Инновационные Решения

Установки для очистки воздуха Plazkat работают по принципу плазмо-каталитической очистки. Воздух проходит следующие этапы очистки:

- Предварительная очистка воздуха. На этом этапе воздух очищается от негазообразных веществ и крупных частиц, которые задерживаются в фильтре. Происходит очистка от пыли, дыма, жира, волокон и аэрозолей.

- Плазмо-химическая ступень очистки воздуха. В плазмо-химическом реакторе происходит разрушение молекул-загрязнителей в зоне низкотемпературной плазмы под воздействием электрического разряда. Газообразные загрязнители при этом процессе разрушаются и переходят в безвредные соединения.

- Каталитическая ступень очистки воздуха. При каталитической очистке воздуха происходят окислительно-восстановительные реакции, которые вызывают конверсию вредных газов в безвредные. По сути, это ускорение реакции разложения озона: синтезируемый озон попадает на катализатор, где распадается на активный атомарный и молекулярный кислород. Остатки загрязняющих веществ при этом разрушаются на катализаторе благодаря глубокому окислению кислородом.

В установке Plazkat очистка воздуха происходит за счет плазмокаталитических реакций. Реализовано совместное действие как плазмохимического, так и каталитического методов воздействия на газообразные вещества-загрязнители.

В основе представлений о плазмокатализе лежит теория о том, что газообразные вещества, попадая в зону газового электрического разряда, сформированного сильным электрическим полем, взаимодействуют с продуктами электросинтеза по физическому и химическому механизмам, образуя конечные вещества со значительно большими скоростями, чем в стационарных и равновесных условиях. Таким образом, можно сказать что плазма, образуемая электрическими разрядами, играет роль катализатора для проведения реакций окисления или восстановления как органических, так и неорганических веществ.

 

Плазмохимический метод газоочистки

Плазмохимические реакторы установок являются источником низкотемпературной слабоионизированной плазмы (НСП), которая может синтезироваться при пониженном и атмосферном давлениях различными способами. Для синтеза НСП в установках используется барьерный разряд (стриммерный разряд переменного тока) и тлеющий разряд (создается между тонкими штырями и плоскостью при токах более 100мкА)

Уникальность НСП, создаваемой газовыми разрядами обусловлена ее сильной термодинамической неравновесностью, которая возникает при создании сильного электрического поля в зоне синтеза плазмы. Большая величина напряженности электрического поля или точнее его приведенного значения E/N, где Е – напряженность поля, N – плотность газа протекающего через разряд, трансформируется в кинетическую энергию заряженных легких частиц, т.е. электронов. В результате этого, электроны становятся сильно перегретыми по сравнению с частицами окружающего газа. Их энергия в среднем превышает температуру газа в 100 и более раз зависимости от типа разряда. При столкновении с молекулами газа такие электроны мало меняют их кинетическую энергию, но очень эффективно возбуждают и диссоциируют молекулы. Вследствие этого, образуется большое количество ионов, радикалов, возбужденных частиц, фотонов большой энергии и т.д. Возникший поток ионизированных частиц и электронов собственно и обеспечивает необходимые реакции в холодном газе или на поверхности.

Таким образом, процесс конверсии вредных веществ в элементарные соединения происходит по следующему механизму: загрязненный воздух проходит через плазмохимический реактор очистителя воздуха, в котором происходит разрушение вредных газообразных веществ под действием НСП и других физикохимических факторов воздействия.

Каталитический метод газоочистки

Каталитический способ очистки воздуха представляет собой глубокое окисление продуктов конверсии, образовавшихся после прохождения воздуха через плазмохимический реактор. В данном способе применяется низкотемпературный катализатор без драгоценных металлов, который, благодаря применению НСП, начинает эффективно работать в диапазоне температур от 20 до 50°С.

Плазмокаталитическая технология очистки воздуха от вредных газообразных веществ уникальна, потому что позволяет производить глубокую очистку всего комплекса токсичных и вредных органических соединений до СО₂ и Н₂О уже при низких температурах.

Плазмокаталитическая технология решает проблему очистки воздуха (газоочистки) при:

- Минимуме катализатора (без драгметаллов);
- Минимуме температуры ( от 20°С);
- Минимуме потребляемой электроэнергии.

Основные принципы очистки воздуха в установке.

Воздух, подлежащий очистке от вредных газообразных соединений, поступает в установку Plazkat за счет создаваемого вентилятором разрежения.

Установка Plazkat состоит из модулей установленных таким образом, чтобы поступающий воздух равномерно распределялся между модулями. Каждый модуль обеспечивает очистку от 750 до 1000 м³/ч загрязненной смеси.

За счет специальной конструкции модуля, при подаче разности электрических потенциалов на электроды от агрегата питания, каждый модуль становится источником низкотемпературной слабоионизированной плазмы.

Скорость прохождения воздуха через модуль подбирается таким образом, чтобы обеспечить максимально полное разложение загрязняющих веществ под воздействием «поражающих» факторов плазмы: высокая температура, микроразряды (стримеры), поток электронов, озон высокой концентрации, жесткое излучение. В результате воздействия, органические вещества, состоящие из набора атомов кислорода, водорода и углерода превращаются в полностью безвредные соединения – углекислый газ и воду (выражается в виде незначительного увеличения влажности очищенного воздуха). Это можно проиллюстрировать следующим уравнением реакции:

СхНуОz + hv →СО2 + Н2О

 Вещества, содержащие в своем составе азот, например, аммиак, под воздействие плазмы практически полностью восстанавливаются до атмосферного азота N2. Реакция проходит по следующему механизму. Молекулы воды, содержащиеся в выбросе под воздействием плазмы диссоциируют до гидроксилионов:

Н2О + hv →ОН‾ + Н+

Аммиак под воздействие гидроксил-ионов в поле плазмы реагируют по следующему механизму:

NH3 + OH‾ + hv → N2 + Н2О

Образующиеся вещества: атмосферный азот, углекислый газ, вода являются абсолютно безвредными.

С учетом средней степени очистки 85 – 92 % на выходе совместно с этими газами будут присутствовать неразложишиеся молекулы исходных веществ соответственно в количестве 8 – 15%.

Установки PLAZKAT успешно используются в различных производственных отраслях. Воздухоочистка с применением плазмохимического и каталитического метода воздействия на газообразные вещества-загрязнители позволяет удалить самые различные газообразные вредные вещества и примеси.

Установки находят широкое применение в следующих отраслях (приведены основные отрасли)

• Химическое производство
• Нефтегазовое производство
• Фармацевтическое производство
• Производство и обработка пластмасс и полимеров
• Лакокрасочное производство
• Полиграфическое производство
• Металлургия и металлообработка
• Деревообрабатывающие производства
• Пищевое производство
• Очистные сооружения

Затраты на работу наших установок, помимо технического обслуживания, минимальны, для их работы нужно только потребление электроэнергии. Оборудование устанавливается как внутри производственных помещений, так и снаружи – это зависит от особенностей конкретного места эксплуатации.

Очистка от органических растворителей и других вредных примесей на основе метода плазменно-каталитической деструкции токсичных газов является наиболее эффективной и надежной.