PM2.5二次颗粒物“元凶”
不少公众都已熟悉PM2.5的五大来源:机动车尾气排放、工业污染、燃煤污染、施工扬尘以及外来污染。然而,科学家指出,还有一个重要污染源,一直被社会忽视,更是PM2.5指数被持续推高的重要密码——氨气污染。在废气处理中,氨气是最难处理的一环。
这要从PM2.5源解析说起。PM2.5成因复杂,既包括燃烧烟尘等直接排放的一次颗粒物,也包括污染物在大气中进行化学反应后生成的二次颗粒物。硫酸铵、硝酸铵等铵盐是二次颗粒物的最主要组成部分,正是源自于氨与酸反应生成的。
在让人掩鼻的坏空气中,氨是PM2.5中绝大多数二次颗粒物形成的根本原因。“更严重的问题在于,在废气处理中,氨气是空气治理的最大难点。”
“这为我们治霾净化空气提供了思路。”该负责人称,“只要在一个相对封闭的车间内,采用公司新研发的低温等离子体废气处理系统,就可以很快清除有害废气,尤其是氨气的排放清理效果能达到95%。”
“人造闪电”分解
PM2.5成为水和二氧化碳
低温等离子体是什么物体?真的有如此神奇?
“冰升温至0℃会变成水,如继续使温度升至100℃,水就会沸腾成为水蒸气。那么对于气态物质,温度升至几千摄氏度时,将会有什么新变化呢?”这位负责人解释道,低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态,当外加电压达到气体的着火电压时,气体分子被击穿。空气中的闪电,就是处于低温等离子体状态下的一种表现。
“我们让各种成分的废气达到低温等离子体状态时,由于物质分子热运动加剧,气体的分子链被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体,并发生后续的各种反应,从而最终被分解成为H2O、CO2等清洁的气体,达到降解污染物的目的。”
该负责人介绍,尽管整个分解过程只要几秒钟时间,但这项技术研发有两年多。
“人造闪电”从哪来?
采用军工高压电源技术
从气态物质演变到低温等离子体,离不开急速高压放电,这种实验室超难度的技术活如何被运用在产业化生产中?
“将普通380伏的电压迅速提高到5万伏,采用的是军工高压电源的技术,研发出高压高频开关电源,集成低温等离子体发生器。这项技术已经申请了国家新型专利。”
这其中,等离子体反应室是该套设备中的“极品”,它包含多个类蜂窝结构,每个小蜂窝的中心有一个高压放电电极穿过,就像一个个“闪电”朝着废气中PM2.5劈来。
而风机采用的是变频器控制,根据排放风机的风量大小,控制系统自动地增减变频器输出频率,分级控制风量大小,达到节能降耗的目的。