等离子体处理有机废气技术综述

　

[摘要]本文旨在综述等离子体降解有机废气技术。阐述了等离子体的概念，讨论了等离子

体处理有机废气的机理，又分别综述了联合处理

VOCs 废气技术的研究进展。最后提出了该

项技术在有机废气治理领域的研究方向。

 

　　

[关键字]低温等离子体；联合；研究方向 

　　引言

 

　　目前对有机废气治理采用的处理方法主要有吸收、吸附、催化燃烧等，这些方法所用设
备多、工艺繁、能耗大：而相对比较热门的生物处理法又面临占地面积大，易受负荷变化影
响，微生物菌种筛选和驯化难度大等问题。而等离子体技术作为一种高效率、占地少、运行费
用低、使用范围广的环保处理新技术已成为近年来的研究热点。

 

　　

1.等离子体技术处理有机废气机理分析 

　　

1.1 等离子体概念 

　　等离子体就是处于电离状态的气体，其英文名称为

plasma。等离子体是被称作除固态、

液态和气态之外的第四种物质存在形态。它是由大量带电粒子（离子、电子）和中性粒子
（原子、激发态分子及光子）和自由基组成的导电性流体，因其总的正、负电荷数相等，故
称为等离子体。

 

　　按热力学平衡状态进行分类，等离子体可分为热力学平衡状态等离子体（高温等离子
体）和非热力学平衡状态等离子体（低温等离子体）。非平衡等离子体较平衡等离子体易在
常温常压下产生，因此在环保领域有着广泛的应用前景。以下等离子体处理技术即低温等离
子体技术。

 

　　

1.2 等离子体处理有机废气的机理 

　　虽然对低温等离子体去除污染物的机理还不清楚，但一般都认为是粒子间非弹性碰撞
的结果。其降解机理可概括为：

1、高能电子直接作用于有机废气分子，污染物分子受碰撞激

发或离解形成相应的基团和自由基。

2、高能电子与气态污染物中所含的空气、水蒸气和其它

分子作用产生新的自由基和激发态物质活性粒子及氧化性极强的

O3，将有机物彻底氧化 。

3、活性基团从高能激发态向下跃迁产生紫外光，紫外光直接与有害气体反应而使气体分子
键断裂从而得以降解。

 

　　

2.等离子体处理有机废气的工艺分析 

　　

2.1 等离子体单独作用处理有机废气 

　　早期通常是利用等离子体单独作用处理有机废气。根据等离子体反应装置的不同，目前
常用的工艺是电子束照射法，介质阻挡放电和电晕放电。

 

　　

2.2 等离子体与其他处理技术联合工艺 

　　为了降低能耗，提高处理效率，扩大可降解气态污染物的种类，等离子体与其它技术
联合处理气态污染物是当前研究的热点。

 

　　

2.2.1 等离子体催化工艺 

　　低温等离子体与催化相结合的工艺主要有一体式（催化剂置于等离子体反应器内）和
分离式（催化剂置于等离子体反应器后）。催化剂主要有过渡族金属氧化物和光催化剂二氧
化钛等。

 

　　目前低温等离子体催化处理技术已在净化机动车排气、烟气脱硫、脱除氮氧化物、降解挥