1、等离子除异味产品研发 一、社会背景 随着全球经济的发展，环境污染问题日益突出，各种类型的环境污染层出不穷，严重危及了人类的健康与生存。为了人类自身的安危，治理环境问题迫在眉睫。 按污染的物质存在方式可分为三大类： 1、固体污染； 2、液体污染； 3、气体污染，其中气体污染主要由工业气体污染、人类生活污染、交通工具污染组成。 二、行业背景 随着环境保护的大方向、 中华人民共和国恶臭污染物质排放标准和 清洁生产促进法等法律法规的颁布实施工业企业的清洁化生产要求越来越高，废气排放的要求越来越严格。 无味无害化排放是未来工业废气排放的最终标准，这就要求工业企业必须严格控制生产过程中有害有异味气体的排放
2、。 近年来，在工业的废气处理中全球涌现出许多的高新技术，如：超声波、光催化氧化、低温等离子体、反渗透等；其中低温等离子体作为一种高效、低能耗、处理量大、操作简单的环保新技术来处理有毒及难降解物质，而成为最前沿技术和制高点。 三、气体异味治理技术 一、物理方法 吸附法：利用吸附剂的吸附功能使异味气体吸附固定（活性炭或各类吸附剂物体）。 过滤法：将废气通过过滤网时利用异味物质溶于水或化学药剂的方式除去异味。 生物法：通过固着于滤料上的微生物代谢作用分解掉废气中不利成分。 二、化学方法 燃烧（催化）法：在高温下异味物质与燃料物质充分混和，实现完全燃烧。 光催化法：光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁
3、辐射受激后的分子呈激发态或者在光作用下直接发生化学反应而生成新的物质，或者变成热化学反应的中间物质。光化学反应的活化能来源于光子的能量。 臭氧氧化法：利用臭氧的强氧化功能将不利成分氧化而改变气体的气味。 低温等离子法：低温等离子体技术又称非平衡等离子体技术 ,通过在外加电场的作用下 , 介质放电产生大量的极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等 , 高能粒子与 VOCs分子发生一系列复杂的等离子体物理和化学反应 , 从而把有机污染物降解为无毒无害物质的一种方法。 等等。 3.1目前工业废气处理中常用的方法： 吸附法 过滤法 生物法 臭氧氧化法 低温等离子法； 其中低温等离子体作为
4、一种高效、低能耗、处理量大、操作简单的环保新技术来处理污染气体及难降解物质，而成为最前沿技术和制高点。 3.2目前在烟草行业中废气处理的常用方法： 三、气体异味治理技术 3.3各种处理方法的优缺点 工艺名称 原理 使用范围 优点 缺点 活性物质吸附（活性炭、液体、药物等）或过滤法 利用吸附剂的吸附功能使 有害 气体吸附固定 适用于处理低浓度，高净化要求的 有害 气体 净化效率很高，可以处理多组成分 有害 气体 吸附剂费用昂贵，再生较困难，要求待处理的 异味气体有较低的温度和含尘量，有二次污染 过滤法 利用废气中某些物质和药液产生相互溶解或化学反应的特性，去除某些 有害 成分 适用于处理大气量、
5、高中浓度的废气 能够有针对性处理某些 有害 成分，工艺较成熟 净化效率不高，消耗吸收剂，易形成二次污染 三、气体异味治理技术 工艺名称 原理 使用范围 优点 缺点 生物法 有害 气体由气体转移至水或土壤等介质上通过微生物相混和，通过固着于滤料上的微生物代谢作用而被分解掉 在实际中也最常用的生物除 有害气体方法 , 又可细分为土壤脱臭法、堆肥脱臭法、泥炭脱臭法等 净化效率高，处理费用低 占地面积大，易堵塞，填料需定期更换，脱臭过程很难控制，受温度和湿度的影响大，生物菌培养需要较长时间，遭到破坏后恢复时间较长。 燃烧法（催化氧化法） 在高温下 有害 物质与燃料气体充分混和，实现完全燃烧或发生化学反
6、应 适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体 净化效率高，异味物质被彻底氧化分解 设备易腐蚀，消耗燃料，处理成本高，易形成二次污染。 3.3各种处理方法的优缺点 三、气体异味治理技术 工艺名称 原理 使用范围 优点 缺点 低温等离子 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。 适用范围广，净化效率高，尤其适用于其它方法难以处理的多组分 有害 气体 ，如烟草、化工等行业。 占地面积小电子能量高，几乎可以和所有的 有害气体分子作用；运行费用低；反应快、停止
7、迅速，随用随开。 一次性投资稍高。 低温等离子技术的主要优点： 适用范围广，净化效率高； 能耗低，可在室温下发生反应，无需加热，极大地节约了能源； 使用便利，设计时可以根据风量变化以及现场条件讲行调节； 不产生副产物物质； 对周围物体无辐射； 尤其适于处理有气味及低浓度大风量的废气； 运行费用低 ， 可随时启停设备 。 3.3各种处理方法的优缺点 三、气体异味治理技术 四、等离子应用技术介绍 要是把水蒸汽再加热，比方几千度、上万度地烧，会怎样呢 ? 等离子体 气体 液体 固体 能量 要是把气体放在一个高电压的强电场中，然后电压一步一步升高又会怎样呢 ? 这就是物质的第四态，等离子体状态！ 四、
8、等离子应用技术介绍 看似 “ 神秘 ” 的等离子体，其实是 宇宙中一种常见的物质，在太阳、恒星、闪电中都存在等离子体，它占了整个宇宙的 99。 等离子体是除去固、液、气外，物质存在的第四态，即电离了的 “ 气体 ” ，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。它是一种很好的导电体，利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。 现在人们已经掌握利用电场和磁场产生来控制和利用等离子体。 等离子体可分为两种：高温和低温等离子体。等离子切割，等离子焊接等就是高温等离子体实际应用。现在低温等离子体广泛运用于多种生产领域。例如：等离子电视，医疗，工业废气处理等
9、。 4.1等离子体概述 四、等离子应用技术介绍 等离子体中具有正、负离子，它呈现出高度激发的不稳定态，其中包括离子 (具有不同符号和电荷 )、电子、原子和分子可作为中间反应介质，可促使很多化学反应发生。 由于任何气态物质均能形成等离子体 ,所以很容易调整反应系统气氛 ,通过对 等离子介质的选择 可获得氧化气氛、还原气氛或中性气氛。 等离子体本身是一种良导体，所以能利用磁场来控制等离子体的分布和它的运动，这有利于反应过程的控制。 等离子体提供了一个能量集中度很高的反应环境。它不仅可以用来大幅度地提高反应速率，而且还可借以产生常温条件下 不可能发生的化学反应 。此外，等离子体中的高温辐射能引起某些
10、光电反应。 4.2等离子体的特点 四、等离子应用技术介绍 4.3等离子体的应用原理 在电场和磁场的综合作用下等离子体具有较高的 动能和激发状态，由于具有高动能，他它们以较高的速度运行中容易和其它的原子、离子等发生碰撞，由于本身高激发状态容易发生自身分子结构的变化加上高能量的碰撞作用可以将原来的离子体等发生解体或重组，它是基于放电物理、放电化学基础之上发生了物理化学反应，从而将部分原来的物质发生改变且生成了 新的物质 。 这个过程是很错综复杂的，都是分解和合成同时发生的，只是在一定条件下以某种过程为主、其它伴随而已。有的伴随过程有用则加以利用和放大功能；有的不利则加以抑制。 四、等离子应用技术介
11、绍 4.3等离子体的应用原理 四、等离子应用技术介绍 4.4废气处理中等离子体的产生方法 真正的低温等离子反应原理是：在室温、常压条件下，通过脉宽窄的脉冲高压，在电极线极附近产生激烈的脉冲放电，利用脉冲放电产生的高能电子同废气中气体分子 (O2、 H2O、等 ) 作用而产生丰富的离子和自由基等活性粒子，它们具有足够高的能量以使反应物分子激发、离解、电离；这些活性粒子再同异味污染物分子发生化学反应生成无毒无味的小分子化合物。 由于脉冲上升时间短，能使电子能量剧烈增加，电子温度可达到10000度以上，而离子和原子之类的重粒子其温度可低至常温，形成低温等离子体。 四、等离子应用技术介绍 4.5等离子
12、体在废气处理中应用乱象 目前市场上部分声称以等离子除异味的产品，其实是通过高压电极放电，产生臭氧，通过强氧化反应去除恶臭。而由于臭氧的高温易分解特性，实际应用除臭效果一般，加上臭氧本身的二次污染等问题，该类技术通常被声称 “ 正宗 ” 的等离子除臭设备厂家所攻击。 四、等离子应用技术介绍 4.6烟草行业主要异味气体成分 烟草厂废气主要有普通烟烟机废气、白肋烟烟机废气和生产车间换气其中白肋烟废气产生异味的化学物质主要是NH3。 在卷烟生产加工过程中，常采用加香技术，即加料液和香精在加工过程中，加料和不加料的烟叶内均生成了葡糖胺、果糖棒和 2, 5一脱氧果糖傣、 2, 6一脱氧果糖棒。这些成分热解
13、生成一系列毗棒 ” 。香料烟种子挥发性成分中含有 20多种香味物质，其中在烟草中鉴定出的有苯甲醛、苯乙醇、桂酸乙醋 ,2一庚烯酮、苯甲酸甲醋等、此外，香烟烟气中含有的乙醛、乙酸、 2一琉基乙醇、三甲胺、一氧化氮、苯并花、亚硝胺等，对人体构成直接危害。 四、等离子应用技术介绍 等离子体技术产生的高能电子能量高，自由基密度大，因此绝大部分有毒有害物质均能被分解，且处理对象相当广泛，对国家恶臭污染控制标准中规定的八大恶臭物质均能有效去除！ 经试验可以对以下物质进行有效分解净化： 4.7等离子技术在废气处理中去除 有害物质 类别 主要化合物 1.硫化物 硫化氢 硫化甲烷 二氧化硫 二甲基二硫 二硫化碳
14、 硫酸二甲酯 丁硫醇 异戊硫醇 异二丙硫醇 丁 基己基硫醚 异丁硫醚等 2胺类 甲胺 二甲胺 三甲胺 乙胺 二乙胺 三乙胺 丙胺 异丙胺 异二丙胺 正丁胺 异丁胺 正戊胺 异戊 胺等 3.芳烃 甲苯 对二甲苯 间二甲苯 邻二甲苯 乙苯 丙苯 苯乙烯等 4.羰基化合物 乙醛 丙醛 丙烯醛 丁醛 异丁醛 戊醛 异戊醛 2-甲基丙醛 3-甲基丁醛 乙基甲基酮 二乙基酮 丙 酮等 四、等离子应用技术介绍 4.8在废气处理中去除 有害物质 四、等离子应用技术介绍 类别 主要化合物 5.醇类 甲醇 乙醇 正丙醇 异丙醇 正丁醇 异丁醇 正戊醇 异戊醇等 6.酚类 苯酚 邻 -甲酚 对 -甲酚 邻 -乙酚
15、对 -乙酚 2,6-二甲酚 2,5-二甲酚 2,3-二甲酚 3,5-二甲酚 3,4- 二甲酚类 7.低级脂肪酸 乙酸 丙酸 正丁酸 异丁酸 正戊酸 异戊酸 2-甲基丙酸 3-甲基丁酸等 8.吲哚 吲哚 1,2-二甲基吲哚 2-甲基吲哚 3-甲基吲哚 5-甲基吲哚 2,3-甲基吲哚 2,5-二甲基吲哚 4.8在废气处理中去除 有害物质 四、等离子应用技术介绍 4.9在废气处理中 的优势 1、与其他除味技术相比较 在废气处理中气体的流速和浓度对于气态污染物治理技术应用来说是两个非常重要的因素。生物过滤和燃烧技术能应用于较高浓度范围，但却受气体的流速所限； 光催化法技术仅有一非常窄的气体流速范围。而
16、低温等离子体技术对气体的流速和浓度都有一个很宽的应用范围，其应用广泛不言而喻。 吸附法要考虑吸附剂的定期更换，脱附时还有可能造成二次污染； 燃烧法需要很高的操作温度； 联合催化法中，催化剂存在选择性，某些条件 (如温度过高 )会造成催化剂失活，光催化法只能利用紫外光等； 生物法要严格控制 pH值、温度和湿度等条件，以适合微生物的生存。 而低温等离子体技术则较好的克服了以上技术的不足！ 四、等离子应用技术介绍 2、低温等离子技术的主要优点： 适用范围广，净化效率高； 能耗低，可在室温下发生反应，无需加热，极大地节约了能源； 使用便利，设计时可以根据风量变化以及现场条件讲行调节； 不产生副产物物质
17、； 对周围物体无辐射； 尤其适于处理有气味及低浓度大风量的废气； 运行费用低，可随时启停设备。 4.9在 废气处理 中 的优势 所以低温等离子技术在烟厂除味中的应用是必然趋势！ 五、等离子除味市场现状 现在，各类传媒上宣传低温等离子废气处理的产品和技术很多，可这些产品的宣传大部分都是在炒低温等离子体概念。 目前据我所了解在烟草行业里真正利用等离子技术除臭的大概只有这么几家： 六、合作前景分析 随着人民生活水平的提高和环境保护意识的增强，废气处理正步步进入市场，并占有一席之地。现在在市场上的等单一功能或综合功能的净化技术。这些以物理和化学为主的废气处理，尽管在一定程度上有效，但只是起到治标不治本的作用。 目前，废气处理的第二层次产品已开始悄悄进入到市场，它是以臭氧负离子为主要功能的废气处理。臭氧具有消毒、杀菌、除臭去味和去颜料色素等功能。因此，利用臭氧与负离子的消烟除尘以及其他先进的物理过滤或去除尘埃的方法结合，是当今十分理想的废气处理。但是臭氧仍然存在不能分解有机污染物的缺点。 废气处理的未来发展将是一种具有能够彻底分解有机污染物的低温等离子法，它是高科技的产物。 是当前废气处理的最前沿的技术和趋势。 十、感谢词 谢谢各位，请提宝贵建议！
