1、低温等离子体技术：

低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质的第四态，当外加电压达到气体的放电电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到分解污染物的目的。

低温等离子体工业废气处理成套设备和技术作为一种新型的气态污染物的治理技术是一个集物理学、化学、生物学和环境科学于一体的交叉综合性电子化学技术，由于能很容易使污染物分子高效分解且处理能耗低等特点，是目前国内外大气污染治理中最富有前景、最行之有效的技术方法之一，其使用和推广前景广阔，为工业领域VOC类有机废气及恶臭气体的治理开辟了一条新的思路。

2、低温等离子体废气处理技术与其他废气治理方法优缺点对比如下表：

脱臭方法	脱臭原理	适用范围	优点	缺点
掩蔽法	采用更强烈的芳香气味与臭气掺和，以掩蔽臭气，使之能被人接收	适用于需立即、暂时地消除低浓度恶臭气体影响的场合，恶臭强度2.5左右，无组织排放源	可尽快消除恶臭影响，灵活性大，费用低	恶臭成分并没有被去除
稀释扩散法	将有臭味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	适用于处理中、低浓度的有组织排放的恶臭气体	费用低，设备简单	易受气象条件限制，恶臭物质依然存在
热力燃烧法	在高温下恶臭物质与燃料气充分混和，实现完全燃烧	适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体	净化效率高，恶臭物质基本被氧化分解	设备易腐蚀，消耗燃料，处理成本高，易形成二次污染，催化剂易中毒
催化燃烧法
水吸收法	利用臭气中某些物质易溶于水的特性，使臭气成分直接与水接触，从而溶解于水达到脱臭目的	水溶性、有组织排放源的恶臭气体	工艺简单，管理方便，设备运转费用低	产生二次污染，需对洗涤液进行处理；净化效率低，应与其他技术联合使用，对硫醇，脂肪酸等处理效果差
药液吸收法	利用臭气中某些物质和药液产生化学反应的特性，去除某些臭气成分	适用于处理大气量、高中浓度的臭气	能够有针对性处理某些臭气成分，工艺较成熟	净化效率不高，消耗吸收剂，易形成而二次污染
吸附法	利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移至固相	适用于处理低浓度，高净化要求的恶臭气体	净化效率很高，可以处理多组分恶臭气体	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
生物滤池 式脱臭法	恶臭气体经过去尘增湿或降温等预处理工艺后，从滤床底部由下向上穿过由滤料组成的滤床，恶臭气体由气相转移至水—微生物混和相，通过固着于滤料上的微生物代谢作用而被分解掉	目前研究最多，工艺最成熟，在实际中也最常用的生物脱臭方法。又可细分为土壤脱臭法、堆肥脱臭法、泥炭脱臭法等。	处理费用低	占地面积大，填料需定期更换，脱臭过程不易控制，运行一段时间后容易出现问题，对疏水性和难生物降解物质的处理还存在较大难度。
生物滴 滤池式	原理同生物滤池式类似，不过使用的滤料是诸如聚丙烯小球、陶瓷、木炭、塑料等不能提供营养物的惰性材料。	只有针对某些恶臭物质而降解的微生物附着在填料上，而不会出现生物滤池中混和微生物群同时消耗滤料有机质的情况	池内微生物数量大，能承受比生物滤池大的污染负荷，惰性滤料可以不用更换，造成压力损失小，而且操作条件极易控制	需不断投加营养物质，而且操作复杂，使得其应用受到限制
洗涤式活性污泥脱臭法	将恶臭物质和含悬浮物泥浆的混和液充分接触，使之在吸收器中从臭气中去除掉，洗涤液再送到反应器中，通过悬浮生长的微生物代谢活动降解溶解的恶臭物质	有较大的适用范围	可以处理大气量的臭气，同时操作条件易于控制，占地面积小	设备费用大，操作复杂而且需要投加营养物质
曝气式活性污泥脱臭法	将恶臭物质以曝气形式分散到含活性污泥的混和液中，通过悬浮生长的微生物降解恶臭物质	适用范围广，目前日本已用于粪便处理场、污水处理厂的臭气处理	活性污泥经过驯化后，对不超过极限负荷量的恶臭成分，去除率可达99.5%以上。	2、受到曝气强度的限制，该法的应用还有一定局限
三相多介质催化氧化工艺法	这种技术是在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，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分解的方法。	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。	占地小，管理方便，即开即用；耐负荷冲击，不受废气浓度及温度变化影响。	需消耗一定量的药剂，不能有焦油成分，催化剂容易中毒失效。
低温等离子技术处理法	用介质阻挡放电或电晕放电过程中，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CO、CO2、H2O或小分子等物质，从而达到净化废气的目的。	适用范围广、宽谱性、耐高温、净化效率比较高、流量范围宽，尤其适用于其它方法难以处理的多组分Voc气体，无机有毒气体、恶臭气体。如化工、医药、污水、香精香料生产等行业。	电子能量高，几乎可以和所有的Voc气体，恶臭气体，无机有毒有害气体分子作用；运行费用低；反应快，设备启动、停止十分迅速，随用随开，没有耗材，使用费用低廉。	一次性投资较高。

低温等离子体技术在气态污染物治理方面优势显著。其基本原理是在电场的加速作用下，产生高能电子，当电子平均能量超过目标治理物分子化学键能时，分子键断裂，达到消除气态污染物的目的。高压脉冲低温等离子体放电法是常温常压下得到低温等离子体的最简单、最有效的方法。它已成为目前的研究前沿，也正越来越多的用于气态污染物的治理。

3、低温等离子体去除污染物的机理

等离子体化学反应过程中，等离子体传递化学能量的反应过程中能量的传递大致如下（如右图）：

电场＋电子→高能电子

高能电子＋分子(或原子)→(受激原子、受激基团、游离基团) 活性基团

活性基团＋分子(原子)→生成物+热

活性基团＋活性基团→生成物+热

从以上过程可以看出，电子首先从电场获得能量，通过激发或电离将能量转移到分子或原子中去，获得能量的分子或原子被激发，同时有部分分子被电离，从而成为活性基团；之后这些活性基团与分子或原子、活性基团与活性基团之间相互碰撞后生成稳定产物和热。另外，高能电子也能被卤素和氧气等电子亲和力较强的物质俘获，成为负离子。这类负离子具有很好的化学活性，在化学反应中起着重要的作用。

低温等离子体技术处理污染物的原理过程为在外加电场的作用下，介质放电产生的大量携能电子轰击污染物分子，使其电离、解离和激发，然后便引发了一系列复杂的物理、化学反应，使复杂大分子污染物转变为简单小分子安全物质，或使有毒有害物质转变成无毒无害或低毒低害的物质，从而使污染物得以降解去除。因其电离后产生的电子平均能量在10ev，适当控制反应条件可以实现一般情况下难以实现或速度很慢的化学反应变得十分快速。作为环境污染处理领域中的一项具有极强潜在优势的高新技术，低温等离子体受到了国内外相关学科界的高度关注。

低温等离子体的产生途径很多，常规使用的低温等离子体工业废气处理技术采用的放电形式为介质阻挡放电 (Dielectric Barrier Discharge,简称DBD)、脉冲电晕放电（Pulsed Corona Discharge，简称PCD）及脉冲荷电放电(Pulsed Hopower Discharge, 简称PHD)。

4、低温等离子体废气处理技术适用对象和应用行业

低温等离子体的电子能量高、自由基密度大，因此绝大部分异味分子均能被分解，且处理对象广泛，可对以下物质进行有效净化：

◆ 含硫的化合物，如硫化氢、硫醇类、二甲基硫、硫醚类及含硫的杂环化合物等；

 ◆ 含氮的化合物，如氨、胺类、腈类、硝基化合物及含氮杂环化合物等；碳、氢或碳、氢、氧组成的化合物（低级醇、醛、酯等）；

◆ 苯系物，如苯乙烯、苯、甲苯、二甲苯等；含卤素化合物，如氟利昂、氯仿、四氯化碳、二氯甲烷等；

◆ 脂类；如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等;

◆ 因蒸煮、发酵产生的超饱和含异味的湿气，主要应用领域；味精、医药化工、污泥干化等行业；

◆ 相对封闭、透气性很差的空间内的空气净化处理；

 ◆ 对《国家恶臭污染控制标准》中规定的八大恶臭物质硫化氢、氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫均能有效去除

 5、上海科守环保公司低温等离子产品特点：

低温等离子电源：本公司低温等离子体设备采用交流纳秒级窄脉冲高压电源,放电能产生大量的高能粒子，不易打火，安全性高，废气处理效率比较高；

工艺简洁：低温等离子体设备,操作简单,方便.无需专人看管，遇故障自动停机报警；

节能：低温等离子体处理烟气能耗低，运行费用低廉，1～5瓦时/米3；

适应范围广：在-60℃~+450℃的环境内均可正常运转,特别是在含有灰尘、焦油、水汽、气溶胶和PM的环境下仍可正常运行；

设备使用寿命长：设备由不锈钢材，石英、钼等材料组成，抗氧化性强，在酸性气体中耐腐蚀；

组合性强：低温等离子体处理设备可以窜并联混合应用；可以根据项目现场实际要求，组合成不同形式串联、并联卧式、立式结构设备；

模块化设计：以5000m3/H为一个低温等离子体处理装置单元模块，一个单元用一个脉冲电源激励驱动，每个模块独立运行，处理的气

不受限制；

设备便于操作维护：只要开停电源即可，电源环境适合、操作维护得当，不人为损坏一般情况下不会损坏。脉冲线管式负载只需在达到

定期限后更换掉电极丝即可。

6、等离子设备安全保证措施：

在使用低温等离子体处理系统处理VOC废气时必须充分考虑和保证其能在危险和恶劣的环境中安全运行。采取可选措施如下：

1、在等离子体处理系统之前已有喷淋系统，不仅使废气浓度被降到远远低于燃爆下限，即使下一级处理系统中如有燃爆隐患，喷淋塔的水可以进行有效地阻燃和防止管道回燃，起到重要的缓冲保护作用。

2、等离子体处理系统分别前后配有停机控制装置，燃爆控制与风量控制，达到燃爆点或风量过小时都能够中断等离子体放电，大大增强了整个废气处理系统的安全自动控制能力。

3、低温等离子体处理系统设计时，采用后抽风式，即风机在机组与烟囱之间（出口管道内风速一般在1~10m/s），气流任何时候均不会往废气源方向回流，且机组气流通道内没有任何相对封闭的空间。

4、系统中机组前后均设置安全阀门及旁通管道，确保停机或出现异常情况时，产生的废气经旁通管道由烟囱顺利地排出。

5、整个系统按照《低压配电设计规范》（GB50054-95）、《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）、《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94 2000年版），设置有完备的防过载保护、防漏电保护及防雷电（接地）保护，在工作异常时能瞬间自动断电停机。

6、系统内所有设备全部采用阻燃防火材料制作，设备的主要部分更是采用优质石英、不锈钢、聚四氟乙烯等高等级的阻燃或绝缘性材料。

7、系统内的电器（包括风机及开关等）全部采用防爆器件，并符合《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-93)的要求。

8、除了系统内每个单元体外壳具有阻燃隔爆性能外，整个机组也全部装置在具有阻燃隔爆性能的金属（钢结构）外壳内。

9、系统进行用户设计时，对废气的温度、压力及每一个因子的可能浓度均进行仔细分析，特别是对有燃爆可能的因子的物理化学特性，如闪点及燃爆极限等仔细分析，在相对固定的合适的排放风量中，确保废气因子的相对含量在数量级上大大低于其燃爆极限，以确保系统运行的绝对安全。

10、从温度因素考虑，由于低温等离子体属于低温（常温）反应，废气进、出系统的温度几乎没有变化，最大升温不会超过10℃。

11、低温等离子体处理系统严格按照《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）及《化工企业静电接地设计技术规程》(HG-T20675-90)等规程进行系统的设计，并特别注意充分满足消防要求。

12、低温等离子体处理系统通过较长时期的运行实践，已制订出较为严谨适用的《安全操作规程》、《维护维修规程》等一整套切实可行的安全操作制度。

总之，通过对低温等离子体处理系统的安全性以“科学、求实”的态度，严谨地进行分析，以及系统在生产线上实际运行的结果，

可得出该系统即使在甲类防火防爆区内运行也是安全可靠的结论。