低溫等離子體-催化協(xié)同降解甲苯.pdf

1、室內(nèi)空氣質(zhì)量越來越受到人們的關(guān)注，等離子體技術(shù)降解室內(nèi)VOCs(Volatile Organic Compounds)是空氣凈化領(lǐng)域近幾年興起的一種新技術(shù)。但是現(xiàn)行的等離子體降解VOCs尚有成本高的缺點(diǎn)。本研究開發(fā)等離子體與催化劑協(xié)同使用的方法來提高其降解VOCs的效率，降低VOCs的處理成本。 采用交流高壓電驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)阻擋放電(DBD，Dielectric Barrier Discharge)產(chǎn)生的等離子體降解模擬甲苯廢氣。探

2、討了高壓交流電源輸出電壓、模擬廢氣停留時(shí)間、DBD放電反應(yīng)器的放電空間體積、廢氣濕度對(duì)甲苯去除率和能量效率的影響；在in-plasma催化反應(yīng)體系中采用四種自制催化劑(MnO2，TiO2，分子篩催化劑以及添加了Fe3+的TiO2催化劑)，在post-plasma催化反應(yīng)體系中采用MnO2催化劑，分別討論了兩種反應(yīng)體系對(duì)甲苯降解率、能量效率的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，甲苯降解率隨著放電電壓的升高、放電體積和氣體停留時(shí)間的增加而增加，反

3、應(yīng)氣體的濕度從0增加到12％，甲苯降解率先升高后降低，在6％～8％時(shí)去除率最高，無催化劑條件下，甲苯能量效率最大為0.81mol/kWh。 In-plasma與post-plasma催化反應(yīng)系統(tǒng)不同程度的提高了甲苯的降解率。In-plasma體系中，四種催化劑活性順序?yàn)椋悍肿雍Y>TiO2+Fe3+>MnO2>TiO2；各催化劑對(duì)CO2選擇性影響順序?yàn)椋悍肿雍Y)：MnO2>TiO2+Fe3+>TiO2；甲苯降解的能量效率最大為6.

4、1mol甲苯/kWh。Post-plasma催化反應(yīng)體系中，液相的pH值對(duì)氣相中的甲苯降解率也有顯著影響；pH值升高，氣相與液相中的甲苯濃度都會(huì)降低；甲苯的能量效率最大為5.6mol甲苯/kWh。 In-plasma催化降解甲苯，主要是金屬表面吸附原子氧和分子氧，形成具有強(qiáng)氧化性的金屬氧化物，反應(yīng)物被高能電子和原子氧活化，化學(xué)鍵鍵能降低，從而在低溫下引發(fā)催化氧化反應(yīng)，而不需要高溫維持反應(yīng)進(jìn)行。 Post-plasma催化