摘要：针对国内外漆包线尾气处理的经验和情况，从保证处理无害化效果及让漆包线尾气处理经济可行性结合的角度，介绍了低温等离子净化技术的应用效果及净化效率，认为采用等离子净化技术进行漆包线尾气处理的时机已经成熟。

引言

目前，漆包线生产中普遍采用催化燃烧热风循环工艺，既处理了废气，又利用了催化反应中产生的热量，真正达到了节能、减排之目的。但由于在该工艺中有部分处理后的热废气重复循环到催化床，使得转化率有所降低，且催化剂长期在较高的温度下运行，活性衰退加快，特别到后期，虽然排放口的监测数据达标，但仍然可以闻到令人不舒服的气味(恶臭)。为了解决在漆包线生产中普遍存在的这一问题，日前，一项采用低温等离子净化技术处理漆包线尾气在福建某漆包线公司应用获得成功。

 

1 低温等离子净化技术

低温等离子体分解技术是近年来出现的一种新兴的物理和化学相结合的废气处理技术。低温等离子体的特征是电子温度 (约 l0000K)远高于离子温度 (300~500K)。此种非平衡性对等离子体化学与工艺过程非常重要，非平衡性一方面它可以反应体系中的电子有足够高的能量使反应物分子激发、离解和电离；另一方面反应体系又得以保持低温乃至接近室温。这样不仅设备投资少、能耗低而且不会产生二次污染。等离子体中的离子、电子和激发态原子都是极活泼的反应性物种，能使通常条件下难以进行或速度很慢的反应变得十分迅速，从而引发一系列的物理和化学反应，实现对废气中有害气体的净化。         

等离子分解技术处理工业废气，是通过高电压放电形式，获得非热平衡等离子体，即产生大量的高能电子或高能电子激励产生的O、OH、N基等活性粒子，破坏C-H、C-C等化学键，使废气中的大分子转化为较小分子。通过等离子体发生器将空气等离子化，使得空气中含有富足的原子氧和臭氧及其它激发态的氧，等离子化的空气中含有的氧粒子参与反应的能力比中性的氧气分子更强，可以使废气得到充分氧化，最终生成 CO₂和 H₂O，废气通过等离子分解燃烧处理最终变为无害物质。这样不仅可以节约能量，且在一定程度上提高废气的净化效率。

等离子净化法目前被认为处理有机废气的有效方法之一，与常规技术相比具有工艺简单、流程短、可操作性好的特点，特别是在节能方面有很大的潜力，应用范围也比较广泛，特别适用于低浓度有机气体，处理效果非常好。等离子体净化装置是高效有机废气处理装置，实际运行结果表明，净化效率可达到 75%~ 88%，对于处理大风量、低浓度的有机废气,该技术与其它热解和燃烧技术相比具有净化效率高、运行维护容易、无二次污染和节省能耗等优点，国内外一致认为该法是最为成熟和可靠的技术之一。

由于低温等离子废气净化装置对废气中的水汽比较敏感，因此必须考虑废气中的水汽含量。从最不利的因素考虑，假定夏天雨季生产期间气温为35℃，此时空气的相对湿度为100%，则空气的湿含量为0.0365kg/kg，水蒸气蒸发后废气湿含量为0.0645kg/kg。相当于出口废气温度37℃时为饱和。我们实测出口温度冬季在30℃、左右，夏季在40℃左右，说明局部会有部分水汽冷凝下来。

为了确认安装低温等离子体净化装置的净化效率，我们使用福建某漆包线公司的漆包线尾气进行试验，结果表明低温等离子体净化漆包线尾气处理及气味处理有明显的效果，即远低于排放标准及气味有明显的减轻。考虑到物质浓度与气味的关系是对数关系，故可以说明采用低温等离子体净化福建某漆包线公司废气是有较好的效果的。

2 等离子净化器在该厂中的实际应用

 以福建某厂为例，在原有催化热风循环工艺的基础上，加装低温等离子处理装置，确保废气完全达标排放，大大改善车间内部及周边环境状况。

 

该厂是当地最大的漆包线生产厂之一，共有漆包机11台，其中7台卧机，4台立机。企业比较重视环境保护工作，管理规范。漆包线烘干所产生的有害废气经催化转化后，热风循环利用，排放的废气基本达标（见附件1）。由于该厂生产车间与居民住户最近的直线距离仅２１米，一到气压相对较低的天气，特别是雨天，就会有一些关于气味难闻方面的投诉。为此，厂方经过考察比较，决定采用低温等离子技术来解决这一困惑企业多时的难题。

该装置由四条处理线组成，工艺流程见图１。

 

催化燃烧废气→前级处理→低温等离子净化器→风机→达标排放

图１　　废气处理工艺流程

从11条漆包机排出的废气与车间内无组织排放的气体一起分成四路引出车间，每路的设计风量为１０万m³/h。气体经配风稳压、除尘洗涤后进入等离子净化净化器处理。在高压电场发生器在工作电压的脉冲电晕作用下，发生强烈的辉光放电，电场模块内遍布强紫光，废气中的有机物在强紫光作用下，可在极短的时间（ns）内被激活，自由能猛增成为活化分子。这些活化分子在发生频繁碰撞的瞬间，将动能转化成为分子内部的势能，原有化学键发生断裂，生成新的无害单一原子气体，使有害的化合物转化为无毒的CO₂和H₂O。处理后气体中的VOC含量大大低于标准规定的限值，车间周围也闻不到气味。

 

采用低温等离子两级处理技术来实现漆包线生产中废气达标、热量回用，确保周边无异味是完全可行的。且该等离子净化技术广泛应用于造粒机废气，机床油雾废气，焊接废气，喷漆及化工有机废气处理等领域。其中二级处理净化效率为75%以上，三级处理可达到80%。

采用低温等离子技术有以下几方面优点：

 

1.  造价低，减少投资；

2.  使用方便，随时开机，随时使用，不需要预热过程；

3.  维护保养简单，电控部分除电子元件正常老化外不需要更换;安全可靠；设备设计采用敞开式排放形式不设封闭高压工作区；

4.   对于有机废气的处理效率达到75%以上。

特别提醒：进入低温等离子装置的废气中VOC总浓度不要超过300mg/m³。

 

3等离子净化技术在漆包线尾气处理中的经济可行性

   漆包线尾气的等离子净化处理的投资成本可能会高一些，但经过分析，经济上是可行的。一组风量为１０万M³/h的低温等离子处理装置，其装机容量约为25KW，运行费21元/天，对于从事铜加工行业的工厂来说，是完全可以接受的。

 

4 等离子净化技术在漆包线尾气处理技术的优势

   等离子净化技术处理漆包线尾气的达标及恶臭效果是该技术的优势。我公司采用等离子净化技术在福建某漆包线及余姚某漆包线公司得到很好的应用，两家公司相应运行一年及半年来，检测的排放物气体中的苯，甲苯，二甲苯能满足新大气污染物综合排放标准限值，具体见福建某漆包线公司尾气前后处理检测报告。

附件1：等离子净化器处理前排放废气中VOC浓度监测数据

  （此为催化剂使用一年后的监测结果）

  5 等离子净化技术在漆包线尾气处理技术的发展

   国内对于漆包线废气处理的方式一直存在争议，而欧洲对于等离子净化技术则日益看好。他们认为漆包线废气在催化燃烧后气体排放物即使达标排放，但其产生的异味也是令人担心的，排放气体的净化系统完全是为了达到环境排放标准而设置的，没有任何其它工艺作用。而低温等离子技术是一个产生臭氧的过程，气体的净化系统是生成无毒的合成气体和水，而不仅仅是为了达标排放而且可以除恶臭。

分析国内漆包线废气处理项目经验，也有一个气味异味大小的问题；而对于漆包线废气处理和漆包线公司运行监管，要完全到位也是需要一个过程。同时，即使是规模比较大和运行比较好的漆包线公司，排放标准要进一步严格化也有很大难度，而对于漆包线有机废气的处理，会越来越得到重视，并且也期待更好的技术和设备。用低温等离子净化技术处理漆包线有机废气，可达到减量化，无害化，资源化的综合效果，而且运用方式灵活，日益受到业界重视。

近几年采用的等离子技术处理漆包线尾气及异味的技术不断的得到进步，也使其经济性大为改观。国内一些专家已关注该项技术多年，他们对该项技术有较深入的分析和理解，并且针对国内业界人士对这项技术的一些疑虑，正在做着最大限度减少引进成本和尽可能多采用国内成熟可靠的设备材料和配套技术的各种方案。

 

（1）           低温等离子净化处理是适应目前我国国情的一项有效的有机废气及恶臭的处理方法。

（2）           应用低温等离子净化技术处理更多领域的有机废气处理，以取得其他技术不能达到的无害化和综合化的效果。

（3）           采用等离子净化技术处理漆包线尾气，其净化效率比较高且运行成本比较低。

（4）           我国有很多漆包线厂家的社会需求和提高漆包线有机废气及恶臭处理，在国内采用等离子净化技术处理漆包线废气的时机已经成熟。