法最大的好處就是耗能低且非常方便，副作用產物少。因此，這項技術也成為了現在技術員工更加關注的一門技術應用。

2低溫等離子體的相關介紹

2.1低溫等離子體的產生由來

日常生活當中比較常見的等離子體是電子，離子和自由基電子所構成的，從宏觀角度上來說，等離子體具有電中性和高導電性。構成等離子體的都是具有活潑性的物質，這種物質的存在可以使等離子體在進行化學反應時速率加大，使難以進行或者速度慢的反應速度提高。與此同時，也加大了離子在做無規則運動時的速度，但是離子的質量比較大，所以電子加速比較快，相比較來說，平均動能也會低一些，這樣一來質量比較大的離子和自由基的溫度也會相對較低一些，這種現象被稱為非熱力學平衡等離子體。根據大氣壓強的測試以及電極的形狀，可以將等離子體分為兩種：輝光放電、脈沖電暈放電、介質阻擋放電。在廢氣處理凈化方面脈沖電暈放電以及介質阻擋放電應用是比較廣泛的。

2.2低溫等離子體處理廢氣污染物的原理

根據低溫等離子體的分解方式在對廢氣進行處理的時候，其中起到主要作用的是低溫等離子體當中的高能電子區域。等離子體當中的高能電子會與氣體分子進行摩擦，這種摩擦會使處于基態當中的分子被激活。并且當電子的能量小于10eV的時候，自由基等活性物質就會生成，尤其是當廢氣污染物當中的分子在進行活化之后，分子鏈就會被破壞甚至產生分級。在低溫等離子體當中，化學反應的產生主要取決于電子的能量以及密度。

3低溫等離子體診斷所使用的方法

3.1質譜法

質譜法就是利用電場以及磁場運動的離子，根據質荷比分離之后進行檢驗。只要用質譜法測出了離子的準確質量就能夠知道該化合物的組成。對離子進行分析就能夠知道該化合物的化學結構以及分子量，裂解規律等重要信息。

3.2光譜法

光譜法可以分為兩種，分別是分子光譜法和原子光譜法。離子體中存在大量的激發態的粒子，其中光子會通過激發態的粒子來進行發射。將這些光子用光譜進行探測，這樣等離子體當中物質的狀態以及種類就可以清楚的進行判斷。光譜法的原理就是當離子當中的物質與產生的輻射進行相互作用時，對物質內部產生的能級之間的躍遷產生的吸收或者是發射以及散射輻射的強度以波長進行測量分析的一種方法。

3.3探針法

通常測量半導體的電阻率時所采用的方法就是探針法。探針法又分為四探針法，二探針法，三探針法，熱探針法，熒光探針法。四探針法相對于其他探針法最大的優勢就是不需要準確。由于探針法操作起來簡單方便，所以在等離子體的研究當中應用較為廣泛，將金屬探針加入到等離子體當中就能對電流電壓進行測量，這樣就可以獲得電子的能量分布，溫度，等離子體的密度等相關信息。

4低溫等離子體在廢氣處理當中的應用

根據SDZY公司為例，此公司廢氣污染物的主要來源就是調節池等工藝段散發出來的具有異味的氣體以及兼氧池。這些污染物主要都是甲硫醚，亞硫酸，硫化氫，甲硫醇，氨，有機酸等廢氣。

4.1廢氣處理的工藝流程

根據現在所采用的廢氣處理方法，按照SDZY公司所產生的污染物的特性進行分析，此公司采用低溫等離子體進行廢氣處理。首先就是要對這些氣體污染物進行溶劑吸收，然后進行預加工處理，在進行了預加工處理之后，將這些氣體通入到氣體的分配器當中，然后將這些氣體分別通入到低溫等離子體的反應器當中，讓每個低溫等離子體反應器當中的氣體量要保持一樣，最后對來自不同階段的廢氣進行混合，讓它們都有均勻的質量。

4.2廢氣處理前后比較

將這些廢氣通入到低溫等離子體反應器當中進行正常運行之后，明顯的處理前后的廢氣濃度產生了很大的變化。廢氣處理前此公司的臭氣濃度是3090mg/m2，進行處理之后臭氣濃度降為了179mg/m2；硫化氫氣體在進行處理之前排放濃度為2.78mg/m2，處理之后為0.027mg/m2。這些數據都說明了這些廢氣污染物在經過低溫等離子體技術的使用下，都得到了明顯的降低。這樣一來，不僅以低成本完成了廢氣的處理，也使人們周圍的生活環境得到了凈化。

5結語

總而言之，通過國家對低溫等離子體的不斷深入研究，就表明了低溫等離子體在我國已經引起了科研者很高的重視，經過實驗也證明了低溫等離子體技術在我國具有良好的應用前景，而且低溫等離子體在受控核聚變方面也有著重要的作用，在廢氣處理當中更是取得了顯著性的效果。望此文對于低溫等離子體及其在廢氣處理當中應用起到一定的參考作用。

參考文獻

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