低溫等離子體技術(shù)處理甲苯的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本課題主要針對低溫等離子體技術(shù)處理揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)進(jìn)行了研究。根據(jù)等離子體的相關(guān)理論,有害廢氣降解可能的途徑是：首先,高能電子經(jīng)過與目標(biāo)分子發(fā)生非彈性碰撞,將能量全部或部分傳遞給分子,使其裂解,激化；其次,上述被高能電子裂解、激化的碎片分子在活性基團(tuán)的作用下被氧化成無害物或低毒物。 研究主要采用管線式反應(yīng)器,利用電暈放電與介質(zhì)阻擋放電相結(jié)合產(chǎn)生低溫等離子體來去除廢氣；實(shí)驗(yàn)還設(shè)計(jì)制作了一種新型的反應(yīng)器形式-噴嘴對板介質(zhì)阻擋

2、放電反應(yīng)器,探討了其放電特性；并利用管線式反應(yīng)器進(jìn)行了去除惡臭氣體的初步探索實(shí)驗(yàn)研究。 研究的主要內(nèi)容以及取得的成果和結(jié)論如下： Lissajous圖形法對正確測量放電參量非常有效,間隙等效電容Cg隨著外加電壓的增加而不斷減??；Cg值與氣隙的厚度有關(guān),粗電極反應(yīng)器Cg值大于細(xì)電極反應(yīng)器；電壓較低時(shí),電介質(zhì)等效電容Cd隨電壓變化不大,之后隨著電壓的增大而迅速升高,當(dāng)電壓到達(dá)一定值后,Cd變化趨于平緩；比能密度SIE隨著外加

3、電壓的升高而呈線性增長趨勢。 對于管線式反應(yīng)器,在工頻交流電源條件下,甲苯的去除率隨著電壓的提高逐漸上升；隨著氣體流量和甲苯進(jìn)口濃度的增加,去除效率下降,但污染物的絕對去除量卻逐漸上升；電壓較低時(shí),細(xì)電極反應(yīng)器對甲苯的去除效率要比粗電極高,但隨著電壓的提高,粗電極效率比細(xì)電極要高；陶瓷反應(yīng)器對甲苯的去除效果要優(yōu)于有機(jī)玻璃反應(yīng)器；能量效率隨著甲苯去除率的上升而有所降低,當(dāng)效率較大時(shí),其值穩(wěn)定在一定的水平上；臭氧濃度隨比能密度的升高

4、先升高后降低。 在反應(yīng)器內(nèi)填充電介質(zhì)有利于甲苯的去除,實(shí)驗(yàn)從氣體的放電特性、比能密度、等效電容(Cg、Cd)、甲苯去除率、能量效率、臭氧濃度方面考察填料對甲苯降解過程的影響,結(jié)果表明,填有陶瓷拉西環(huán)填料的反應(yīng)器對甲苯的去除效果優(yōu)于空管反應(yīng)器。噴嘴對板式反應(yīng)器作為一種新型的反應(yīng)器形式,目的是使廢氣經(jīng)噴嘴噴出后全部經(jīng)過等離子體通道的有效區(qū)域而提高效率,節(jié)約能耗。 本文對其放電特性進(jìn)行了研究,得出以下結(jié)論：隨著電壓的升高,等離

5、子體通道的擴(kuò)散角α隨即逐漸增大；在相同電壓條件下,極間距L與α呈反比關(guān)系；高壓極起暈后,噴嘴數(shù)量越多電流越大,但不是單個(gè)噴嘴電流值的簡單疊加,噴嘴并聯(lián)的數(shù)量越多,每只噴嘴平均放電電流對總電流的貢獻(xiàn)量就越??；電壓隨著L增加,放電電流逐漸衰減；由于極間屏蔽的作用,介質(zhì)層在高壓極與接地極之間時(shí)放電效果較好,過多靠近高壓極或接地極效果較差。 采用管線式反應(yīng)器進(jìn)行去除硫化氫的探索實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,隨著外加電壓的升高,放電功率和硫化氫的凈化效