針群-網(wǎng)電極脈沖高壓放電降解氣態(tài)混合VOCs.pdf

1、目前，揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)，這些工業(yè)排放的有機(jī)廢氣所造成的大氣環(huán)境及室內(nèi)空氣污染問題日益突出，該環(huán)境問題的解決已迫在眉睫。在揮發(fā)性有機(jī)物的治理方法中，放電等離子體技術(shù)被認(rèn)為是一種較有前途的新興治理技術(shù)。該技術(shù)在常溫常壓下即可操作，具有能耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文采用高壓脈沖電暈放電等離子體技術(shù)對(duì)混合VOCs的降解進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)采用自制的針群.網(wǎng)式反應(yīng)器，選取苯系物中的苯和間二甲苯作

2、為目標(biāo)污染物。通過考察反應(yīng)器電極結(jié)構(gòu)、電參數(shù)(包括高壓供電方式、脈沖成形電容、脈沖重復(fù)頻率)及氣體參數(shù)對(duì)污染物降解特性的影響，研究功率注入、能量密度、等離子體與污染物分子作用方式等因素與污染物降解特性的關(guān)系。并通過考察背景氣體中的氧含量、過渡金屬催化劑對(duì)混合VOCs降解特性、碳平衡及CO2選擇性的影響，探討污染物的降解機(jī)理。研究結(jié)果表明：
　　 (1)脈沖高壓供電與直流高壓供電相比，輸入的平均功率較小，但卻具有較高的脈沖有效功率

3、，故脈沖高壓供電的能量效率高于直流高壓供電；電極結(jié)構(gòu)為針尖間距10mm，電極間距10 mm時(shí)能量注入和苯降解的綜合效果最好；合理配置脈沖成形電容有助于改善放電特性，促進(jìn)污染物的降解，本實(shí)驗(yàn)中最佳電容為253 pF；氣體運(yùn)動(dòng)方向?qū)怏w湍流程度有影響，反向進(jìn)氣時(shí)湍流程度增加，有利于苯分子與放電等離子體有效地接觸，從而提高了污染物降解率。
　　 (2)苯和間二甲苯在混合氣體中的降解特性與單一組分時(shí)的降解特性有所不同，苯的最大降解率由單

4、一組分時(shí)的51.5％下降到35.7％，而間二甲苯的降解率卻有略微上升，由單一組分時(shí)的85.1％上升到89.6％。
　　 (3)背景氣體中的氧含量對(duì)放電過程中產(chǎn)生的活性粒子的組成有重要影響，進(jìn)而影響VOCs的降解特性。不同種類的自由基與苯和間二甲苯的反應(yīng)具有選擇性，苯較易與含氮自由基反應(yīng)，而間二甲苯較易與含氧自由基反應(yīng)。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，增加氧含量有助于提高降解過程中的碳平衡和CO2選擇性。
　　 (4)脈沖電暈放電協(xié)同過渡金屬