復(fù)合介質(zhì)阻擋放電等離子體降解室內(nèi)苯的研究.pdf

1、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)是包括生產(chǎn)車間等在內(nèi)的室內(nèi)環(huán)境的主要污染物，然而由于防護(hù)措施設(shè)置不完備、安裝及調(diào)試方面不夠?qū)I(yè)等原因，使得現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境不合格，對(duì)工人身體健康造成威脅，因此研究高效、低能耗且無(wú)二次污染的室內(nèi)VOCs凈化技術(shù)具有重要意義。低溫等離子體作為一種新型的高級(jí)氧化技術(shù)，在降解室內(nèi)VOCs方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本論文設(shè)計(jì)了一種新型的復(fù)合介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器，該反應(yīng)器將沿面介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器與填充床介質(zhì)阻擋放電反

2、應(yīng)器復(fù)合在一起，兩部分放電區(qū)域的高壓電極之間共用一個(gè)低壓電極，形成電極并聯(lián)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)以室內(nèi)VOCs中典型的苯作為目標(biāo)污染物，對(duì)苯的降解效率以及能耗進(jìn)行研究，并通過(guò)對(duì)傅里葉紅外光譜以及碳平衡的分析進(jìn)行機(jī)理探討。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)為了優(yōu)化復(fù)合介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)參數(shù)，分別考察了沿面介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器與填充床介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)、電氣參數(shù)以及氣體參數(shù)對(duì)苯降解效果的影響，結(jié)果表明:對(duì)于沿面介質(zhì)阻擋放電部分，增加

3、放電長(zhǎng)度以及介質(zhì)管內(nèi)徑、減小初始濃度和氣體流量有利于苯的降解，在苯初始濃度100 ppm的條件下，苯的降解效率為42.5％，能量效率為10.1 g/kWh。對(duì)于填充床放電部分，螺紋筒狀電極比光潔筒狀電極更有利于能量注入，減小放電間隙與玻璃珠粒徑有利于苯的降解，苯初始濃度為100 ppm的條件下，苯的降解效率達(dá)到30.7％，能量效率為8.0 g/kWh。
　　(2)在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)參數(shù)下，利用復(fù)合介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器考察苯的降解情況，在苯

4、初始濃度為100 ppm的條件下，復(fù)合介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器的降解效率達(dá)到52.8％，比沿面部分與填充部分分別高了10.3％與22.1％;能量效率為13.8 g/kWh，比沿面部分與填充部分分別高了3.8 g/kWh與5.8 g/kWh，表明復(fù)合介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器降解苯是可行的。
　　(3)通過(guò)苯的碳平衡實(shí)驗(yàn)得知，三種反應(yīng)器降解苯對(duì)應(yīng)的碳平衡分別為60.0％、49.0％及37.0％，說(shuō)明三種反應(yīng)器降解苯過(guò)程中皆生成大量中間產(chǎn)物。通過(guò)對(duì)