脈沖電暈治理含硫惡臭氣體研究.pdf

1、工業(yè)的迅猛發(fā)展以及人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來越高，惡臭污染(尤其含硫惡臭氣體嗅閾值低、毒性大)治理日益受到重視。脈沖電暈低溫等離子體技術(shù)具有工藝流程簡(jiǎn)單、效率高和適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)在治理含硫惡臭氣體方面已成為研究的熱點(diǎn)之一。本文研究了反應(yīng)器串、并聯(lián)模式以及活性炭纖維吸附協(xié)同脈沖電暈降解硫化氫的過程。采用脈沖電暈在介質(zhì)阻擋(DBD)反應(yīng)器對(duì)乙硫醇和甲硫醚降解及副產(chǎn)物產(chǎn)生進(jìn)行了研究，對(duì)降解機(jī)理和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了探討。論文取得了以下主要結(jié)論：

2、r>　　 1.采用反應(yīng)器串聯(lián)和并聯(lián)模式相對(duì)于單一反應(yīng)器模式，在相同的充電電壓下，其放電特性為峰值電壓降低、脈沖上升前沿變緩、脈沖寬度增加。在充電電壓小于9 kV，串聯(lián)模式和并聯(lián)模式反應(yīng)器阻抗比由4.5降低到2.9，電源的能量效率提高約IO％。在充電電壓分別為13 kV和14 kV時(shí)，串、并聯(lián)模式H2S去除率接近100％，而單一模式則只達(dá)到88％和91％。處理進(jìn)口濃度為200 mg/m3的H2S，串、并聯(lián)模式及單一模式能量消耗指標(biāo)分別，

3、為43 J/L、51 J/L、68 J/L，且串聯(lián)模式與并聯(lián)模式產(chǎn)生的O3濃度有所降低。
　　 2.采用脈沖電暈-活性炭纖維協(xié)同降解硫化氫，在相同充電電壓下，復(fù)合系統(tǒng)中H2S的去除率比單一脈沖電暈反應(yīng)器有很大提高，復(fù)合系統(tǒng)的能耗(EC值，降解1分子污染物所需能量)比單一脈沖電暈有所降低，而能量利用率(EY值)有所提高。相對(duì)于單一活性炭纖維，在脈沖電暈作用下，ACF對(duì)硫化氫的穿透時(shí)間最大延長(zhǎng)16倍；ACF對(duì)硫化氫的降解吸附容量在6

4、 kV時(shí)提高4.2倍，對(duì)03的吸附分解容量也提高1.6倍；活性炭纖維能夠控制脈沖電暈反應(yīng)器中生成的副產(chǎn)物如SO2、O3和NOx。
　　 3.脈沖電暈-活性炭纖維協(xié)同體系在充電電壓為6 kV時(shí)H2S的去除率比單一脈沖電暈時(shí)提高15％，并且H2S的去除率達(dá)到88％時(shí)，與單一脈沖電暈在7 kV時(shí)硫化氫的降解率相當(dāng)，能耗指標(biāo)EC值減少21 eV/molecules，EY值提高1.7 mg/kj；組合系統(tǒng)比單一脈沖電暈?zāi)芎墓?jié)省26.5％。

5、
　　 4.脈沖電暈在DBD反應(yīng)器中，重復(fù)頻率、峰值電壓提高，甲硫醚(CH3SCH3)和乙硫醇(C2H5SH)的去除率增大，在適當(dāng)條件下最終其去除率都能接近100％，但能量利用率在重復(fù)頻率100 pps時(shí)最大，分別達(dá)到0.338 mg/kJ和0.223 mg/kJ。增大污染物初始濃度和氣體流量，在相同的峰值電壓下CH3SCH3和C2H5SH的去除率都有所降低，但絕對(duì)去除量和EY卻增大。氣體濕度對(duì)CH3SCH3的去除率有重大影響，

6、增大濕度CH3SCH3去除率提高很大，在相對(duì)濕度超過30％時(shí)，峰值電壓達(dá)到起暈電壓時(shí)CH3SCH3基本得到去除，能量利用率可達(dá)到2.87mg/kJ。O2含量為5％時(shí)，在相同的峰值電壓下CH3SCH3的去除率最高，能量利用率EY值最大，在27.3 kV時(shí)達(dá)到0.295 mg/kJ。增大或者減小02含量，能量利用率都降低。
　　 5.CH3SCH3的初始濃度增大，O3、NOx的生成濃度降低；SO2的濃度隨CH3SCH3的初始濃度增大

7、而增大，但其生成SO2的選擇性SB卻有所降低；氣體濕度為6％，14％時(shí)，對(duì)O3的生成有促進(jìn)作用，對(duì)NOx的生成影響不大；提高氣體濕度，SO2生成濃度增大，但SB降低。在相同峰值電壓下，SO2生成濃度隨O2含量的增大而增大，O2含量大，硫元素的氧化較為徹底，生成SO2的SB增大。
　　 6.通過產(chǎn)物分析，對(duì)CH3SCH3和C2H5SH的降解機(jī)理進(jìn)行了初步推測(cè)，認(rèn)為在脈沖電暈放電處理污染物時(shí)，自由基的反應(yīng)是主要的中間步驟。通過對(duì)CH