低温等离子体(介质阻挡放电)

低温等离子摘要：对低温等离子体技术和溶液协同技术的原理和基本结构进行了探讨。

并对低温等离子体技术进行改进，提出了新型的尾气处理装置，介质阻挡放电低温等离子体-溶液协同装置。

对低温等离子体技术加以优化，加装溶液协同装置。

研究表明，该装置可以有效提高发动机尾气颗粒物、碳氢化合物和氮氧化物的净化效率，且具有广泛的应用前景。

关键词：低温等离子体；溶液协同；介质阻挡放电；尾气处理技术the research of the no-thermal plasma-solution collaborative technologyguo wei-wei，jiang guo-heabstract： this paper were discussed the principle and basic structure of the non-thermal plasma technology and solution synergy technology. i have designed the new type of gas treatment device after improved the non-thermal plasma technology， the non-thermal plasma of dielectric barrier discharge with the solution synergy device. i have optimized the non-thermal plasma technology， added solution synergy device. research shows， this device can purified effectively the engine exhaust particles， hydrocarbons and nox， and hasa properly prospect of application.key words： non-thermal plasma； solution collaborative technology； dielectric barrier discharge； emission aftertreatment1.前言：大气环境污染对人类健康及环境的影响日益严重，对内燃机排放的限制也日益严格，限制和治理柴油机尾气污染已经成为十分紧迫的任务。

文章栏目：大气污染防治DOI 10.12030/j.cjee.201906002中图分类号 X511 文献标识码 A于欣, 党小庆, 李世杰, 等. 单介质和双介质阻挡放电低温等离子体降解甲苯的比较[J]. 环境工程学报，2020, 14(4): 1033-1041.YU Xin, DANG Xiaoqing, LI Shijie, et al. Comparison of single and double dielectric barrier discharge non-thermal plasma for toluene removal[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2020, 14(4): 1033-1041.单介质和双介质阻挡放电低温等离子体降解甲苯的比较于欣，党小庆*，李世杰，黄准，郭惠，张金龙西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西省环境工程重点实验室，西安 710055第一作者：于欣(1993—)，女，硕士研究生。

研究方向：大气污染物治理。

E-mail ：187********@ 摘　要　为研究介质阻挡放电(DBD)反应器结构对低温等离子体降解甲苯的影响，设计了具有单层介质和双层介质的DBD 反应器。

对2种反应器的放电特征、甲苯去除率、矿化率、CO 2选择性和能量效率进行了比较，并对施加电压和初始浓度对甲苯降解效果的影响进行了分析。

结果表明：在相同电压下，双介质反应器(DDBD)具有更高的电场强度，而单介质反应器(SDBD)的输入功率更高；当甲苯浓度和电压分别为616、1 027、1 848 mg·m −3和14~24 kV 时，双介质中的甲苯去除率为9.4%~100%、7.4%~99%、5.1%~64%，单介质为67%~98%、46%~90%、26%~59%。

这说明低电压下单介质反应器的甲苯去除率更高，而高电压下则相反，并且，浓度降低、电压升高有利于甲苯的降解。

介阻挡放电dbd等离子体质介阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge，简称DBD）等离子体是一种通过在介质中引入电场，产生非热等离子体的技术。

DBD等离子体在材料科学中具有广泛的应用，包括表面改性、材料合成、光催化等方面。

本文将深入探讨DBD等离子体的基本原理、特性及其在材料科学中的应用。

一、DBD等离子体的基本原理电场作用：DBD等离子体是通过在介质中施加交变电场来产生的。

介质可以是气体、液体或固体，当介质处于电场中时，电子被加速并与原子、分子碰撞，形成等离子体。

介质屏障：DBD中的介质通常被设计成一个屏障，以防止气体放电在整个空间中扩散。

这种屏障可以是绝缘体、氧化物薄膜等，通过合理设计可以控制放电的形态和位置。

非热等离子体：与热等离子体不同，DBD等离子体通常是非热等离子体，即在产生等离子体的过程中，温度升高较小。

这使得DBD等离子体在许多材料处理过程中更为适用，尤其是对于对温度敏感的材料。

二、DBD等离子体的特性选择性激发：DBD等离子体可以实现对特定化合物的选择性激发。

通过合理选择介质和施加电场条件，可以实现对特定分子的激发，有助于实现一些特殊材料的合成和改性。

低温等离子体：由于DBD等离子体通常是非热等离子体，产生的温升相对较小，使其适用于对温度敏感的材料。

这也为材料表面处理提供了更多的选择。

局部处理：DBD等离子体产生的放电可以被定向和局部化，这为在材料表面进行局部处理提供了便利。

可以通过控制电场和介质屏障来实现对特定区域的处理。

三、DBD等离子体在材料科学中的应用表面改性：DBD等离子体广泛用于材料表面改性，包括表面活性改善、功能化处理等。

通过调控等离子体对表面的影响，改善了材料的性能和功能。

材料合成：DBD等离子体被应用于一些新材料的合成过程，例如纳米颗粒、薄膜等。

通过控制等离子体条件，可以实现对材料结构的精确调控。

光催化：DBD等离子体在光催化领域有着重要的应用。

VOCs治理专业培训考核试卷（低温等离子体工艺）考试用时1小时部门姓名：得分：一、填空题（每空2分，共40分）1、等离子按照表观温度可分为低温等离子体和高温等离子体23整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。

4、低温等离子体又称非平衡态等离子体，通常分为：由微波放电，介质阻挡放电，电晕放电，辉光放电等产生，在废气治理中常用的放电形式有、。

5、介质阻挡放电的结构一般包含交流高压电源、高压电极、接地电极、介质。

电晕放电的电极形式一般有线筒式、蜂窝式6、介质阻挡放电的介质材质一般是石英玻璃78、当给气体施加电场，气体在电场提供的能量下会有气态转变为等由基等活性粒子。

9、市场上低温等离子工艺设备，放电形式以电晕放电为主、10000m3/h风量平均电耗是2-3KW，10000m3/h风量设备（碳钢材质）市场价为10000元左右。

二、判断题（正确的打√错位的打X，每题2分，共20分）1、注入式低温等离子体电极一般不会与废气直接接触。

（）2、注入式低温等离子体废气处理效率比其他形式的等离子高。

（）3、低温等离子体在废气湿度较大时依然可以正常运行。

（）4、介质阻挡放电和电晕放电均不会出现爬电、等现象。

（）5、介质阻挡放电形式的等离子对废气的处理效率要高于电晕放电形式的等离子很多。

（）6、低温等离子工艺已被部分地方环保部门明令禁止不准使用。

（）7、低温等离子技术对恶臭气体的处理效率较高。

（）8、低温等离子技术处理VOCs时会产生二次污染。

（）9、介质阻挡放电形式的低温等离子技术因其放电形式的特殊，不需要考虑废气中可燃气体的浓度。

（）10、低温等离子设备在工作状态下会产生大量臭氧。

（）三、问答题（40分）1.低温等离子技术中，设备使用较长时间导致内壁上附着一些物质，这种情况是否会引起燃烧？请说明理由（10分）2、介质阻挡放电和电晕放电在处理效率、耗电量、设备造价安全性方面的区别是什么？请分点论述。

（12分）3、低温等离子体技术在处理废气过程中由哪些优点，有哪些缺点？请至少列出3项优点3项缺点（18分）。

PLD—DBD低温等离子处理技术简介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，气体分了被击穿，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降解污染物的目的。

等离子除臭——低温等离子体专利技术PLD—DBD低温等离子体(介质阻挡放电)废气治理装置简介PLD—DBD低温等离子体(介质阻挡放电)废气治理装置是派力迪环保工程有限公司与复旦大学共同研制开发的工业废气净化技术产品，采用的放电形式为双介质阻挡放电(dielectric Barrier discharge，简称DBD)。

该产品拥有国家独立知识产权，并获得十余项国家发明专利，在工业化应用方面，走在了其他国家前面，领先于世界先进水平，属于真正的中国创造。

上海化纤一厂利用等离子方法处理废气装置，处理量：8000Nm3/h 流速：10m/s 电耗：0.003KW/Nm3 H2S和CS2去除率＞95%技术简介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，气体分了被击穿，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降解污染物的同的。

PLD—DBD低温等离子体处理恶臭气体的作用原理(已H2S和CS2为例)活性粒子的化学反应：CS2*＋CS2→2CS + S2CS2*＋O2→CS + SO2CS + O2→CO + SOnCS→(CS)n (聚合物)SO + O2→OSOOSO + OSOO→2SO2CO + O→CO2···其总的反应为：3CS2 + 8O2→CO2 +2CO + 6SO22H2S + 3O2→2H2O + 2SO2PLD—DBD低温等离子体技术的特点与目前国内常用的异味气体治理方法相比较本装置具有如下优点：- 技术高端，工艺简洁：开机后，即自行运转，受工况限制非常少，无需专人操作。

低温等离子体工作原理
拥有自主知识产权的DDBD技术采用双介质阻挡放电形式产生等离子体，所产生的密度是其他同类技术产生等离子体密度的1500倍，该技术是由派力迪公司与复旦大学共同研发成功的，用于工业恶臭、异味、有毒有害气体处理。

该技术可广泛应用于石油化工、垃圾焚烧、制药、食品、污水处理厂、涂料、皮革加工、感光材料、汽车制造等诸多行业有机废气的治理以及采用其它方法很难解决的废气的治理。

该技术的工作原理如下：
低温等离子体净化废气的工作原理图示：
介质阻挡放电过程中，电子从电场中获得能量，通过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、臭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。

等离子体化学反应过程大致如下：
从以上反应过程可以看出，电子先从电场获得能量，通过激发或电离将能量转移到污染物分子中去，那些获得能量的污染物分子被激发，同时有部分分子被电离，从而成为活性基团。

然后这些活性基团与氧气、活性基团与活性基团之间相互碰撞后生成稳定产物和热。

另外，高能电子也能被卤素和氧气等电子亲和力较强的物质俘获，成为负离子。

这类负离子具有很好的化学活性，在化学反应中起着重要的作用。

环保知识点：浅谈废气处理——低温等离子体技术工艺的问题展开全文低温等离子工艺现场示意图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放电电压时，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。

原理：低温等离子废气处理设备中的介质阻挡放电的过程中，等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、臭氧和激发态分子等，理论上VOCs与这些具有较高能量的活性基团发生反应，部分会被裂解，最终转化为二氧化碳和水等物质，从而达到净化废气的目的。

一般国内生产的运用低温等离子体技术的治污设备，其制造公司对设备的除污参数的描述，基本上都会提到设备的除污效率可达80%以上。

大量的低温等离子体设备仅可用于治理油烟污染，在实际处理工业VOCs过程中，这种低温等离子体技术设备对VOCs的降解基本无效和会生成污染副产物，其降解效率较低，并且VOCs的易燃性令低温等离子体技术设备的安全性也备受关注。

1、爆炸事故发生几率高2016年11月10日，天津市武清区南蔡村镇天津摩德运动器材公司，发生一起因环保除尘装置内金属粉尘受潮发热而引发的粉尘燃爆事故，造成1人死亡，12人受伤。

2017年6月20日，天津市静海区福明树脂有限公司在委托天津津荣煜环保科技有限公司安装调试环保设备过程中，发生一起爆炸事故，造成环保设备安装调试人员2人当场死亡、2人受伤。

2017年6月30日天津市安全生产委员会发布了《市安委会办公室关于吸取事故教训开展环保治理设施专项安全检查的通知》（津安办〔2017〕32号）（以下简称通知），通知中提到：“对采用‘低温等离子’等可能产生点火能的工艺或设备设施处理易燃易爆挥发性有机物的，或采用湿法除尘处理铝、镁等金属涉爆粉尘的环保设施，要立即停用，并全面进行安全风险评估，严防类似事故再次发生”。

低温等离子废气处理设备易产生火花放电，在高峰值电压下，反应器易产生火花放电，火花放电不仅增大电能消耗，而且破坏放电的正常进行，净化效率低，还存在危险性。

dbd介质阻挡放电特点
DBD（Dielectric Barrier Discharge，介质阻挡放电）是一种在两个电极之间的介质中发生的非平衡等离子体放电现象。

以下是DBD放电的特点：
1. 高压激励：DBD放电通常需要较高的电压才能启动，一般在几千伏至数十千伏的范围内。

2. 非热等离子体：DBD放电产生的等离子体温度相对较低，通常在室温附近，因此被称为非热等离子体。

这使得DBD放电可以应用于对敏感材料和生物组织的处理。

3. 空气介质：DBD放电最常用的介质是空气，但也可以使用其他气体或液体作为介质。

空气介质具有广泛的应用领域，如空气净化、杀菌消毒等。

4. 低电流：DBD放电时，电流通常较低，一般在微安至毫安的范围内。

这种低电流特性使得DBD放电具有较低的能耗。

5. 非连续放电：DBD放电是一种非连续的放电形式，即电流在周期性的激励下产生脉冲放电。

这种脉冲放电特性使得DBD放电可以用于一些需要脉冲能量输入的应用。

6. 电晕放电：DBD放电属于电晕放电的一种形式，即通过介质中的电晕区域进行电荷传输和等离子体产生。

这种电晕放电特点使得DBD放电具有较高的电荷密度和较强的局部化效应。

综上所述，DBD放电具有高压激励、非热等离子体、空气介质、低电流、非连续放电和电晕放电等特点。

这些特点使得DBD放电在许多领域有着广泛的应用潜力。

1。

低温等离子体技术在环境工程中的应用：低温等离子体技术在废气处理中的应用随着工业经济的发展，石油、制药、油漆、印刷和涂料等行业产生的挥发性有机废气也日渐增多,这些废气不仅会在大气中停留较长的时间，还会扩散和漂移到较远的地方，给环境带来严重的污染，这些废气吸入＊*＊，直接对**＊的健康产生极大的危害；另外工业烟气的无控制排放使全球性的大气环境日益恶化,酸雨（主要来源于工业排放的硫氧化物和氮氧化物) 的危害引起了各国的重视.由于大气受污染而酸化，导致了生态环境的破坏，重大灾难频繁发生，给人类造成了巨大损失.因此选择一种经济、可行性强的处理方法势在必行.降解挥发性有机污染物（VOCs）传统的处理方法如吸收、吸附、冷凝和燃烧等，对于低浓度的VOCs很难实现,而光催化降解VOCs又存在催化剂容易失活的问题，利用低温等离子体处理VOCs可以不受上述条件的限制,具有潜在的优势.但由于等离子体是一门包含放电物理学、放电化学、化学反应工程学及真空技术等基础学科之上的交叉学科。

因此，目前能成熟的掌握该技术的单位非常的少。

大部分宣传采用低温等离子技术处理废气的宣传都不是真正意义上的低温等离子废气处理技术。

是否是低温等离子体处理技术的简单判断方法:现在，各传媒上宣传低温等离子废气处理的产品和技术很多，可这些产品的宣传大部分都是在炒低温等离子体概念。

如何判断是否是真正意义上的低温等离子体技术？可以用下面两个简单的规则来判断，即使你不懂低温等离子体技术也能判断出是真是假。

（1）在废气处理的通道上必须充满了低温等离子体.这条规则判断很简单，只要用眼睛观察一下处理通道是否充满紫蓝色的放电就可以直观的了解是否是低温等离子体了（需要注意的是不要将各种颜色的灯光当作电离子体放电）.如果在废气处理的通道上只零星的分布若干的放电点或线，则处理的效果是非常有限的，因为，大部分的(VOCs)气体没有进过低温等离子体处理区域。

（2) 低温等离子体处理系统必须要有一定的放电处理功率。

介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge, DBD)介质阻挡放电(DBD)是有绝缘介质插入放电空间的一种非平衡态气体放电又称介质阻挡电晕放电或无声放电。

介质阻挡放电能够在高气压和很宽的频率范围内工作，通常的工作气压为104～106。

电源频率可从50Hz至1MHz。

电极结构的设计形式多种多样。

在两个放电电极之间充满某种工作气体,并将其中一个或两个电极用绝缘介质覆盖,也可以将介质直接悬挂在放电空间或采用颗粒状的介质填充其中，当两电极间施加足够高的交流电压时，电极间的气体会被击穿而产生放电，即产生了介质阻挡放电。

在实际应用中，管线式的电极结构被广泛的应用于各种化学反应器中，而平板式电极结构则被广泛的应用于工业中的高分子和金属薄膜及板材的改性、接枝、表面张力的提高、清洗和亲水改性中。

(To top)介质阻挡放电(DBD)常用结构介质阻挡放电通常是由正弦波型(sinusoidal)的交流(alternating current, AC)高压电源驱动，随着供给电压的升高，系统中反应气体的状态会经历三个阶段的变化，即会由绝缘状态(insulation)逐渐至击穿(breakdown)最后发生放电。

当供給的电压比较低时，虽然有些气体会有一些电离和游离扩散，但因含量太少电流太小，不足以使反应区内的气体出现等离子体反应，此时的电流为零。

随着供给电压的逐渐提高，反应区域中的电子也随之增加，但未达到反应气体的击穿电压(breakdown voltage; avalanche voltage)时，两电极间的电场比较低无法提供电子足够的能量使气体分子进行非弹性碰撞，缺乏非弹性碰撞的结果导致电子数不能大量增加，因此，反应气体仍然为绝缘状态，无法产生放电，此时的电流随着电极施加的电压提高而略有增加，但几乎为零。

若继续提高供給电压，当两电极间的电场大到足够使气体分子进行非弹性碰撞时，气体将因为离子化的非弹性碰撞而大量增加，当空间中的电子密度高于一临界值时及帕邢(Paschen)击穿电压时，便产生许多微放电丝(microdischarge)导通在两极之间，同时系統中可明显观察到发光(luminous)的現象此时，电流会随着施加的电压提高而迅速增加。

低温等离子体技术在废气处理中的应用在现代工业高速发展的进程中，废气排放问题日益严峻，对环境和人类健康构成了严重威胁。

为了有效解决这一问题，各种废气处理技术应运而生，其中低温等离子体技术凭借其独特的优势逐渐受到广泛关注和应用。

低温等离子体技术是一种新兴的、高效的废气处理手段。

它的基本原理是通过外加电场，使气体分子发生电离，形成大量的自由电子、离子和活性基团。

这些带电粒子和活性物质具有极高的化学活性，能够与废气中的污染物发生一系列复杂的物理化学反应，从而将污染物分解转化为无害物质。

低温等离子体技术在废气处理中的应用具有多方面的优势。

首先，它的适用范围非常广泛。

无论是有机废气，如挥发性有机物（VOCs）、苯系物、醛酮类等，还是无机废气，如硫化氢、氨气、氮氧化物等，都能够得到有效的处理。

其次，该技术处理废气的效率高。

在合适的条件下，能够实现对污染物的快速分解和去除，达到较高的净化效果。

再者，低温等离子体技术反应速度快，设备占地面积小，操作灵活方便，能够适应不同规模和类型的废气处理需求。

在实际应用中，低温等离子体技术主要有以下几种常见的形式。

介质阻挡放电是其中一种常见的方式。

在这种放电形式中，电极之间存在绝缘介质，阻止了放电电流的自由流动，从而形成了不均匀的电场。

这种不均匀的电场能够有效地激发气体分子产生等离子体，对废气中的污染物进行处理。

电晕放电也是常用的形式之一。

在这种放电中，电极曲率半径很小，在高电压作用下，电极附近的电场强度极高，导致气体发生电离，形成电晕放电。

电晕放电产生的等离子体能够与废气中的污染物相互作用，实现净化目的。

另外，还有辉光放电等形式。

辉光放电产生的等离子体具有较高的能量密度和活性，能够有效地分解废气中的复杂污染物。

然而，低温等离子体技术在应用过程中也并非完美无缺。

一方面，它的能耗相对较高。

为了产生足够强度的等离子体，需要消耗较多的电能。

另一方面，对于某些高浓度、难降解的废气，单独使用低温等离子体技术可能无法达到理想的处理效果，需要与其他处理技术相结合，如吸附、催化等，以提高整体的处理效率和降低处理成本。

高化学活性电子、离子、中性粒子，在聚集态内的总正负电荷数相等。

当前，在处理气态污染物时，主要采用介质阻挡放电、电晕放电。

在采用低温等离子体处理技术时，首先，应当优选废气吸收溶剂，借助统喷淋系统进行预处理，对于不同工段废气进行混合，确保废气介质混合均匀后，再进入低温等离子反应器。

2.1 技术机理利用介质阻挡能够实现放电，是低温等离子在高气压下的放电模式。

在碰撞期间，可以促进能量转化，将其转变为污染物分子内能，在获取能量时，分子会产生离析反应。

由于受到高能电子作用，空气内氧气产生新生态氢、臭氧，活性基团碰撞后，极易产生物理反应、化学反应，反应过程复杂。

利用低温等离子活性基团，多数高化学活性粒子存储于低温等离子内。

对于高化学活性粒子，涉及到活性基、电子、离子，之后转化为二氧化碳和水，有效净化废气。

在电场电子内获取能量，在激发反应中，能够将能量转移至污染物，当污染物分子获取能量后，电离分子可以形成基团，具备活性功能。

活性基团接触氧气后，可以产生稳定产物。

同时，高能电子可以获取高亲和力的物质，从而形成负离子，具备良好化学活性，能够在化学反应中发挥作用。

2.2 低温等离子体技术特点在处理废气时，应用低温等离子技术，可以降低能源消耗，可以有效处理废气，无需冲洗发生管。

在异味气体处理时，低温等离子技术作用显著，且处理效果良好，整体处理成本低廉，能够确保整体运行稳定性。

技术人员操作时，无需其他设备和技术辅助，能够直接应用操作。

低温等离子技术可以应用到光感材料、皮革加工、污水处理、石油化工领域[1-2]，技术应用效果显著。

在处理废气时，应用低温等离子体技术，具备如下应用优势[3-4]：第一，低温等离子体技术通过介质阻挡放电产物，可以产生较大能量，有效作用到任何废气污染物中，污染物分解效0 引言低温等离子可以应用于自由基、高能电子、废气污染物处理中，整个处理流程简单，且效率质量高。

与常规污染处理技术相比，低温等离子体技术应用广泛，可以击碎污染物内的大分子团，打断长分子链，形成短分子物质，毒害性极低，可以有效分解污染物。

低温等离子体技术简介（介质阻挡放电)所谓等离子体是继固体、气体、液体三态后,列为物质的第四态，由正离子、负离子、电子和中性离子组成,因体系中正负电荷总数相等，故称为“等离子体"。

等离子体按粒子温度可分为平衡态（电子温度=离子温度）与非平衡态（电子温度>〉离子温度）两类。

非平衡态等离子体电子温度可上万度，离子及中性离子可低至室温，即体系表观温度仍很低，故称“低温等离子体”，一般由气体放电产生。

气体放电有多种形式,其中工业上使用的主要是电晕放电（在去除废气中的油尘上应用已相当成熟）和介质阻挡放电（用于废气中难降解物质的去除)两种。

低温等离子体技术是近年发展起来的废气处理新技术，低温等离子体处理废气的原理为：当外加电压达到气体的放电电压时，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。

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，以达到降解污染物的目的。

低温等离子体的产生途径很多,我们使用的低温等离子体工业废气处理技术采用的放电形式为双介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge，简称DBD）。

装置示意图如图1所示。

图1 介质阻挡放电示意图DBD放电净化设备优点:介质阻挡放电是一种获得高气压下低温等离子体的放电方法，由于电极不直接与放电气体发生接触，从而避免了电极的腐蚀问题.介质阻挡放电等离子体技术具有以下优点:①介质阻挡放电产生的低温等离子体中，电子能量高,几乎可以和所有的气体分子作用。

②反应快，不受气速限制。

③电极与废气不直接接触，不存在设备腐蚀问题。

④只需用电，操作极为简单，无需专人员看守，基本不占用人工费.⑤设备启动、停止十分迅速，随用随开,不受气温的影响。

⑥气阻小,适用于高流速，大风量的废气处理。

⑦工艺已相对成熟.低温等离子体技术(介质阻挡放电)净化原理为：在外加电场的作用下,介质放电产生的大量携能电子轰击污染物分子，使其电离、解离和激发，然后便引发了一系列复杂的物理、化学反应，使复杂大分子污染物转变为简单小分子安全物质，或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质，从而使污染物异味得以降解去除。

结构参数对介质阻挡放电击穿电压的影响孙保民;汪涛;肖海平;曾菊瑛【摘要】为了研究介质阻挡放电(DBD)下反应器结构对气体击穿时反应器两端所需外加电压的影响,进行模拟烟气(N2/NO)在DBD下放电的实验,改变气体间隙、介质材料、电极接入方式、内电极材料等参数,分别比较击穿电压的变化.对实验条件下气体间隙的电场分布进行模拟计算,通过分析电场对击穿电压的影响,验证了实验结果的正确性.结果表明:增大内电极直径,减小气体间隙可以降低击穿电压;增大阻挡介质的介电常数对降低击穿电压有利;与内电极作阳极相比,内电极作阴极时击穿电压较低;内电极材料的二次电子发射系数越大,击穿电压越小.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2015(039)003【总页数】4页(P609-612)【关键词】介质阻挡放电;数值模拟;反应器结构;击穿电压【作者】孙保民;汪涛;肖海平;曾菊瑛【作者单位】华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,北京102206;华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,北京102206;华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,北京102206;华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,北京102206【正文语种】中文【中图分类】TM93随着现代工业的发展，机动车辆数量大增，火电机组也增多，机动车和电厂排放的尾气中含有大量的氮氧化物(NO)，严重危害人类的健康。

氮氧化物的脱除是目前控制发动机和电厂有害物排放的重点和难点。

低温等离子体技术作为脱除NO的新方法，具有效率高、能耗低、无二次污染等优点[1]。

介质阻挡放电(DBD)是一种典型的低温等离子体放电，由两个金属电极和至少一个绝缘介质组成。

不同的反应器结构参数下表现出的放电特性大不相同，周博等[2]认为同轴圆柱型DBD的放电起始电压随中心电极半径的增大呈现出先增大后减小的变化趋势。

Wang等[3]探讨了不同内电极结构对介质阻挡放电脱除NO的影响。