【摘 要】我国自古以来就是国际强国，无论经济还是科技水平都在世界上名列前茅，但是由于近年我国清政府愚昧无知，导致国家经济大大落后世界发达国家。改革开放以后，我国主要发展经济，大肆建立重工业，但却忽略了工业对环境造成的破坏，近几年重工业工厂产生了大量的废弃，主要有含硫化合物和含碳化合物，给大气环境带来了巨大破坏，温室效应、酸雨等现象越来越严重，国家一直在创新技术处理废气，研究发现低温等离子体在处理废气时有很好的效果，本文主要分析了低温等离子体在废气处理中的应用，希望可以有效处理废气，降低环境污染。
【关键词】低温等离子体；废气处理；应用
人们为了发展经济大肆开发自然资源，向空气中排放未经处理的废气给环境造成了巨大的负荷，近些年人们也尝到了环境污染带来的恶果，温室效应导致全球气温逐年升高，海平面也在不断上涨，酸雨给农作物带来了毁灭性的灾害，含氟废气的大量排放造成臭氧层破坏严重，地球上紫外线强度不断提升，癌症发病率升高。现在各国都认识到环境污染带来的严重后果，都在想办法控制工厂排出的废气，我国也高度重视废气处理问题，近些年低温等离子体走入研究者的视野，为废气处理带来了相当大地便利。低温等离子体可以吸收废气中的污染物、高能电子以及自由基等，使这些废气中的基团或粒子互相反应，最终变为不污染空气的基团或粒子，因此低温等离子体可以有效应用于废气处理中。并且低温等离子体可以快速处理废气中的污染物，处理流程短，效率高，相比于其他处理废气技术具有明显优势。低温等离子体可以击碎废气污染物中的大分子，将其中有害的长链变成无害的短分子，有效地处理了废气，废气中的硫化氢、二硫化碳甲硫醇等含硫化合物、醛类、醇类、胺类等有毒物质都可以经过低温等离子体得到处理，变为无害物质，不过低温等离子体处理废气的处理能力有限，高浓度的废气经过低温等离子体处理不干净，因此低温等离子体目前主要应用在低浓度废气处理中。
一、低温等离子体应用研究现状
我国的等离子体研究较早，经过多年研究，目前已经取得了一定进展，主要是低温等离子体的物理研究方面和将低温等离子体用作诊断用途。
1、研究低温等离子体的物理
低温等离子体的物理研究有热力学性质研究和鞘层物理研究。研究等离子体的热力学性质通常是通过大功率的电弧等离子体，电弧等离子体的表面可以覆盖一些纳米粉和一些冶金合成，对电弧等离子体具有重要的促进作用。石油作为重要的化石能源，与其相关的由煤粉制乙炔也是很多人研究的重点所在，超大功率的电弧等离子体在实现这个过程中起到重要作用。
等离子体通过体鞘与相邻的物体连接，所以“鞘”对于等离子体有重要作用，是等离子体与其他物体的交流媒介，因此研究等离子体的应用必定不能忽略这个“鞘”。鞘不能离开等离子体单独存在，因此很难进行实验研究，会出现很多的模拟值和理论值，已经有一些作者做过相关方面的研究。
2、利用低温等离子体进行诊断
低温等离子体诊断具有十分广泛的用途，它可以调整一些等离子体的参数，也可以指导等离子体工艺过程，还可以在一定程度上揭示等离子体的工作机理，因此非常有必要研究低温等离子体低温等离子体的诊断工作。目前通常使用质谱法、光谱法或者探针法研究低温等离子体的诊断工作。
离子（分子离子、重排离子等）在电场和磁场中运动时由于自身的质子和电荷的比例不一样，其离开电场和磁场的时间也不同，利用这种分离检测的方法就是质谱法，如果知道了离子的准确质量就可以推导出离子的化合物组成，然后就可以得到离子的化学组成和裂解规律等。
原子光谱法和分子光谱法也可以用于低温等离子体诊断研究，等离子体中会含有一些激发态的粒子，这些激发态粒子在一定条件下可以发射光子，通过探测这些光子光谱就可以判断等离子体的物质种类和存在状态。
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探针法具有广泛的应用，半导体的电阻率就可以用探针法就行测量，探针法可以用作测电阻率的标准，用来校准其他测量方法。金属探针加入到等离子体中就会显示出一定的电压和电流，分析这些数据就可以得到等离子体的密度、电子温度和能量分布等。
二、低温等离子体处理废气的工作原理
低温等离子体可以处理工厂产生的废气，既高效又快速，因此应用十分广泛，在目前我国的工厂废气处理市场十分受欢迎。低温等离子体在分解气态污染物中的有毒有害气体时，起关键作用的组分是等离子体中的高能电子。废气与等离子体接触时，废气中的分子和等离子体中的高能电子都在发生不规则的运动，当两者接触时，有一些高能电子会依附在废气中的分子上而不会被弹开，这些高能电子就会改变废气分子的能量，在电子中的能量转化成分子的内能的同时促使分子火花，并且伴随着激发、离解过程的出现。如果电子的能力不高，只能促使废气分子形成具有高活性的自由基，那么在废气分子自身反应以后再与等离子体发生化学反应，消除掉废气中的有害气体分子。在等温等离子体中由于污染物气体分子的浓度、电子密度、气体组成等不同而有可能发生各种各样的反应，要根据实际情况具体分析。
三、低温等离子体在废气处理中的应用
低温等离子体由于自身具有处理速度快、效率高的优点，在废气处理中具有广泛的应用，下面以某公司的废气处理为例，说明低温等离子体的应用：
1、废气组成
某公司在生产过程中产生大量废气，主要成分有甲硫醚、硫化氢和氨等，其中二甲二硫的浓度低于3.24mg/m3,甲硫醚的浓度低于1.91mg/m3，甲硫醇的浓度小于mg/m3，硫化氢的浓度为2.78mg/m3，氨的浓度大于6.7kg/h，甲烷总烃类的浓度低于1500mg/m3,臭气的浓度非常高，为3090，虽然废气的流量非常大，但是其中有害物质的浓度不是很高，属于低浓度废气，低温等离子体非常适合。
2、处理废气的流程
工厂中排出的废气通常含有一定的水分，而有些有害气体可以通过某些溶液吸收，比如废气中的硫化氢就可以通过氢氧化钠溶液去除，而氨可以溶解在稀盐酸中，因此该公司的废气可以先通过盐酸溶液，再通过氢氧化钠溶液，然后通过一定的除水装置出去废气中的水分，将废气通入到预处理器中使其达到一定的条件，然后让废气经过低温等离子体反应器，然后对出反应器的废气进行后处理，之后用引风机通过排气管将废气排到高空中，不同工段的废气在进入低温等离子体反应器之前要充分混合，这样才能取得较好的处理效果。
3、废气处理结果
废气经过处理，其中的有毒有害成分大量减少，具体结果如下：臭气浓度从处理前的3090降低到处理后的179，硫化氢浓度从处理前的2.78mg/m3降低为处理后的0.027mg/m3，其他的甲硫醇、二甲二硫、氨等也降低了100倍以上，符合了国家的排放标准，大大降低了环境污染，为我国实现可持续发展迈进了一大步。由实验结果可知，低温等离子体在处理低浓度废气时效果显著，大大地降低了废气中地有毒有害气体的含量。
四、结语
由前述可以知道我国在处理工业废气方面投入大量的人力和物力，进行了一系列的研究，并且取得了一定的成果，研究出了低温等离子体在废气处理中的重要作用，低温等离子体在处理低浓度废气时效果显著，优势明显，不但处理速度快，而且效率很高，对于我国降低环境污染有重要作用，有利于我国可持续发展战略的实现。
参考文献
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论文作者:梁振驹
论文发表刊物:《低碳地产》2016年12期
论文发表时间:2016/10/25
标签：等离子体论文; 废气论文; 低温论文; 浓度论文; 分子论文; 硫化氢论文; 我国论文; 《低碳地产》2016年12期论文;