低温プラズマ技術はガス状汚染物質の処理において顕著な優位性を持っている。その基本原理は電場の加速作用の下で、高エネルギー電子を産生し、電子の平均エネルギーが目標治理物の分子化学結合エネルギーを超えると、分子結合が破壊され、気体汚染物を除去する目的を達成する。1980年代、日本の東京大学S.Masuda教授が提案した高圧パルスコロナ放電法は常温常圧で低温プラズマを得る簡単で有効な方法である。これは現在の研究の最前線となり、ガス汚染物質の管理にもますます多く使われている。
低温プラズマによる汚染物質除去メカニズム:
プラズマ化学反応過程において、プラズマが化学エネルギーを伝達する反応過程におけるエネルギーの伝達は大体以下の通りである:
(1)電界+電子→高エネルギー電子
(2)高エネルギー電子+分子(または原子)→(誘導原子、誘導基、遊離基)活性基
(3)活性基+分子(げんし)→生成物+あつい
(4)活性基+活性基→生成物+あつい
以上の過程から、電子はまず電界からエネルギーを得て、励起あるいはイオン化によってエネルギーを分子あるいは原子の中に移して、エネルギーを得た分子あるいは原子は励起されて、同時に一部の分子はイオン化されて、それによって活性基になります;その後、これらの活性基と分子または原子、活性基と活性基との間に衝突して安定生成物と熱を生成する。また、高エネルギー電子もハロゲンや酸素などの電子親和性の強い物質に捕捉され、マイナスイオンになることができる。このようなマイナスイオンは優れた化学活性を持ち、化学反応において重要な役割を果たしている。
低温プラズマによる汚染物質除去の原理:
低温プラズマ技術による汚染物処理の原理は:外部電場の作用の下で、誘電体放電によって発生した大量のエネルギー電子が汚染物分子を爆撃し、それをイオン化、解離、励起させ、それから一連の複雑な物理、化学反応を引き起こし、複雑な大分子汚染物を簡単な小分子安全物質に転換させ、あるいは有毒有害物質を無毒無害または低毒低害の物質に転換させ、それによって汚染物を分解除去させる。そのイオン化後に生じる電子の平均エネルギーは、10ev、反応条件を適切に制御することにより、一般的には実現が困難であるか、速度が遅い化学反応を実現することが非常に迅速になることができる。環境汚染処理分野における潜在的な優位性を持つハイテク技術として、プラズマは国内外の関連学科界から高い関心を集めている。
環境工学における低温プラズマ技術の応用:
低温プラズマ技術の排ガス処理への応用工業経済の発展に伴い、石油、製薬、ペンキ、印刷、塗料などの業界で発生する揮発性有機排ガスも日に日に増加しており、これらの排ガスは大気中に長い時間留まるだけでなく、遠くまで拡散し、漂着し、環境に深刻な汚染をもたらし、これらの排ガスは人体に吸い込まれ、直接人体の健康に極めて大きな危害を与える。また工業用排ガスの無制御排出は世界的な大気環境を悪化させ、酸性雨(主に工業から排出される硫黄酸化物と窒素酸化物に由来する)の危害が各国の重視を引き起こした。大気汚染による酸性化は生態環境の破壊を招き、重大な災害が頻繁に発生し、人類に大きな損失をもたらした。そのため、経済的で実行可能性の高い処理方法を選択する必要があります。
揮発性有機汚染物質の分解(VOCs)吸収、吸着、凝縮、燃焼などの従来の処理方法は、低濃度のVOCs実現は難しいが、光触媒分解VOCsまた触媒が失活しやすいという問題がある、低温プラズマによる処理VOCs上記の条件に限定されず、潜在的な利点を持つことができる。しかし、プラズマは放電物理学、放電化学、化学反応工学、真空技術などの基礎学科を含む交差学科であるからだ。したがって,現在、この技術を成熟させることができる単位は非常に少ない。低温プラズマ技術を用いた排ガス処理の宣伝の大部分は、本当の意味での低温プラズマ排ガス処理技術ではない。
製品パフォーマンスパラメータ:(単群プラズマ排ガス処理装置モジュール)
仕事 レート |
100W |
モジュールサイズ |
830×450×200mm |
にゅうりょくでんあつ |
220VAC |
ランプ寿命 |
>8000時間 |
しょりふうりょう |
2000-3000m3/h |
ネット 重い |
25kg |