环保新质生产力 | 智能化高密度等离子体耦合洗涤技术及其在化工异味气体净化的应用

生态环保产业作为支撑生态文明建设和高质量发展的关键力量，正面临着转型升级的迫切需求。环保新质生产力，正成为推动产业向前发展的核心力量。本栏目将聚焦生态环保产业的新技术、新装备、新材料、新模式，深入宣传推广科技创新成果，及时发布环境技术进步奖项，全面介绍行业内的实用技术装备和示范工程，引导行业持续创新，加快数字、智慧、科技的融合赋能，为经济社会全面绿色转型贡献力量。

环境技术进步奖

项目名称：智能化高密度等离子体耦合洗涤技术及其在化工异味气体净化的应用

项目编号：HJJS-2023-2-12

获奖等级：二等奖

完成单位：浙江理工大学，杭州蕴泽环境科技有限公司，新疆天富环保科技有限公司，浙江闰土股份有限公司，海宁蓝光环保科技有限公司，浙江工商大学，杭州绿然环保集团股份有限公司

完成人：章旭明，李泽清，金玉珍，杨志国，徐万福，程常杰，朱祖超，韩竞一，祝雨明，李锴，朱中怀，陈晓栋，关向军，曲欣，张荣

项目简介

近年来，由于化工异味导致的群体事件频发，致使上千家化工企业被迫限产或停产整顿。化工异味气体净化难度极大，通常呈现出恶臭指数高(>2000(无量纲))，且浓度低(<50 mg/m3)、风量大(>10000 m3/h)、水溶性差、工况参数波动大等特点，对净化的效率、稳定性和安全性均要求极高。采用等离子体对异味气体进行强氧化，利用洗涤塔吸收氧化后水溶性产物实现深度净化，是化工异味气体净化的理想工艺，但现有技术在应用中存在三个技术难题：一是等离子体功率密度低，活性自由基产额及利用率低；二是等离子体产生的水溶性副产物吸收效率低且长寿命活性物质利用率低；三是系统无法长周期高能效、安全、稳定运行。针对上述难题，本项目主要创新成果如下：

1.揭示了放电失稳的机理，解决了污染物在极板时放电不均匀、易漏电的问题，等离子体发生器功率密度>120 kW/m3；揭示了O和OH活性自由基的产生及消耗机理，阐明了水溶性产物的生成路径，提升了活性自由基产额及利用率；

2.优化了洗涤塔内关键部件，解决了塔内流场分布不均、传质效率低、除雾效率低等问题，实现了等离子体与洗涤塔的耦合强化，大幅提升了活性物质的利用效率和副产物的吸收效率；

3.创立了异味气体净化管控技术与软件，实现了高放电功率密度等离子体与洗涤塔耦合系统的智能化运行，保障了高功率密度等离子体耦合吸收系统长周期高效(低水溶性气体恶臭无量纲指数下降>80%)、低能耗(<6元/h(按10000 m3/h异味气体风量计算))、安全稳定(5年以上稳定)运行及其在化工异味气体净化的推广应用。

本项目获授权发明专利11件、实用新型专利20件、计算机软著8件，发表SCI论文25篇。项目成果已经成功应用于闰土化工等知名化工企业，并与日本KARUMOA公司签订全球推广合作协议。近三年累计处理异味气体超过700亿立方米，实现直接经济效益超12亿元。本项目突破了高密度等离子体耦合洗涤净化技术难题，为解决我国化工企业异味气体环境污染问题提供先进可靠的技术和装备支撑，经济、社会、环境效益显著。

获奖感言

首先，项目团队基于成员多年来的学习、研究成果进行技术开发和创新，扎实的学科基础和丰富的理论成果，有利于团队的每一个创新环节都依据充分，而不是异想天开；其次，项目团队涵盖了环境、电学、化学、工程学等不同学科的高级人才，成员发挥各自优势，跨学科进行思想碰撞有利于迸发更多的创新灵感，特别在团队面对技术应用方面的困难，需要提出解决手段时，这一优势表现得尤为明显；再次，项目团队一贯注重技术创新成果的应用前景和应用价值，自项目实施以来，可以说技术研发与应用是互相促进，同步提升的，技术研发的进展有利于设备在新的行业领域得到应用，而新的应用场景给技术研发又提出新的需求。而我们项目就是既能保证企业不进行空气污染排放，为实现国家GDP增长做出贡献，同时保障了人民群众的生产生活、生命健康。

原标题：环保新质生产力 | 智能化高密度等离子体耦合洗涤技术及其在化工异味气体