低温等离子体工业废气治理设备

技术简介

       低温等离子体废气治理技术是集光、电、化学氧化于一体的空气净化技术，是涉及高能物理、放电物理、放电化学、反应工程学、高压脉冲技术等领域的一门交叉学科。该设备使用电晕放电形式产生低温等离子体，可有效处理工业烟气和挥发性有机污染物（VOCs），如甲醛、有机氯化物等，单台处理风量可达20000m3/h，综合有效处理效率不小于80%，同时该设备针对大气量废气处理需求，研发大功率高频高压电源技术（30kW），采取高压闪络因子检测控制技术，将闪络因子控制在10次/分钟内，提高电源可靠性；自适应控制技术，同时提高能量利用效率；现已完成两套低温等离子体废气治理设备生产销售。
低温等离子体设备是一个电子放电系统，通过将超高频、超高压电流施加到一个与六边形金属管同轴的细金属线上，引起电晕放电（coronadischarge），产生大量高能电子，高能电子与周围的气体分子发生碰撞，产生化学上活跃的基团，从而形成低温等离子体。
       电晕放电（coronadischarge）产生大量的高能电子通过非弹性碰撞将能量转化为周围气体分子的内能或动能，这些获得能量的分子被激发或发生电离形成离子和活性基团，包括氮基粒子（-Nx+，N2+，NO-）、氧基粒子（-Ox+，O3+）以及氧化性极强的羟基自由基ˑOH和臭氧O3等活性粒子，这些物种直接与污染物气体分子（如甲醛、萘等）碰撞，使其分子化学键断裂，直接破坏其分子结构，发生氧化还原反应，将污染物分子分解成无害的小分子物质如H2O、CO2等。

       低温等离子体技术能有效处理恶臭气体、挥发性有机物等污染物。对甲醇，甲醛和多种有机污染物、恶臭气体有良好的处理效果，除臭效果非常显著，并可处理PM1～PM10尘粒径范围的粉尘。

技术指标
输入：
额定输入电压:三相四线制，380V±10%；
额定输入频率：50Hz/60Hz±5%；
最大输入功率:30kW。
输出：
输出电压:0～-50kV连续可调；
输出电流：不大于600mA；
单台设备最大处理风量：20000m3/h；
风压：不大于300Pa；
风速：不大于7m/s。
可靠性及维修性：
MTBF2000h；
MTTR0.5h。
工作环境：
工作温度：-10°C～+40°C；
存放温度：-15°C～+55°C；
相对湿度:25°C时≤95%；45°C时≤80%。
体积和重量
设备占地：50m2；
重量：不大于4.5T。
安全及保护性要求
最大输出闪络次数：10次/分；
具有智能故障逻辑判断高压重启功能；
具有抽风、水冷、发生器门未锁等安全联锁高压保护功能；
具有高压输出开路和输出短路保护功能；
具有发生器内电晕丝熔断检测和保护功能；
具有高压打火保护高压电源功能；
具有交流过流(高频高压变压器一次侧短路)IGBT保护功能；
具有IGBT和变压器油箱过热保护功能。
检测和监控要求
对外控制口:标准RS422双向串行接口；
能实时监测并通过RS422串口向控制台上报电源的工作状态、故障信息和电源高压电压、高压放电电流、机柜温度、油箱水温等实时数据信息；
具备通过RS22串口接收控制台发送的远程开关控制和工作状态参数设置命令，以实现控制台对电源的远程遥控控制的功能。

技术特点
（1）采用先进、成熟的技术和工艺，确保废气治理后，稳定达标排放；
（2）针对厂家无组织和有组织排放废气特点，分别选用相应的废气治理技术和工艺，缩短废气处理流程，降低设备运行费用；
（3）精心设计，选用优质材料，以使设备耐酸、耐碱、耐腐蚀，并确保设备质量优良，操作方便；
（4）设计、安装废气收集系统以及主体设备和辅助配套设备，合理布局，方便管理。

产品优势
无二次污染；
可同时处理多种复杂组份的工业废气；
处理流程短，即时性强；
处理效率高，能耗低，使用范围广；
使用过程中无需其他消耗品；
可以通过网络进行远程监控；
设备可根据废气浓度、温度、湿度自动调整运行功率，运行和维护成本低。
国内外情况对比
本产品与国内外相关产品的对比表如下

应用领域和范围

       低温等离子设备主要应用于挥发性有机物的处理以及有害粉尘的去除。

专利状态

       已取得专利项

技术状态

       小批量生产、工程应用阶段

合作方式

       合作开发、技术服务

投入需求

       200万

转化周期

       1年

预期效益

       2014年上半年，环境保护专用设备产量约21.28万台（套），同比增长16.0%左右，环境保护专用设备制造业实现产品销售收入约1100.96亿元，同比增长19.0%左右；2014年全年，环境保护专用设备产量约50.51万台（套），同比增长20.24%左右，环境保护专用设备制造业实现产品销售收入约2540.2亿元，同比增长21.0%左右。