脉冲电晕处理三乙胺的实验研究

采用线-筒式电晕反应器,对三乙胺废气的去除效果进行研究.实验考察峰值电压、载气成分和水分等因素对去除率的影响.结果表明:加大峰值电压,增加氧气的体积分数有利于三乙胺的分解.当通气量在300 mL/min,三乙胺的质量浓度约为0.05 mg/L,氧气体积分数为25％,处理效率可达到65％以上.通过产物的分析,发现最终分解主要产物为CO,CO2,H2O和NO2.     

脉冲电晕结合催化剂降解二氯甲烷研究

采用线-筒式脉冲电晕反应器对二氯甲烷去除效果进行了实验研究.结果表明:二氯甲烷去除率随输入电压的增大而增大.在氮气中加入2%氧气,可以提高二氯甲烷的去除效果.继续提高氧气浓度,二氯甲烷降解率显著下降.二氯甲烷在氮气氛围中降解的主要气相产物为HCl.当加入氧气后,二氯甲烷主要降解为CO2,CO和H2O,同时也产生O3和COCl2等产物.在反应器中加入TiO2催化剂有助于提高二氯甲烷的去除率.当TiO2催化剂的煅烧温度为550℃时,TiO2的催化性能最好.     

线-筒式电晕反应器去除二硫化碳废气研究

采用线-筒式电晕反应器对二硫化碳(CS2)废气的去除效果进行了实验研究.实验考察了峰值电压、载气成分和水汽含量等因素对去除率的影响.结果表明:CS2在氩气中的去除效果要好于在氮气中的去除效果,其主要降解产物均为单质硫.在氩气中添加20%的氧气后,CS2的最高去除率从44.9%提高到了63.4%,添加50%的水汽后从44.9%提高到了56.4%.CS2在氩气和氧气混合气中的最终降解产物为CO,CO2,COS和SO2.     

介质阻挡放电反应器降解邻二甲苯的特性研究

采用介质阻挡放电(DBD)降解常压下流动态的邻二甲苯模拟废气,系统地考察了放电极值电压,气体的初始质量浓度、停留时间以及相对湿度等工艺参数对邻二甲苯降解的影响,并初步探讨了邻二甲苯的降解产物.实验研究结果表明:在7.0kV的放电极间电压下,邻二甲苯的初始质量浓度为1 500mg/m3,停留时间为9s,其去除率可达到80%以上.降解产物主要为CO2、H2O以及苯甲酸、苯乙酸、苯乙醛等有机物,并且经降解后产物的生物可生化性得到提高,因而为后续的等离子-生物法联合处理VOCs提供了依据.     

TiO2光催化降解含氯有机废气实验研究

利用TiO2作为光催化剂,采用功率15 W,波长253.7 nm的医用紫外荧光灯作为光源,在圆筒型光催化反应器中,对模拟二氯甲烷和三氯乙烯废气的去除效果进行了实验研究.实验考察了有机物浓度和气体停留时间等操作条件对去除率的影响.研究结果表明,对于三种不同温度(250℃,400℃和550℃)下焙烧的TiO2光催化剂,在550℃灼烧3 h的催化剂(锐钛矿型和金红石型混合物)的降解效果最佳.对于流量为160 mL/min,初始浓度为1.23×10-5mol/L的二氯甲烷和三氯乙烯的去除率都达到70%以上.     

空气气氛中二氯甲烷的高温氧化特性

利用管式流动反应器研究了在常压空气中二氯甲烷的高温氧化特性,实验温度为700～1 000   ℃,停留时间为1.5～2.5 s.结果表明,当温度低于800 ℃时,停留时间显著影响二氯甲烷的氧化产物分布;当温度高于800 ℃时,二氯甲烷的氧化产物分布主要受温度影响.二氯甲烷首先被氧化为CO和HCl,然后CO在HCl的抑制作用下被缓慢氧化.分解二氯甲烷的适宜温度为900～1 000 ℃.当温度低于900 ℃时,仅通过延长停留时间不能把CO充分氧化为CO₂;温度超过1 000 ℃会促进HCl的分解,增加Cl₂的生成量.     

高压脉冲电晕降解液相苯酚的实验研究

利用针-筒式反应器进行高压脉冲电晕放电降解液相苯酚的试验,研究Fe2+、脉冲电压峰值、脉冲频率、曝气及pH等对苯酚降解的影响.结果发现,苯酚降解率随着Fe2+添加量的增加先升高后降低,最佳Fe2+的添加量为0.015 mmol/L;提高脉冲电压峰值、脉冲频率、曝气体积流量和pH均可达到提高苯酚降解率的效果,其经济性、适应性最佳值如下：脉冲电压峰值为40 kV,脉冲频率为180 Hz,曝气O2的体积流量为6 L/min,此条件下苯酚降解率可达到84.8 %;偏碱性环境有利于苯酚的降解;曝气种类对苯酚降解率有较大影响,降解率由高到低依次是氩气、氧气、氮气.当曝气源为氩气时,苯酚的降解率可达到98.1 %.     

不同电极结构等离子体反应器的放大试验研究

应用脉冲放电等离子体技术,在三种不同电极结构的线板式反应器内对模拟甲苯废气的净化进行了放大试验.三种反应器是A-无阻挡式、B-陶瓷板阻挡式和C-陶瓷板阻挡并负载MnOx催化剂式.采用一种基于闸流管开关、Blumlein脉冲形成网络和脉冲变压器技术的高压脉冲电源,其最大输出功率为1kW,最大脉冲电压峰值为100kV.试验结果表明: 当甲苯的初始质量浓度为5.4g/m3、处理气量为4m3/h、峰值电压为67kV、重复频率为300Hz时,反应器A的甲苯去除率为47%,B为64%,C可达80%;当能量密度相同时,C的甲苯能量利用率最高,B次之,A最低;陶瓷板的阻挡有效地降低了反应器放电产生的臭氧质量浓度;当峰值电压相同时,陶瓷板的阻挡有利于提高次峰电压、峰值电流、峰值功率、单脉冲能量及其注入反应器的平均功率;MnOx催化剂的存在可强化放电等离子体去除甲苯的过程.     

改良型腰果酚醛树脂废气治理的研究

改良型腰果酚醛树脂应用到铸件等浸渍、粘合、烘干等过程中会产生恶臭,排放前需要降解处理。研究采用低温等离子体技术结合吸收方法处理改良型腰果酚醛树脂废气,考察了处理工程中峰值电压、停留时间、吸收液pH值对废气去除率的影响。实验室小试改良型腰果酚醛树脂废气进口浓度85 ppm,停留时间1.2 s时,去除率可达92%;工业扩大示范工程去除率最高可达80%,排气口出气平均恶臭浓度1 239.5(无量纲),满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中相关规定。     

电化学反应器去除氮氧化物废气实验研究

实验采用电化学反应器对去除NO废气进行了实验研究.反应器由5对网状电极叠加组成,极板间距为50 mm.吸收液为氯化钠溶液,模拟NO废气由标准质量浓度混合气提供.实验考察了电流密度、气体在反应器内的停留时间等因素对NO去除率的影响.研究发现NO通过反应器后能够被有效地氧化和吸收,NO的去除率随着电流密度的增加而提高,当电流密度为0.08 A/cm2和气体流量为2 000 mL/min时,对质量浓度为674 mg/m3NO废气的去除率超过50%.     

脉冲放电等离子体甲烷氯化制氯代甲烷

采用脉冲电晕放电等离子体活化手段在线-筒式反应器中,进行甲烷氯化合成氯代甲烷反应.考察了原料气V(Cl2):V(CH4)值、电晕放电脉冲电压和电晕放电重复频率参数对甲烷转化率及氯代甲烷选择性的影响.反应物及各产物通过气相色谱法进行在线分析.实验结果表明:常温常压下,在脉冲电晕等离子体作用下,甲烷和氯气反应可以生成氯代甲烷.甲烷的转化率随加入能量强度的增加而提高.提高氯气/甲烷摩尔比,多氯甲烷的产率也提高.当反应气总流速为100 mL/min,V(Cl2)∶V(CH4)=1.2∶1,脉冲放电电压为17.5 kV,放电频率为80 Hz时,甲烷的转化率为10.5％,一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷的选择性分别为67.6％,17.7％,13.3％和1.4％.     

改性海泡石催化剂协同低温等离子体脱除NOx

为了环境保护的目的,采用盐酸浸泡和硝酸铜改性海泡石,并经高温煅烧制得改性海泡石催化剂,在介质阻挡放电反应器中该催化剂协同低温等离子体氧化脱除汽车尾气中的NO。试验证明低温等离子体协同改性海泡石催化剂能够有效脱除NO,反应器输入电压、酸浸浓度以及催化剂煅烧温度对NO脱除率有显著影响。NO脱除率随输入电压增大而增加,等离子体能够有效提高活性粒子和氧自由基浓度,以及增大催化剂的活性和吸附性能。NO脱除率随酸浸浓度和煅烧温度的增大先增加而后降低,NO脱除率具有最佳峰值。最佳实验条件为等离子体输入电压〉30kV、盐酸浓度1．5mol／L左右、煅烧温度400℃左右。NO最大脱除率可达88．49／5左右。该研究为脱除NOx的工业性应用提供了理论依据。     

低温等离子体吸附两段式系统降解硫化氢

为了克服单一低温等离子体(NTP)降解硫化氢(H₂S)能耗高和副产物排放的问题,采用低温等离子体活性炭纤维(ACF)吸附两段式系统降解硫化氢,考察不同充电电压两段式系统与单一低温等离子体系统对H₂S降解率及副产物的影响,分析低温等离子体与活性碳纤维协同降解硫化氢的机理.研究表明：两段式系统能够显著提高H₂S的去除率、降低能耗、去除副产物,并能延长ACF的穿透时间,增加吸附反应H₂S的容量.当气体流量达到11.8 m³/h、充电电压为6 kV时,两段式系统能使H₂S的去除率提高15%,能耗节省26.5%,ACF能够有效地去除SO₂和O₃,在ACF穿透前气流出口检测不到污染物;当充电电压从3 kV升高到7 kV时,ACF的穿透时间延长2到16倍.     

催化剂粒径对DBD反应器性能影响的研究

为研究DBD低温等离子体协同催化反应器中催化剂颗粒直径对放电功率和NOX脱除率影响规律,分别将五种不同颗粒直径的催化剂装入相同条件的反应器中,通过变压器改变交流电源输入电压,用功率表测定不同电压条件下的输入功率,用数字示波器测试放电电压以及Lissajous图像并计算放电功率,用气体在线检测装置测试反应器进出口浓度计算NOx脱除率。实验发现随催化剂颗粒直径增加放电电能和NOx脱除率先增大再减小,有最大峰值;随着输入电压增加催化剂颗粒直径对放电电能和NOx脱除率的影响进一步增大。在本实验研究中催化剂最佳颗粒直径在4mm左右,当输入电压为40kV时,最大有效放电能量和NOx脱除效率分另为29．3w和76．67％。该结论可为DBD协同催化反应过程中选择适宜催化剂颗粒直径提供理论依据。     

线板式脉冲电晕反应器放电特性研究

为了实现废气处理中低能耗与高处理效率问题，研究了气体流速、气体温度及反应器并联操作因素对线板式电晕反应器放电特性的影响.采用Blumlein 脉冲形成网络（BPFN）型窄脉冲高压电源，考察了这些操作因素对脉冲波形及电参数的影响，分析了并联反应器与脉冲电源的匹配关系，得出了反应器充电电压对峰值阻抗和电源能量效率的影响.结果表明:提高处理废气的流速可以有效的提高电源能量效率.一定范围内的温度改变对能量转换效率的影响不大.与单个电晕反应器相比，反应器并联后的电源最大能量转换效率从96%降为88%.     

多电极介质阻挡放电降解甲苯的实验研究

介质阻挡放电是产生低温等离子体的有效方法.为了增大电晕区影响范围,提高对甲苯的降解能力,本实验在常温常压的环境下,研究了"多电极等离子反应器".实验考察了反应器结构、电场强度、频率、气体流速对甲苯去除率的影响,分析了放电电压与漏失电流的关系.实验结果表明,反应器结构对去除率有显著的影响,高压放电极数量的增加有利于提高去除率,反应器漏失电流随外加电压的增大而增大.甲苯的去除率随电场强度的增强而增大、随气体流速的增大而减小.甲苯的去除率随频率的增强而增大,但频率对去除率的影响不如场强的效果显著.     

木聚糖快速热解试验研究

为了了解半纤维素的快速热解机理,研究了反应温度和载气体积流量对半纤维量的热解影响.采用木聚糖作为模化物,在红外辐射加热反应器进行快速热解试验研究.试验结果表明,木聚糖热解生成的焦油产率随温度升高而增加,达到最大值后随着温度的继续升高,焦油发生二次裂解使产率降低;焦炭产焦随着温度的升高而降低,最后趋近稳定值;气体产物主要有H2、CO、CO2、CH4以及CnHm,其产率随温度升高而增加.随着载气体积流量的降低，木聚糖热解产生的挥发分在高温区的停留时间增加，导致挥发分二次裂解加剧而使焦油产率降低，同时气体和焦碳产率相应增加.