等离子体UV光解净化技术及应用

等离子体-UV高效光解净化设备技术与应用介绍郑州大学射频与等离子体实验室郑州益源天泽环境科技有限公司郑州中仁臭氧技术服务有限公司目录一、实验室及公司简介二、废气净化处理技术概况三、等离子体-UV高效光解净化产品技术原理及性能特点四、应用工程案例介绍一、实验室及公司简介1、实验室简介郑州大学射频与等离子体实验室包括郑州大学信息工程学院、环境与水利学院、电气工程学院的部分教师和科研人员组成，主要的业务范围是等离子体制造与应用、电磁环境与电磁兼容检测、电力电子设备运行状态在线监测及相关理论与技术的研究，检测仪器的研制、开发，成果的转化及技术培训等。培养电磁场与微波技术、激光技术、电力电子新技术、结构检测等方向的研究生，博士生。2、学术带头人简介刘平，教授，博士生导师。主要研究领域：电力电子技术、功率射频技术和等离子体技术。河南省电工学会常务理事，河南省通信学会电源专委会副理事长，中国等离子体科学青年学者协会执行理事，亚洲核聚变与等离子体协会执行理事。1991-1994，年美国麻省理工学院（MIT）交换学者，1998年，日本核融合研究所交换学者，2000年，韩国首尔大学交换学者。目前承担的研究课题有：国家自然科学基金项目，用于高频通讯的等离子体天线研究；等离子体臭氧放电原理与大功率软开关高频率臭氧开关电源的研制，射频感应等离子体源射频发生器研制，高效率射频发射机研制等。3、公司简介郑州中仁臭氧技术有限公司，是依托郑州大学射频与等离子体实验室、解放军信息工程大学等院校平台组建起来的。公司以等离子体超临界电场窄隙放电产生高浓度臭氧发生器为主要课题，经过多年研究，研制成功了系列高频高效臭氧发生器。电源功率从10W到200KW，臭氧产量从0.2克到50公斤。臭氧浓度可达80-200mg/l。公司已形成等离子体整机、配件；臭氧配件，臭氧空气消毒机，臭氧水处理整机等系列产品。我们在等离子体、臭氧应用方面具有丰富的理论和实践经验，有些领域处于技术前列。产品出口十余个国家和地区。我们可提供各种臭氧配件、臭氧整机，并能提供臭氧应用设计咨询。目前公司在净水消毒，污水处理，游泳池净化，废气处理，工业氧化，养殖场消毒等臭氧应用方面具有丰富的理论和实践经验，有些领域处于技术前列。4、公司主要产品及服务公司主要产品：1、等离子体与臭氧发生器系列臭氧消毒杀菌机、臭氧一体机、高浓度臭氧水一体机、臭氧水气混合机、臭氧消毒水分体机、臭氧水混合泵、臭氧专用制氧机、臭氧配件、臭氧管、臭氧陶瓷片，小型臭氧机，中型臭氧机，大型臭氧发生器，高效臭氧发生器，中央空调臭氧消毒机，内置式臭氧消毒机，臭氧电源2、臭氧产品系列药粉灭菌机，中药饮片清洗消毒机，蔬菜清洗消毒机，干粉灭菌机，粉末灭菌机，工作服消毒柜，多功能消毒柜，移动式臭氧消毒机，壁挂式臭氧消毒机，水产养殖消毒机，孵化消毒机，管道消毒机，循环水灭藻除垢机，瓶盖消毒柜，茶叶灭菌机，脱水蔬菜灭菌机，纸浆漂白，臭氧脱色，酒类陈化机，养殖场除臭机。3、工程系列矿泉水生产整套设备，纯净水生产整套设备，泳池水处理整套设备，直饮水处理整套设备，污水处理用整套设备，自来水处理整套设备，中水回用整套设备，医院污水处理设备，景观水净化整套设备，农村饮用水整套设备，工业氧化整套设备。等离子体废气处理工程。公司自主研发，具有独立知识产权的废气处理系列产品有：㈠恶臭气体（工业废气）高效净化设备：该系列产品针对高浓度工业废气净化处理而研发的，在石油、化工、医药、饲料加工、电子厂、垃圾场、污水站、香料厂、肉制品加工、养殖场等行业都得到成功应用，能有效分解去除氨、硫化氢、酮类、甲醇、甲酸、有机硫化物、乙腈、二氯甲烷、吡啶、正丁酰酐、乙酸乙酯、二甲苯等类废气。㈡HK系列高效油烟分解净化器㈢HK系列室内空气净化器㈣HK系列中央空调通风系统杀菌消毒装置5、废气处理业务产品系列■废气处理系列产品展示1污染气体的来源:石油化工制药垃圾焚烧污水厂化纤皮革造纸饲料加工二、废气净化处理技术概况臭味物质大多是气相污染物，主要由碳、氢、氧、氮、硫、卤素等元素构成。就化学结构而言，臭味物质分子多因具剩余电子，而有刺激人类嗅觉的特性。因此不饱和烃（如丁二烯、苯乙烯）、氮化物（如氨、甲基胺、粪臭素）、硫化物（如硫化氢、硫化甲基）、氯烃（如氯仿）、含氧烃（如丙酮）、植物精油（如樟脑油）等化合物，都具有特殊味道。2、恶臭气体概况表1：恶臭污染源分类及污染物质行业物质污水处理厂家禽养殖厂垃圾处理场饲料厂牛皮纸浆厂炼油厂炼焦厂油脂加工厂石油化工厂煤气厂制药厂农药厂合成橡胶厂合成纤维厂合成树脂厂合成材料厂溶剂厂照相软件厂染料厂香料厂印刷厂铸造厂钢铁厂合成洗涤剂厂肥皂厂酿造厂肉类加工厂水产、畜产加工厂H2S，氨气，硫醇类，硫醚类H2S，吲哚类，脂肪酸类，氨CH4,CO2,硫醚类尸胺，腐胺等胺类H2S，硫醇类，硫醚类H2S，硫醇类，烃类，醛类H2S，氨，吲哚类，酚类醇类，酚类，脂肪酸类H2S，胺类，烃类，醛类，脂肪酸类H2S，硫醇类硫醇类，醛类，醚类，酚类，脂肪酸类硫醇类，硫醚类硫醇类，醚类，有机卤素衍生物硫醇类，醚类，酯类硫醇类，酯类，有机卤素衍生物烃类，酚类酚类，醚类，机卤素衍生物酚类，酚类酚类脂肪酸类，酚类，醇类烃类醛类酚类醇类，脂肪酸类醇类，脂肪酸类醇类，脂肪酸类氨胺类某些恶臭物质的嗅觉阈值单位：ppm八大恶臭物质(对人体影响较大)：某些恶臭物质的臭气强度与浓度的关系物质名称阈值气体特征物质名称阈值气味特征β-甲基吲哚3.3×粪臭味丙烯醛0.21焦臭，有刺激性甲硫醇0.0010烂卷心菜味二硫化碳0.21蔬菜硫磺臭二甲基硫0.0010烂卷心菜味苯酚0.047医药品臭三甲胺0.0021刺激性鱼臭味氨17辛辣、刺激臭硫化氢0.0047腐蛋臭乙醛0.21木腥臭丙烯硫醇0.0015大蒜味苯硫醇0.0015辛辣的大蒜味乙硫醇0.001烂卷心菜味粪臭素0.050粪臭味苯乙烯0.047塑料臭、橡胶臭吡啶0.74刺激的焦油臭7-10硫化氢氨三甲胺甲硫醇甲硫醚二硫化碳苯乙烯二甲二硫臭气强度0级1级2级2.5级3级3.5级2.5级嗅觉感受感觉不到臭味勉强感受到臭味易感到微弱臭味感觉到明显臭味感到较强臭味感到强烈臭味名称浓度硫化氢0.00050.00050.00060.020.060.20.78甲硫醇0.00010.00010.00070.0020.0040.010.030.2甲基硫0.00010.00010.0020.010.050.20.82甲二硫0.0030.0030.0030.0090.030.10.33丙烯醛0.0020.0020.010.050.10.5110氨0.10.10.61251040三甲胺0.00010.00010.00010.0050.020.070.23苯乙烯0.030.030.20.40.82420表2、常见恶臭物质的分类及气味性质分类主要物质气味性质无机物含硫化合物硫化氢，二氧化硫，二硫化碳腐蛋臭、刺激臭含氮化合物二氧化氮、氨、碳酸氢铵、硫化铵刺激臭、尿臭卤素化合物氯、溴、氯化氢刺激臭其他臭氧、磷化氢刺激臭有机物烃类丁烯、乙炔、丁二烯、苯乙烯、苯、甲苯、二甲苯、萘刺激臭、电石臭、卫生球臭含硫化物硫醇类甲硫醇、乙硫醇、丙硫醇、丁硫醇、戊硫醇、己硫醇、庚硫醇、二异丙硫醇、十二碳硫醇烂洋葱臭、烂甘蓝臭硫醚类二甲二硫、甲硫醚、二乙硫、二丙硫、二丁硫、二硫苯烂甘蓝臭、蒜臭含氮化合物胺类甲胺、二甲胺、三甲胺、乙二胺、二乙胺烂鱼臭、腐肉臭、尿臭酰胺类二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、酪酸酰胺汗臭、尿臭吲哚类吲哚、β—甲基吲哚粪臭其他吡啶、丙烯腈、硝基苯芥子气臭含氧化合物醇和酚甲醇、乙醇、丁醇、苯酚、甲酚刺激臭醛甲醛、乙醛、丙烯醛刺激臭酮和醚丙酮、丁酮、己酮、乙醚、二苯醚汗臭、刺激臭、尿臭酸甲酸、乙酸、酪酸刺激臭酯丙烯酸乙酯、异丁酸甲酯香水臭、刺激臭卤素化合物卤代烃甲基氯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯乙烯刺激臭氯醛三氯乙醛刺激臭3、废气处理方法介绍稀释扩散法热力燃烧法与催化燃烧法吸附法三相多介质催化氧化工艺低温等离子体技术DBD技术废气处理方法优缺点对比（一）将有臭味的气体通过烟囱高空排放，或用无臭气体稀释稀释法适用范围：适用于处理中低浓度的有组织排放废气优点：费用低，设备简单缺点：易受气象条件限制，污染物质依然存在采用更强烈的芳香气体与臭气参合，以掩蔽臭气掩蔽法适用范围：适用于须立即或暂时消除的低浓度恶臭气体影响的场合优点：可尽快消除恶臭污染影响、灵活性大、单次使用费用低缺点：不可长期使用，污染成分没有被去除通过微生物代谢活动降解溶解污染物适用范围：有较大的适用范围。优点：水处理中技术已经成熟，缺点：设备费用大，需要投加营养物质。操作复杂，过程不易控制。生物法利用特制的激发光源产生不同的光量子，利于污染物质对该光量子的强烈吸收，从而破坏污染分子适用范围：少数对光量子强烈吸收的低浓度废气优点：对蛋白质等生化物质和少数特定污染物有较高的去除率，占地小，投资低缺点：更多用于医院消毒光催化氧化废气处理方法优缺点对比（二）适用范围：适用于处理低浓度，高净化要求的恶臭气体。优点：净化效率很高，可以处理多组分恶臭气体。缺点：吸附剂费用昂贵，再生较困难，要求待处理的恶臭气体有较低的温度和含尘量。利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移至固相。吸附法将废气通过水或其他溶剂，利用溶解或催化氧化的原理，吸收破坏污染物质洗涤法适用范围：水溶性较好，有组织发放的废气优点：工艺简单，管理方便，成本低廉缺点：处理率低，消耗洗涤液，多与其他技术配合使用等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子与废气中的污染物质发生反应，最终转化为CO2和H2O等物质。适用范围：适用范围广，净化效率高优点：电子能量高，几乎可以和所有的恶臭气体分子作用；运行费用低；反应快，设备启动、停止十分迅速，随用随开。缺点：一次性投资较高。低温等离子技术在高温下恶臭物质与燃料气充分混和，实现完全燃烧。适用范围：适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体。优点：净化效率高，恶臭物质被彻底氧化分解。缺点：设备易腐蚀，消耗燃料，处理成本高，易形成二次污染。燃烧法稀释扩散法脱臭原理：将有臭味地气体通过烟囱排至大气，或用无臭空气稀释，降低恶臭物质浓度以减少臭味。适用范围：适用于处理中、低浓度的有组织排放的恶臭气体。热力燃烧法与催化燃烧法脱臭原理：在高温下恶臭物质与燃料气充分混和，实现完全燃烧。适用范围：适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体。吸附法脱臭原理：利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移至固相。适用范围：适用于处理低浓度，高净化要求的恶臭气体。三相多介质催化氧化工艺脱臭原理：反应塔内装填特制的固态复合填料，填料内部复配多介质催化剂。当恶臭气体在引风机的作用下穿过填料层，与通过特制喷嘴呈发散雾状喷出的液相复配氧化剂在固相填料表面充分接触，并在多介质催化剂的催化作用下，恶臭气体中的污染因子被充分分解。适用范围：适用范围广，尤其适用于处理大气量、中高浓度的废气，对疏水性污染物质有很好的去除率。低温等离子体技术-DBD技术脱臭原理：介质阻挡放电过程中，等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应，最终转化为CO2和H2O等物质，从而达到净化废气的目的。适用范围：适用范围广，净化效率高，尤其适用于其它方法难以处理的多组分恶臭气体，如化工、医药等行业活性炭吸附蒸汽脱附回收法催化燃烧的流程示意图三、低温等离子体与UV介绍等离子体又叫做电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，它广泛存在于宇宙中，常被视为是除去固、液、气外，物质存在的第四态。3.1、低温等离子体介绍等离子体等离子体—极光3.1.1等离子体的产生的过程少数离子或电子在高频高压电场中被加速而得到较大动能，能量足够大的粒子碰到其他分子使其电离产生新的自由电子、离子、自由基等粒子，其中荷电粒子又被继续加速，在碰到其他分子如此循环反