低溫等離子體技術處理甲苯的實驗研究.pdf

1、本課題主要針對低溫等離子體技術處理揮發(fā)性有機物(VOCs)進行了研究。根據(jù)等離子體的相關理論,有害廢氣降解可能的途徑是：首先,高能電子經(jīng)過與目標分子發(fā)生非彈性碰撞,將能量全部或部分傳遞給分子,使其裂解,激化；其次,上述被高能電子裂解、激化的碎片分子在活性基團的作用下被氧化成無害物或低毒物。 研究主要采用管線式反應器,利用電暈放電與介質(zhì)阻擋放電相結(jié)合產(chǎn)生低溫等離子體來去除廢氣；實驗還設計制作了一種新型的反應器形式-噴嘴對板介質(zhì)阻擋

2、放電反應器,探討了其放電特性；并利用管線式反應器進行了去除惡臭氣體的初步探索實驗研究。 研究的主要內(nèi)容以及取得的成果和結(jié)論如下： Lissajous圖形法對正確測量放電參量非常有效,間隙等效電容Cg隨著外加電壓的增加而不斷減?。籆g值與氣隙的厚度有關,粗電極反應器Cg值大于細電極反應器；電壓較低時,電介質(zhì)等效電容Cd隨電壓變化不大,之后隨著電壓的增大而迅速升高,當電壓到達一定值后,Cd變化趨于平緩；比能密度SIE隨著外加

3、電壓的升高而呈線性增長趨勢。 對于管線式反應器,在工頻交流電源條件下,甲苯的去除率隨著電壓的提高逐漸上升；隨著氣體流量和甲苯進口濃度的增加,去除效率下降,但污染物的絕對去除量卻逐漸上升；電壓較低時,細電極反應器對甲苯的去除效率要比粗電極高,但隨著電壓的提高,粗電極效率比細電極要高；陶瓷反應器對甲苯的去除效果要優(yōu)于有機玻璃反應器；能量效率隨著甲苯去除率的上升而有所降低,當效率較大時,其值穩(wěn)定在一定的水平上；臭氧濃度隨比能密度的升高

4、先升高后降低。 在反應器內(nèi)填充電介質(zhì)有利于甲苯的去除,實驗從氣體的放電特性、比能密度、等效電容(Cg、Cd)、甲苯去除率、能量效率、臭氧濃度方面考察填料對甲苯降解過程的影響,結(jié)果表明,填有陶瓷拉西環(huán)填料的反應器對甲苯的去除效果優(yōu)于空管反應器。噴嘴對板式反應器作為一種新型的反應器形式,目的是使廢氣經(jīng)噴嘴噴出后全部經(jīng)過等離子體通道的有效區(qū)域而提高效率,節(jié)約能耗。 本文對其放電特性進行了研究,得出以下結(jié)論：隨著電壓的升高,等離

5、子體通道的擴散角α隨即逐漸增大；在相同電壓條件下,極間距L與α呈反比關系；高壓極起暈后,噴嘴數(shù)量越多電流越大,但不是單個噴嘴電流值的簡單疊加,噴嘴并聯(lián)的數(shù)量越多,每只噴嘴平均放電電流對總電流的貢獻量就越小；電壓隨著L增加,放電電流逐漸衰減；由于極間屏蔽的作用,介質(zhì)層在高壓極與接地極之間時放電效果較好,過多靠近高壓極或接地極效果較差。 采用管線式反應器進行去除硫化氫的探索實驗,結(jié)果表明,隨著外加電壓的升高,放電功率和硫化氫的凈化效