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低温等离子体技术用于气态污染物的净化原理及说明

乾瀚环保低温等离子体技术用于气态污染物的净化原理及说明

低温等离子体技术用于气态污染物的

净化原理及说明

上海乾瀚环保科技有限公司

编制日期：

2011年

IChihanEnvironmental

Tech.

技术文件

乾瀚环保低温等离子体技术用于气态污染物的净化原理及说明

21、低温等离子体技术介绍....................................................................................................................................................................................2

1.1技术简介................................................................................................................2

1.2工作原理.............................................................................................................、2

1.3技术先进性和产品特点...........................................................................................2

31.4适用对象和应用行业..............................................................................................................................................................................................3

1.5低温等离子体工业废气处理设备检测报告...............................................................5

61.6与其他废气治理方法对比................................................................................................................................................................................6

2、企业介绍..................................................................................................................8..................................................................................................................8

103、企业资质................................................................................................................................................................................................................................10

154、工业化应用案例（部分）........................................................................................................................................................................15

4.1、上海正大广场卫生间废气...................................................................................15

174.2、阜丰生物科技有限公司..............................................................................................................................................................................17

4.4、鹤山市洪萍皮业有限公司...................................................................................22

4.5、佛山市三水银洋树脂有限公司............................................................................23

234.6、上海绿铭环保科技有限公司................................................................................................................................................................23

244.7、上海SGS通标标准技术服务有限公司....................................................................................................................................24

254.8、苏州林通化工科技股份有限公司..................................................................................................................................................25

5、企业业绩................................................................................................................27................................................................................................................27

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1、低温等离子体技术介绍

1.1技术简介

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着火电压时，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。

“QHDD-Ⅱ”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。

1.2工作原理

我公司生产的“QHDD-Ⅱ”低温等离子体工业废气处理成套设备和技术是在原电晕放电基础上由高频高压电场通过尖端放电产生的新一代低温等离子体技术具有能量高、电子发射密度高等特点，其净化原理如下：

●、在放电过程中，电子从电场中获得能量，通过非弹性碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能，这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性

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乾瀚环保低温等离子体技术用于气态污染物的净化原理及说明基团，当污染物分子获得的能量大于其分子键能的结合能时，污染物分子的分子键断裂，直接分解成单质原子或由单一原子构成得无害气体分子。

●、等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的后型自由基，这些活性粒子和部分废气分子碰撞结合，同时产生的大量OH、HO2、O等活性自由基和氧化性极强的O3，能与有害气体分子发生化学反应，最后生成无害产物。

●、物理作用表现在具有荷电集尘作用。

等离子体中的大量电子与颗粒污染物发生非弹性碰撞并粘附其表面从而使其荷电，在电场作用下，颗粒污染物被集尘极收集。

●、生物作用表现在具有消毒杀菌之功效。

机理为：

等离子体中的正负粒子使微生物表面产生的电能剪切力大于其细胞膜表面张力，致使细胞膜遭到破坏而导致微生物死亡。

在放电过程中，电子从电场中获得能量，通过非弹性碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能，这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团，同时空气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生态氢、活性氧和羟基氧等活性基团，这些活性基团相互碰撞后便引发了一系列复杂的物理、化学反应。

从等离子体的活性基团组成可以看出，等离子体内部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。

1.3技术先进性和产品特点

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我公司生产的低温等离子体工业废气处理成套设备拥有国家独立知识产权，历经10年研究应用，并申请多项国家专利，在工业化应用方面走在前列，领跑国内低温等离子体废气治理领域。

与目前国内常用的异味气体治理方法（活性炭吸附、液体吸收、燃烧法及生物法等）相比较，我公司生产的低温等离子体工业废气处理成套设备和技术具有如下特点：

具有电子密度高和可在（0.1∼10）×105Pa的气压下进行的特点兼有大空间和均匀放电的特点

整个放电由许多在空间和时间上随机分布的微放电构成，每个微放电持续的时间很短，一般为纳秒级

电荷的传递和能量分散有限，大部分的能量被应用于激发原子和分子，产生自由基等活性粒子设备采用耐腐蚀材料,内胆易于清洗维护。

只需用电，操作极为简单，无需派专职人员看守，基本不占用人工费。

设备启动、停止十分迅速，随用随开，不受外界气温的影响。

气阻小，适用于大风量的废气处理。

1.4适用对象和应用行业

我公司生产的低温等离子体工业废气处理成套设备产生的高能电子能量高、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、

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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。

该设备适用范围广泛，可用于石油化工、制药行业、饲料和肥料加工厂、畜牧产品农场、化纤厂、皮革厂、制浆厂、污水泵站、各类污水处理厂、涂料、食品填加剂厂、皮革加工、感光材料、汽车制造以及公厕、粪便转运站等诸多行业存在的有机废气、异味、恶臭等污染问题。

既可应用于工业废气的治理，也可应用于室内空气净化等，是一项用途极为广泛的新型空气环境洁净技术和产品。

表1-1

各种成分废气低温等离子体处理效果6

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1.5低温等离子体工业废气处理设备检测报告

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1.6与其他废气治理方法对比

表1-2

几种废气处理工艺的适用范围及优缺点

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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，对水溶性差的物质等处理效果差

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

适用于处理低浓度，高净化要求的恶臭气体

能够有针对性处理某些臭气成分，工艺较成熟净化效率很高，可以处理多组分恶臭气体

净化效率不高，消耗吸收剂，易形成而二次污染

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

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

生物滤池恶臭气体经过除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。

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，生物菌培训需要较长时间，遭到破坏后恢复时间较长。

生物滴滤池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

占地面积大，需不断投加营养物质，而且操作复杂，受温度和湿度的影响大，生物菌培训需要较长时间，遭到破坏后恢复时间较长。

设备费用大，操作复杂而且需要投加营养物质

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

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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。

受到曝气强度的限制，该法的应用还有一定局限

催化氧化反应塔内装填特制的固态复合填料，填料内部复合催化剂。

当恶臭气体在引风机的作用下穿过填料层，与通过特制喷嘴化剂在固相填料表面充分接触，并在催化剂的催化作用下，恶臭气体中的污染因子被充分分解。

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，投资低；管理方便，即开即用；耐冲击负荷，不易被污染物浓度及温度变化影响。

需消耗一定量的药剂，运行成本高，催化剂操作不当会中毒，存在二次污染

光化学利用恶臭物质对光子的吸收而发生分解，同时反应过程产生的羟基自由基、活性氧等强化性基团也能参与氧化反应，从而达到降解恶臭物质的目的。

适用于浓度较低，且能吸收光子的污染物质

可以处理大气量的、低浓度的臭气，操作极为简

对不能吸收光子的污染物质效果差，对于成分复杂的废气无法

单，占地面积小。

达到预期处理效果。

低温等离子体

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恶臭气体，如化工、医药等行业。

占地面积小；电子能量高，几乎可以和所有的恶臭气体分子作用；运行费用低；反应快、停止十分迅速，随用随开。

一次性投资稍高。

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2、企业介绍

上海乾瀚环保科技有限公司是一家专业从事气态污染物治理的高新技术企业,是一个集研发、制造、安装、销售、服务为一体的环保企业。

公司注册资金500万元，拥有在职职工106人，专业技术人员占总职工人数的70%，其中高级工程师2人，工程师10人，中高级技师10人。

公司拥有自主知识产权开发的“低温等离子体工业废气净化设备”，其在废气治理领域中居国内同行业前列，2007年被认定为上海市高新技术成果转化项目。

公司拥有现代化的生产车间和先进齐全的机械加工设备，车间占地面积2000多平方米，并拥有全套的整机检测设备，通过了ISO9001：

2000质量管理体系认证。

乾瀚环保自成立以来，坚持高标准、严要求，塑造了一支经验丰富、技术精湛的知识化专业队伍，公司在坚持自主开发的同时，引进吸收以色列、韩国、澳大利亚、美国等国家多项先进环保技术，并密切加强于与西安交通大学、华东理工大学、上海环科院、恶臭治理国家重点实验室等国内研究机构的合作。

作为废气治理行业的领军企业，乾瀚环保将以可靠的技术、最佳的方案设计、精良的设备加工能力、专业的施工队伍及周到的售后服务，为企业的废气

污染问题提供系统化解决方案。

图2.1公司一角

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图2.2

公司办公室一角

图2.3生产车间一角

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图2.4生产车间一角

3、企业资质

营业执照

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企业代码证

税务登记证

上海高新技术成果转化项目证书

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专利证书

环境工业协会会员证书

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乾瀚环保低温等离子体技术用于气态污染物的净化原理及说明乾瀚环保董事长受聘为上海环境保护行业协会理事：

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质量管理认证证书

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4、工业化应用案例（部分）

、上海正大广场卫生间废气4.14.1、上海正大广场卫生间废气

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•废气成份：

硫化氢、氨设备型号：

QHDD－Ⅰ案例简介：

正大广场是由泰国正大集团旗下的上海帝泰发展有限公司投

资兴建的大型国际化都会购物中心，坐落在被称为“东方华尔街”的上海浦东陆家嘴黄金地段，总建筑面积接近25万平方米，地上10层、地下3层，是正大集团在中国最大的投资项目之一。

广场日常的日均人流量达18万人次，周末高峰期的日人流量更可达26万人次。

该广场1楼卫

生间由于通风不畅，异味问题直接影响了该广场品味形象。

图4.1正大广场

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图4.2正大广场卫生间异味净化验收报告

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图4.3中国环境报对我公司低温等离子体设备专题报道

4.2、阜丰生物科技有限公司4.2、阜丰生物科技有限公司

•产品型号：

QHDD-Ⅱ系列

•处理能力：

Q=320000m3/h，

•含水量；＜7g/m3·ｓ

•处理对象：

加热、烘干过程中产生的大量水蒸气，其相对湿度超过百分之百。

并具有较大的腐蚀性，臭味很浓。

•VOC去除率：

≥80%，出口无明显气味；

•除湿率：

≥80%；

•无可视烟带；

•除尘率：

≥90%

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图4.4

宝鸡阜丰生物科技有限公司废气治理项目图4.4宝鸡阜丰生物科技有限公司废气治理之前烟囱

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图4.5

宝鸡阜丰生物科技有限公司废气治理之后烟囱图4.6内蒙古阜丰生物科技有限公司废气治理项目施工现场

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图4.7宝鸡阜丰生物科技有限公司废气验收监测报告

4.3、宁波岩东污水处理厂

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•废气成份：

硫化氢及氨的水雾性气体处理气量：

3000m3/h设备型号：

QHDD-Ⅱ－3000V设备尺寸：

4650×1650×3500案例简介：

生活污水在进入污水处理厂生物处理时，因格栅机、提升泵

处的污水长期暴露在外，特别是炎热的夏季发出阵阵恶臭，把污水池全部加盖封顶，通过管道进入低温等离子体净化设备进行集中处理，完全消除恶臭气味。

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图4.8

岩东污水处理厂格栅废气处理设备图