低温等离子体废气处理技术的应用范围、安全性分析及应用建议

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所属分类:工程知识

1.低温等离子体废气处理技术简介

低温等离子体废气处理技术的原理是,在外加电场的作用下,介质放电产生的大量高能电子轰击污染物分子,使其电离、离解和激发;然后引发一系列复杂的物理化学反应,使复杂的大分子污染物转化为简单的小分子安全物质,或有毒有害物质转化为无毒无害或低毒低害物质,从而降解去除污染物。低温等离子体技术对低浓度污染气体的处理效率高,性价比高。该技术具有效率高、成本低、设备适应性强、占地面积小、操作控制方便、启停方便等优点,但对易燃易爆气体带来很大的安全隐患,容易引发火灾等重大安全事故。

2.低温等离子体废气处理技术的应用范围

(1)低温等离子体技术是指气体放电产生的高活性粒子与污染物分子碰撞,使其解离并氧化,从而达到净化废气的目的。近年来,低温等离子体技术已广泛应用于低浓度含挥发性有机化合物废气和恶臭气体的处理。工程实践表明,该技术对低浓度含VOCs废气(一般小于300mg/m3)及恶臭和异味气体具有良好的净化效果。

(2)由于不同种类的化合物需要不同的离解和氧化能量,低温等离子体技术对不同种类的有机物和恶臭污染物的净化效果不同。在具体工艺设计中,低温等离子体净化技术的适应性应根据各种工况下废气的成分和浓度来确定。

(3)当有机废气浓度较高时,低温等离子体不应作为独立的处理单元,而应与其他处理单元结合使用。通常,它可以用作二次净化单元,以达到更好的处理效果。

(4)在高防爆等级的场所,如石油化工、化学工业等,由于处理周围可能存在挥发性易燃易爆有机废气,使用时应仔细评估。

3.低温等离子体净化设备的安全性分析

目前市场上从事低温等离子体净化设备生产的企业很多,专业水平参差不齐。一些企业不具备低温等离子体净化设备的设计能力,缺乏工艺设计、项目实施和服务保障能力;部分用户还存在操作不规范、操作维护不到位等问题,废气处理工程的应用存在一定的安全隐患。低温等离子体净化设备在使用中的安全风险主要包括以下几个方面。

(1)废气本身或处理系统中积累的有机物浓度高,达到净化物质(或混合物)的爆炸极限值,电极放电时设备爆炸。

(2)废气预处理不到位,废气中的油雾或漆雾等颗粒进入低温等离子体净化设备,沉积在电极或墙壁上,积累到一定程度后会引起设备着火。

(3)一些化合物在低温等离子体环境中聚合,结焦沉积在电极或反应器壁上,积累到一定程度会引起设备着火。

4.低温等离子体废气处理技术的安全性建议

(1)低温等离子体技术适用于低浓度挥发性有机化合物废气的处理(一般小于300毫克/米),废气浓度应远低于爆炸下限,以确保无爆炸危险。

(2)对于含有油雾或漆雾等颗粒物的废气,应配置高效过滤等合适的预处理工艺,以确保低温等离子体处理设备的安全性。

(3)在启动低温等离子体单元之前,必须启动风机吹扫处理系统,以防止放电火花点燃积聚的高浓度有机物。

(4)电极和壁上的沉积物应及时清理和维护。

(5)从低温等离子体产品生产和使用的全过程,加强产品设计、制造、运行和维护各个环节的监控、预警、应急处置等安全措施。

针对低温等离子体技术处理废气存在的问题,建议环保设备生产企业根据自身产品特点制定企业标准并进行自我申报,以提高产品和项目的质量和安全风险防范水平,接受社会监督。

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