放電等離子體法 放電等離子處理工業(yè)尾氣,是通過(guò)高電壓放電形式,獲得非熱平衡等離子體,即產(chǎn)生大量的高能電子或高能電子激勵(lì)產(chǎn)生的O、OH、N基等活性粒子,破壞C—H、C—C等化學(xué)鍵,使尾氣分子中的H、Cl、F等發(fā)生置換反應(yīng),最終生成CO2和H2O,即工業(yè)廢氣通過(guò)放電處理最終變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。 放電等離子體法現(xiàn)在被公認(rèn)為處理有害氣體的有效方法之一,國(guó)內(nèi)外科研工作者在協(xié)同催化劑和反應(yīng)器等方面進(jìn)行了大量研究。 在等離子體中加人催化劑能夠提高污染物的去除效率,大大降低能耗和副產(chǎn)物的產(chǎn)生,國(guó)內(nèi)外對(duì)此種協(xié)同催化劑的研究主要為金屬氧化物和TiO2催化體系。這些研究表明,利用等離子體與催化反應(yīng)的協(xié)同效應(yīng),以提高有機(jī)廢氣凈化率、降低能耗是成功的。 2 相關(guān)研究進(jìn)展 Futamura對(duì)有害大氣污染物在低溫等離子體化學(xué)處理中金屬氧化物的催化活性進(jìn)行了研究,在沒(méi)有MnO2作催化劑時(shí),苯的摩爾轉(zhuǎn)化率為30%,而在有MnO2作催化劑時(shí),苯的轉(zhuǎn)化率可高達(dá)94%。 Kang在常壓下用等離子體TiO2催化體系去除甲苯廢氣,在僅有O2等離子體下,甲苯去除率為40%,在TiO2/O2等離子體下,去除率達(dá)到70%,當(dāng)TiO2負(fù)載于γ-Al2O3上時(shí),甲苯的去除率達(dá)到80%。 Hyun-HaKim指出Ag/TiO2等離子體系統(tǒng)對(duì)處理低質(zhì)量濃度有機(jī)廢氣非常有吸引力。當(dāng)苯入口質(zhì)量濃度為110mg/m3,輸入能量密度為130J/L時(shí),用催化劑為110%Ag/TiO2的等離子體光催化系統(tǒng),可使苯去除率和碳平衡達(dá)到100%。 Atsushi Ogata應(yīng)用表面放電等離子體光催化降解碳氟化合物進(jìn)行研究,當(dāng)?shù)入x子體反應(yīng)器內(nèi)加入光催化劑TiO2后,碳氟化合物去除速率大大加強(qiáng)。 產(chǎn)生等離子體的放電反應(yīng)器的性能與結(jié)構(gòu)決定著有機(jī)物的去除效果,對(duì)等離子體反應(yīng)器性能,近些年國(guó)內(nèi)學(xué)者也開(kāi)展了研究。 于勇用介質(zhì)屏蔽降解CF3Br,降解率達(dá)到55%。 李鍛將雙極性脈沖高壓引入介質(zhì)阻擋反應(yīng)器對(duì)氯苯和甲苯的分解特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明采用雙極性脈沖高壓技術(shù),可使氯苯和甲苯的分解率得到提高。 馮春楊開(kāi)展了脈沖電暈去除多種有機(jī)廢氣的研究,對(duì)比了線-筒式和線-板式兩種反應(yīng)器對(duì)甲苯的去除率。 3 等離子體治理有機(jī)廢氣 放電等離子體治理有機(jī)廢氣被認(rèn)為是很有前途的方法,與常規(guī)技術(shù)相比具有工藝簡(jiǎn)單、流程短、可操作性好的特點(diǎn),特別是在節(jié)能方面有很大的潛力,應(yīng)用范圍也比較廣泛,尤其對(duì)低質(zhì)量濃度的有機(jī)廢氣的處理效果非常好。 結(jié)合該方法取得的研究進(jìn)展,可以認(rèn)為其可能取得突破的方向是開(kāi)發(fā)出能與催化劑進(jìn)行最佳配置的等離子體反應(yīng)器并能促使化學(xué)反應(yīng),提高能量效率的合適催化劑。當(dāng)然,提高等離子體反應(yīng)器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行操作的穩(wěn)定性,了解放電對(duì)處理過(guò)程中的中間產(chǎn)物或最終產(chǎn)物的影響及后處理問(wèn)題也是后續(xù)研究并能夠工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵。 總之,通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新和開(kāi)發(fā),放電等離子體處理工業(yè)尾氣技術(shù),將會(huì)和電集塵裝置及臭氧發(fā)生器一樣,走進(jìn)實(shí)用化行列。 來(lái)源：環(huán)保之家論壇
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