多針-板脈沖放電反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化及降解甲醛的研究.pdf

1、近年來(lái)，以甲醛為代表的揮發(fā)性有機(jī)物（Volatile Organic Compounds，VOCs）嚴(yán)重危害著人們的身心健康和居住環(huán)境。逐步發(fā)展起來(lái)的脈沖放電協(xié)同催化技術(shù)在降解甲醛的應(yīng)用中顯示出了效率高、副產(chǎn)物少、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，且相關(guān)研究日趨深入，但如何對(duì)脈沖放電反應(yīng)器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而提高放電能量的利用率，需要進(jìn)一步深入研究。
　　本文對(duì)多針-板高壓脈沖放電反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化及降解甲醛作了深入的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)采用自制的多針-板高壓

2、脈沖電暈放電反應(yīng)器，通過(guò)研究反應(yīng)器在不同電極結(jié)構(gòu)下的放電特性?xún)?yōu)化了其電極配置（針板間距、針針間距），在優(yōu)化的電極配置下，進(jìn)一步考察了電極配置、電參數(shù)（脈沖峰值電壓、重復(fù)頻率）、氣體參數(shù)（氣體流量、進(jìn)氣方向）對(duì)脈沖放電能量注入及甲醛降解變化規(guī)律的影響。并采用優(yōu)化后的反應(yīng)器，深入研究了脈沖電暈放電協(xié)同過(guò)渡金屬（Mn、Fe、Cu）、貴金屬（Ag）催化劑對(duì)甲醛降解率、O3產(chǎn)量、CO2選擇性和能量效率的影響，探討了甲醛的降解機(jī)理。研究結(jié)果表明：<

3、br>　　（1）脈沖放電經(jīng)歷了不穩(wěn)定放電、穩(wěn)定電暈放電、放電受阻三個(gè)基本過(guò)程；多針電極結(jié)構(gòu)與單針電極相比，起暈電壓低，火花擊穿電壓高，放電穩(wěn)定性較好；
　?。?）針板間距為20mm，針針間距為20mm時(shí)脈沖放電的單脈沖注入能量達(dá)到最大，且最大脈沖注入功率密度達(dá)到極值；當(dāng)脈沖峰值電壓為17kV，重復(fù)頻率為40Hz，氣體流量為0.3L/min且反向進(jìn)氣時(shí)，單獨(dú)電暈放電降解甲醛的效果達(dá)到本實(shí)驗(yàn)條件下最佳，甲醛降解率和能量效率分別為86.

4、1％，3.19g/(kW·h)。
　　（3）脈沖電暈放電協(xié)同Mn-Ti、Fe-Ti、Cu-Ti催化劑時(shí)，其降解順序?yàn)镸n-Ti＞Cu-Ti＞Fe-Ti＞無(wú)催化劑，其中Mn-Ti催化劑協(xié)同效果較好，相比無(wú)催化劑時(shí)，甲醛降解率和能量效率分別為92.6%和3.51 g/(kW·h)，O3產(chǎn)量由175 mg/m3下降至50mg/m3，CO2選擇性由22%上升至38%；相比Mn-Ti催化劑而言，Ag-Mn-Ti催化劑進(jìn)一步改善和提高了甲醛降