針群-網(wǎng)電極脈沖高壓放電降解氣態(tài)混合VOCs.pdf

1、目前，揮發(fā)性有機化合物(VOCs)被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)，這些工業(yè)排放的有機廢氣所造成的大氣環(huán)境及室內(nèi)空氣污染問題日益突出，該環(huán)境問題的解決已迫在眉睫。在揮發(fā)性有機物的治理方法中，放電等離子體技術(shù)被認為是一種較有前途的新興治理技術(shù)。該技術(shù)在常溫常壓下即可操作，具有能耗低、結(jié)構(gòu)簡單、易操作等優(yōu)點。
　　 本文采用高壓脈沖電暈放電等離子體技術(shù)對混合VOCs的降解進行了實驗研究。實驗采用自制的針群.網(wǎng)式反應器，選取苯系物中的苯和間二甲苯作

2、為目標污染物。通過考察反應器電極結(jié)構(gòu)、電參數(shù)(包括高壓供電方式、脈沖成形電容、脈沖重復頻率)及氣體參數(shù)對污染物降解特性的影響，研究功率注入、能量密度、等離子體與污染物分子作用方式等因素與污染物降解特性的關(guān)系。并通過考察背景氣體中的氧含量、過渡金屬催化劑對混合VOCs降解特性、碳平衡及CO2選擇性的影響，探討污染物的降解機理。研究結(jié)果表明：
　　 (1)脈沖高壓供電與直流高壓供電相比，輸入的平均功率較小，但卻具有較高的脈沖有效功率

3、，故脈沖高壓供電的能量效率高于直流高壓供電；電極結(jié)構(gòu)為針尖間距10mm，電極間距10 mm時能量注入和苯降解的綜合效果最好；合理配置脈沖成形電容有助于改善放電特性，促進污染物的降解，本實驗中最佳電容為253 pF；氣體運動方向?qū)怏w湍流程度有影響，反向進氣時湍流程度增加，有利于苯分子與放電等離子體有效地接觸，從而提高了污染物降解率。
　　 (2)苯和間二甲苯在混合氣體中的降解特性與單一組分時的降解特性有所不同，苯的最大降解率由單

4、一組分時的51.5％下降到35.7％，而間二甲苯的降解率卻有略微上升，由單一組分時的85.1％上升到89.6％。
　　 (3)背景氣體中的氧含量對放電過程中產(chǎn)生的活性粒子的組成有重要影響，進而影響VOCs的降解特性。不同種類的自由基與苯和間二甲苯的反應具有選擇性，苯較易與含氮自由基反應，而間二甲苯較易與含氧自由基反應。同時還發(fā)現(xiàn)，增加氧含量有助于提高降解過程中的碳平衡和CO2選擇性。
　　 (4)脈沖電暈放電協(xié)同過渡金屬