脈沖調(diào)制等離子體處理?yè)]發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)是對(duì)人體及環(huán)境有害的空氣污染物之一，因而其污染問(wèn)題及有效控制技術(shù)一直受到人們的普遍關(guān)注。低溫等離子體降解VOCs技術(shù)處理是目前國(guó)際上普遍關(guān)注的廢氣處理新技術(shù)。該技術(shù)可以在常溫常壓下短時(shí)間內(nèi)對(duì)濃度變化范圍較大的多種VOCs同時(shí)進(jìn)行降解，具有降解效率高，普適性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，從而可能成為治理VOCs污染的有效途徑。
　　本文利用脈沖調(diào)制DBD等離子體，開展了等離子體降解單一和混合VOCs的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明脈沖調(diào)

2、制等離子體能有效地減少能耗，提高降解時(shí)的能量效率，并降低放電腔壁的歐姆熱效應(yīng)，大幅度降低了DBD裝置溫度。在初始濃度為750ppm的苯，在0.9L/min流速情況下，降解能量效率從普通連續(xù)電源的10g/kW·h提高到脈沖時(shí)的24g/kW·h，DBD放電腔溫度則從200℃降低60℃左右。研究了VOC初始濃度、脈沖調(diào)制電源的脈沖頻率和占空比對(duì)降解特性的影響。實(shí)驗(yàn)表明VOCs的初始濃度越高，相對(duì)的去除效率降低，但能量效率增加。甲苯相對(duì)于苯，更

3、容易被降解，無(wú)論是單純VOCs狀態(tài)還是混合狀態(tài)。降解率隨著占空比的增加而增加，但能量效率隨著占空比的變化，存在一個(gè)最佳者，并隨放電電壓的變化而變化。在占空比一定的情況下，降解率隨著脈沖調(diào)制頻率增加而降低。對(duì)苯和甲苯混合氣體降解研究表明，在混合情況下，苯的去除率能力會(huì)被降低，而甲苯的去除率則基本不受混合影響。
　　對(duì)降解后的碳平衡的研究顯示，處理后的碳平衡隨著初始濃度升高而降低，最后達(dá)到最低點(diǎn)，苯是50％，甲苯約40％。在高IED區(qū)

4、域內(nèi)，碳平衡會(huì)出現(xiàn)一個(gè)明顯的上升過(guò)程，濃度越低，變化過(guò)程越顯著。二氧化碳選擇性的研究表明，VOCs的初始濃度越低，產(chǎn)物的二氧化碳選擇性越好。苯與甲苯混合之后，與相同濃度的單一苯和甲苯相比，二氧化碳選擇性降低。
　　利用紅外光譜對(duì)VOCs降解的產(chǎn)物進(jìn)行了分析。分析顯示苯降解過(guò)程中副產(chǎn)物有甲醇、草酸、甲酸、甲胺、NO2等，甲苯的副產(chǎn)物比苯的多，包括苯甲醇、二甲苯、乙苯、苯甲酸、甲酸、苯甲醛、甲胺、NO2等物質(zhì)?；旌虾鬀]有發(fā)現(xiàn)新的產(chǎn)物種