低温等离子体及其在废气处理中的应用探究

孟朝阳

摘 要 随着国家技术的不断进步与发展，我国的低温等离子体技术的研究也在不断地发展改进，在研究当中也发现了很多物理现象的存在，比如磁体重联等离子体。近年来，在废气处理当中低温等离子体技术也被广泛应用。

关键词 低温等离子体 废气处理 应用探究

中图分类号：X73 文献标识码：A

1引言

近些年来，我国的空气环境受到了严重的污染，所以在处理空气当中的污染物时所采用的就是等离子体技术。采用等离子体技术能够最大程度的分解空气当中的污染物，并且采用此方法最大的好处就是耗能低且非常方便，副作用产物少。因此，这项技术也成为了现在技术员工更加关注的一门技术应用。

2低温等离子体的相关介绍

2.1低温等离子体的产生由来

日常生活当中比较常见的等离子体是电子，离子和自由基电子所构成的，从宏观角度上来说，等离子体具有电中性和高导电性。构成等离子体的都是具有活泼性的物质，这种物质的存在可以使等離子体在进行化学反应时速率加大，使难以进行或者速度慢的反应速度提高。与此同时，也加大了离子在做无规则运动时的速度，但是离子的质量比较大，所以电子加速比较快，相比较来说，平均动能也会低一些，这样一来质量比较大的离子和自由基的温度也会相对较低一些，这种现象被称为非热力学平衡等离子体。根据大气压强的测试以及电极的形状，可以将等离子体分为两种：辉光放电、脉冲电晕放电、介质阻挡放电。在废气处理净化方面脉冲电晕放电以及介质阻挡放电应用是比较广泛的。

2.2低温等离子体处理废气污染物的原理

根据低温等离子体的分解方式在对废气进行处理的时候，其中起到主要作用的是低温等离子体当中的高能电子区域。等离子体当中的高能电子会与气体分子进行摩擦，这种摩擦会使处于基态当中的分子被激活。并且当电子的能量小于10eV的时候，自由基等活性物质就会生成，尤其是当废气污染物当中的分子在进行活化之后，分子链就会被破坏甚至产生分级。在低温等离子体当中，化学反应的产生主要取决于电子的能量以及密度。

3低温等离子体诊断所使用的方法

3.1质谱法

质谱法就是利用电场以及磁场运动的离子，根据质荷比分离之后进行检验。只要用质谱法测出了离子的准确质量就能够知道该化合物的组成。对离子进行分析就能够知道该化合物的化学结构以及分子量，裂解规律等重要信息。

3.2光谱法

光谱法可以分为两种，分别是分子光谱法和原子光谱法。离子体中存在大量的激发态的粒子，其中光子会通过激发态的粒子来进行发射。将这些光子用光谱进行探测，这样等离子体当中物质的状态以及种类就可以清楚的进行判断。光谱法的原理就是当离子当中的物质与产生的辐射进行相互作用时，对物质内部产生的能级之间的跃迁产生的吸收或者是发射以及散射辐射的强度以波长进行测量分析的一种方法。

3.3探针法

通常测量半导体的电阻率时所采用的方法就是探针法。探针法又分为四探针法，二探针法，三探针法，热探针法，荧光探针法。四探针法相对于其他探针法最大的优势就是不需要准确。由于探针法操作起来简单方便，所以在等离子体的研究当中应用较为广泛，将金属探针加入到等离子体当中就能对电流电压进行测量，这样就可以获得电子的能量分布，温度，等离子体的密度等相关信息。

4低温等离子体在废气处理当中的应用

根据SDZY公司为例，此公司废气污染物的主要来源就是调节池等工艺段散发出来的具有异味的气体以及兼氧池。这些污染物主要都是甲硫醚，亚硫酸，硫化氢，甲硫醇，氨，有机酸等废气。

4.1废气处理的工艺流程

根据现在所采用的废气处理方法，按照SDZY公司所产生的污染物的特性进行分析，此公司采用低温等离子体进行废气处理。首先就是要对这些气体污染物进行溶剂吸收，然后进行预加工处理，在进行了预加工处理之后，将这些气体通入到气体的分配器当中，然后将这些气体分别通入到低温等离子体的反应器当中，让每个低温等离子体反应器当中的气体量要保持一样，最后对来自不同阶段的废气进行混合，让它们都有均匀的质量。

4.2废气处理前后比较

将这些废气通入到低温等离子体反应器当中进行正常运行之后，明显的处理前后的废气浓度产生了很大的变化。废气处理前此公司的臭气浓度是3090mg/m2，进行处理之后臭气浓度降为了179mg/m2；硫化氢气体在进行处理之前排放浓度为2.78mg/m2，处理之后为0.027mg/m2。这些数据都说明了这些废气污染物在经过低温等离子体技术的使用下，都得到了明显的降低。这样一来，不仅以低成本完成了废气的处理，也使人们周围的生活环境得到了净化。

5结语

总而言之，通过国家对低温等离子体的不断深入研究，就表明了低温等离子体在我国已经引起了科研者很高的重视，经过实验也证明了低温等离子体技术在我国具有良好的应用前景，而且低温等离子体在受控核聚变方面也有着重要的作用，在废气处理当中更是取得了显著性的效果。望此文对于低温等离子体及其在废气处理当中应用起到一定的参考作用。

参考文献

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[2] 刘政.低温等离子体及其在机动车废气处理中的应用[J].生物技术世界.2015 （5） ：168endprint