滑動(dòng)弧放電催化協(xié)同降解有機(jī)污染物的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、滑動(dòng)弧放電是常溫常壓下的等離子體放電技術(shù)，兼具熱等離子體和非熱等離子體的特性。研究表明該技術(shù)在處理?yè)]發(fā)性有機(jī)污染物(Volatile Organic Compounds；VOCs)時(shí)具有處理效率高，操作簡(jiǎn)便，對(duì)有機(jī)廢氣的組分和濃度適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，但是仍然存在能耗偏高，某些難降解揮發(fā)性有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化率偏低等問(wèn)題。 本文在滑動(dòng)弧放電等離子體實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并優(yōu)化了滑動(dòng)弧放電催化協(xié)同反應(yīng)器，率先在國(guó)內(nèi)開展滑動(dòng)弧放電催化協(xié)同降解處

2、理有機(jī)廢氣的研究工作。選取苯和正已烷作為研究對(duì)象，探索催化協(xié)同過(guò)程對(duì)VOCs降解率和能耗的影響，比較了四種類型催化劑對(duì)VOCs降解效果的影響，最后選用蜂窩狀A(yù)I2O3和Pt/Pb作為催化劑填充，深入分析了VOCs初始濃度、廢氣流量、氧氣濃度及相對(duì)濕度等參數(shù)對(duì)滑動(dòng)弧放電催化協(xié)同降解揮發(fā)性有機(jī)廢氣的影響，并討論其催化協(xié)同降解機(jī)理。 研究結(jié)果表明，滑動(dòng)弧低溫等離子體催化協(xié)同技術(shù)具有高效降解處理VOCs廢氣的潛力，比單純的滑動(dòng)弧放電降解

3、更高效。蜂窩狀催化劑的降解效果優(yōu)于顆粒狀催化劑填充，以蜂窩狀A(yù)I2O3填充時(shí)，降解率最高，能耗最小。隨著VOCs初始濃度和廢氣流量的增加，降解率降低，但絕對(duì)處理量增加，同時(shí)單位能耗增加。 隨著氧氣濃度和相對(duì)濕度的增加，苯和正已烷的降解率均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，能耗因水和氧氣電離消耗能量而相應(yīng)增加。另一方面，值得注意的是，在以AI2O3為催化劑填充材料時(shí)，隨相對(duì)濕度的增加，反應(yīng)副產(chǎn)物中CO2含量增加，CO含量降低，NO2含量增加，這一現(xiàn)象