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輸變電裝備及系統安全與新技術國家重點實驗室（重慶大學）、武漢大學電氣工程學院、廣東電網有限責任公司電力科學研究院的研究人員張曉星、肖焓豔、黃楊珏，在2016年第24期《電工技術學報》上撰文指出，低溫等離子體廢氣處理技術正越來越引起人們的重視，它是未來環保産業的重要發展方向。

由于強溫室氣體SF6本身的理化特性，等離子體處理SF6面臨着更多的挑戰，目前該方面的研究綜述鮮見。本文嘗試根據國内外已有的文獻資料， 闡述了等離子體處理SF6的反應機理和其三個評價指标，從射頻、微波和介質阻擋放電三種主要的處理SF6的等離子體出發論述了降解過程各個因素對降解率、能量效率以及最終降解産物的影響。同時，提出了等離子體處理SF6需要進一步解決的問題和今後的研究方向，并對其工業化進行了可行性分析。

近30年來，低溫等離子體處理技術得到了越來越廣泛的應用，尤其在廢氣處理方面。與傳統的物理化學技術如燃燒和催化熱分解等相比，等離子體廢氣處理技術具有方便簡單、能耗低、處理徹底等優勢，應用前景十分廣闊。

六氟化硫（SF6）由于具有良好的電氣性能和優異的滅弧性能，作為絕緣介質材料被廣泛應用于各種高壓電氣設備中[1]。此外，由于SF6是一種無色、無味、無毒、不可燃且無腐蝕性的惰性氣體，它還被廣泛應用于金屬冶煉、半導體制造、醫療、化工、大氣示蹤和航空航天等行業。

但研究表明SF6的溫室效應潛在值（Global Warming Potential, GWP）是CO2的23 900倍，而且SF6在大氣中的降解速度非常緩慢，大約需要3 200年，所以在1997年簽訂的《京都議定書》中已将SF6氣體列為六種限制性排放的溫室氣體之一[2]。

據統計資料表明，在SF6應用領域中，電力工業的SF6排放是全球最大的SF6排放源類别。從1990年以來，我國電力工業的SF6排放量占總排放量的70%（其中包括氣體洩漏、設備維修和退役），緊接着是鎂金屬冶煉工業、半導體制造工業和SF6氣體生産行業，各約占10%[3]。

近年來，我國SF6的産量超過萬噸，由于特高壓和超高壓技術的發展，其中大部分被應用于電力工業，約80%應用于高壓氣體絕緣電氣設備産品中，并以每年超過8.7%的增速遞增。随着氣體絕緣電氣設備的檢修和退役，SF6廢氣也将逐年增加。

同時有分析顯示，全球的SF6排放量總體也是呈上升趨勢，導緻大氣中SF6的濃度也不斷增加。工業化前全球SF6的大氣濃度為6×10-3pmol/mol，目前已經超過了6pmol/mol[4-6]，對全球生态環境造成的威脅不容小觑，因此減少SF6的排放量是當前亟待解決的問題。

面對SF6對全球環境造成的破壞和公衆環保意識的增強，我國一直緻力于降低SF6排放量。減少SF6的使用量、提高SF6的回收利用率和降解處理SF6氣體，是減少SF6排放量的主要手段。

目前，國内外不少學者對于氣體絕緣設備中的替代氣體進行了研究，如SF6與N2的混合氣體、CF3I和c-C4F8等氣體[7,8]。盡管這些替代氣體被認為是具有潛質替代SF6氣體作為新的絕緣介質用于氣體絕緣設備中，但是至今為止仍然沒有發現具有廣泛應用價值且可以替代SF6的氣體。在其他領域，同樣由于SF6獨特的理化性質，使其難以被取代。

我國國家電網和南方電網公司于20世紀90年代初陸續開展了SF6回收處理設備的研制和管理方式的探讨。目前，國家電網公司的試點單位SF6回收利用率可達到95%以上，但相關回收處理技術還需要進一步改進并推廣。

同時，現有的回收淨化裝置價格昂貴（每台在幾十萬到百萬之間，國外進口的價格更高）、數量少（每個地區級的電力公司一般僅有1～2套）、重量大（一般＞1 500kg）、利用率低（一般隻在設備安裝或檢修時使用，閑置時間長），而已建立的SF6回收處理中心一般都位于各省、市電科院或檢修公司内，難以實現整個轄區全部氣體絕緣設備的廢氣回收再利用。更為嚴重的是，目前絕大部分用量小的某些企業一般都是采用違規直接排放的方式，SF6回收處理問題還沒有從根本上得到解決。

因此，鑒于SF6在電氣行業及其他領域的替代氣體的研究還處于不成熟階段，推廣SF6回收利用也存在成本高等缺點，針對電力行業偏遠地區的小型氣體絕緣設備和其他行業違規直接向大氣中排放的SF6廢氣的問題，降解處理SF6廢氣是目前減少其對環境破壞的有效途徑之一。

本文結合已有文獻，綜述了近年來引起廣泛關注和研究的幾種SF6的等離子體降解處理方法，讨論了等離子體處理SF6廢氣技術所面臨的瓶頸和難題，提出可能的解決方案，為等離子體處理SF6技術的大規模工業化應用提供一定的依據和參考。

結論

與傳統的高能耗處理方式相比，低溫等離子體放電以其高效低能耗等優點成為了一種非常具有潛力的處理SF6的技術。降解率、能量效率和無害化效果是評價SF6廢氣處理的三個重要指标。

對于常用于處理SF6的三種等離子體方式，除了在産生等離子體放電系統上的差異之外，它們工作和适用的降解條件也各不相同，但放電參數、反應器參數、操作條件參數及氣體參數均對降解率有一定的影響，其中放電功率和外加氣體是影響較大的兩個因素。

此外，外加氣體的種類和比例還是影響SF6最終降解産物的關鍵因素，含氫類的氣體在抑制有毒副産物方面有一定的作用，但仍需探索其他無害化的途徑。目前，等離子體處理SF6的研究尚未完全成熟，優化反應條件、提高降解率和能量效率以及最終産物無害化是未來研究的方向。

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