感應(yīng)耦合放電等離子體治理甲醛的實驗研究.pdf

1、石油加工、工業(yè)溶劑生產(chǎn)、化工產(chǎn)品生產(chǎn),以及有機物料的儲運等過程都會產(chǎn)生揮發(fā)性有機物VOCs。VOCs種類繁多,多數(shù)有毒,危害人類健康；參與形成光化學(xué)煙霧和氣溶膠,污染環(huán)境；鹵代烴類有機物可以破壞臭氧層。VOCs污染問題已經(jīng)引起世界的高度重視,美、日、歐盟多年前即執(zhí)行了嚴(yán)格的VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)。
　　 目前的處理方法(冷凝法、吸收法、吸附法和焚燒法等)對于處理低濃度、大流量的有機廢氣時存在技術(shù)和經(jīng)濟上的局限性。研究新的方法來回收或分

2、解這些有機廢氣是我國環(huán)境保護工作的重要內(nèi)容之一。隨著低溫等離子體技術(shù)的發(fā)展,低溫等離子體氧化法被認(rèn)為是處理揮發(fā)性有機化合物(VOCs)廢氣的有效方法,具有效率高、能耗低、結(jié)構(gòu)簡單、無二次污染等優(yōu)點。在以往的科學(xué)研究中,處理此類廢氣的低溫等離子體氧化法基本上為脈沖電暈放電法、介質(zhì)阻擋放電法、高頻電容耦合放電法等,而對于高頻感應(yīng)耦合放電法的研究較少。本論文正是基于這一問題,利用高頻感應(yīng)耦合放電等離子體技術(shù)進行了甲醛氣體處理的實驗研究。

3、>　　 在大量查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻基礎(chǔ)上,總結(jié)了放電等離子體技術(shù)處理有害氣體的最新研究進展、基本原理和發(fā)展趨勢。根據(jù)本論文研究目標(biāo)和實驗條件,設(shè)計了高頻感應(yīng)耦合放電等離子體甲醛氣體處理實驗裝置和實驗方案,開展了高頻感應(yīng)偶合放電等離子體甲醛氣體處理實驗研究,得到一系列實驗數(shù)據(jù),從實驗數(shù)據(jù)中得出甲醛的影響因素及影響規(guī)律。實驗表明,高頻感應(yīng)耦合放電等離子體處理低濃度甲醛氣體,可使甲醛去除率達(dá)99.3％以上；甲醛去除率隨著放電處理時間和輸入功率

4、增加而增加;甲醛去除率隨系統(tǒng)壓強、流量和初始甲醛濃度增加而降低。實驗還表明,在整個實驗過程中,反應(yīng)器系統(tǒng)的溫度始終維持在常溫。
　　 根據(jù)實驗結(jié)果進行了機理分析,分析認(rèn)為:在高頻感應(yīng)耦合放電等離子體處理甲醛氣體過程中,由于所產(chǎn)生的活性物種的作用,甲醛分子會形成激發(fā)態(tài)的甲醛分子；同時甲醛分子中的C—H鍵比C=0鍵容易斷裂,因而形成·CHO自由基,并發(fā)生一系列反應(yīng)。氣體中的氧氣在放電過程中能形成激發(fā)態(tài)的氧原子,與·CHO自由基或其它