低溫等離子體催化降解煙氣中甲苯的研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-09 15:17
本研究開發(fā)了等離子體微放電填充床反應(yīng)器和等離子體微放電填充床反應(yīng)系統(tǒng),采用多孔陶瓷作為填充床材料,用控制變量法探索了停留時(shí)間、放電電壓、催化劑負(fù)載量、初始濃度、能量密度等因素對(duì)反應(yīng)系統(tǒng)的甲苯去除能力的影響.結(jié)果發(fā)現(xiàn),上述因素的最優(yōu)組合參數(shù)為:1.1s、9.5kV、負(fù)載量為15%,物質(zhì)的量比為0.25的Co/Mn催化劑、189.52mg/m3、6000J/L.同時(shí),對(duì)多孔陶瓷填充床進(jìn)行了SEM和XRD等表征研究,研究表明, Mn催化劑包括Mn2O3和Mn3O4晶體;Co/Mn催化劑包括CoMnO3和Mn O2晶體;Fe/Mn催化劑包括FeMnO3、Fe2O3和Mn2O3晶體,并且Mn催化劑比Co/Mn催化劑和Fe/Mn催化劑的晶體顆粒更加均勻.
【文章來源】：中國環(huán)境科學(xué). 2020年09期 第3714-3720頁 北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
微放電等離子體催化反應(yīng)系統(tǒng)
由圖2可知,隨著停留時(shí)間增加,反應(yīng)器對(duì)甲苯的去除效率有了一定的提高,這說明提高反應(yīng)器的停留時(shí)間也是一種提高處理效率的有效途徑.而隨著放電電壓的增大,等離子體微放電填充床反應(yīng)器對(duì)甲苯的去除效率逐漸升高.當(dāng)放電電壓從6.8k V升高到9.5k V的時(shí)候,一級(jí)反應(yīng)器對(duì)甲苯的去除效率從21%升高達(dá)到了33%,二級(jí)反應(yīng)器對(duì)甲苯的去除效率從23%升高達(dá)到了37%.因此,等離子體微放電反應(yīng)器對(duì)甲苯的去除效率隨著放電電壓的升高而升高,在后續(xù)研究中,放電電壓作為一個(gè)常數(shù),確定為9.5k V.但是從能量利用率的角度來考慮,顯然一級(jí)反應(yīng)器比二級(jí)反應(yīng)器的能量利用率更高,因此后續(xù)實(shí)驗(yàn)中,仍然使用一級(jí)反應(yīng)器作為實(shí)驗(yàn)研究的反應(yīng)器,這里的二級(jí)反應(yīng)器僅僅作為調(diào)整停留時(shí)間的一種方法.2.2 催化劑的影響
如圖3所示,最適合降解甲苯的催化劑是負(fù)載量為15%,物質(zhì)的量比為0.25的Co/Mn催化劑,達(dá)到69%;其次為負(fù)載量為10%,物質(zhì)的量比為1:1的Fe/Mn催化劑,達(dá)到67%;以及負(fù)載量為10%的Mn催化劑,達(dá)到62%.因此,后續(xù)的研究中,只有這3種催化劑被采用.另外,在實(shí)驗(yàn)過程中觀察發(fā)現(xiàn),降解效率差的催化劑的微放電效果并不好,放電光亮較為黯淡;而最適催化劑的等離子體微放電的放電光亮最為閃亮.因此可以推測(cè),放電光亮與降解效率有正相關(guān)關(guān)系,篩選最適催化劑一定程度上相當(dāng)于篩選放電效果最光亮的催化劑.對(duì)負(fù)載量為15%,物質(zhì)的量比為0.25的Co/Mn催化劑,負(fù)載量為10%,物質(zhì)的量比為1:1的Fe/Mn催化劑,以及負(fù)載量為10%的Mn催化劑進(jìn)行SEM和XRD等表征.
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]流向變換等離子體催化系統(tǒng)去除甲苯[J]. 梁文俊,孫慧頻,朱玉雪,李堅(jiān). 中國環(huán)境科學(xué). 2019(12)
[2]試論揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理中的光催化氧化法處理技術(shù)[J]. 段豐. 中國資源綜合利用. 2019(08)
[3]燃煤有機(jī)污染物生成排放特性與采樣方法研究進(jìn)展[J]. 徐靜穎,卓建坤,姚強(qiáng). 化工學(xué)報(bào). 2019(08)
[4]等離子體凈化苯系物[J]. 杜長明,黃婭妮,鞏向杰. 中國環(huán)境科學(xué). 2018(03)
[5]臭氧技術(shù)在有機(jī)廢氣治理中的應(yīng)用[J]. 蔡炳良. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2017(12)
[6]采用輝光放電等離子體的煙氣處理技術(shù)研究[J]. 劉文正,趙帥,柴茂林,牛江奇,趙強(qiáng),李靜波. 中國環(huán)境科學(xué). 2017(08)
[7]含苯系物廢氣處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 閆柯樂,張紅星,鄒兵,姜素霞,姜鳴. 合成材料老化與應(yīng)用. 2016(01)
[8]微放電及其應(yīng)用[J]. 歐陽吉庭,張宇,秦宇. 高電壓技術(shù). 2016(03)
[9]等離子體聯(lián)合納米技術(shù)降解甲苯廢氣的研究[J]. 竹濤,梁文俊,李堅(jiān),金毓峑. 中國環(huán)境科學(xué). 2008(08)
[10]非熱平衡等離子體過程萘的降解[J]. 高翔,吳祖良,李濟(jì)吾,駱仲泱,岑可法. 中國環(huán)境科學(xué). 2007(05)
碩士論文
[1]低溫等離子體協(xié)同光催化處理二甲苯的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王光軍.浙江師范大學(xué) 2018
[2]介質(zhì)阻擋放電協(xié)同Mn催化劑降解二甲苯研究[D]. 朱周彬.浙江工商大學(xué) 2018
[3]表面介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體協(xié)同α-MnO2催化降解低濃度甲苯的研究[D]. 王婷.浙江大學(xué) 2017
[4]復(fù)合介質(zhì)阻擋放電等離子體降解室內(nèi)苯的研究[D]. 回春雪.大連理工大學(xué) 2014
[5]不同位形介質(zhì)阻擋放電中微放電通道研究[D]. 楊麗.河北大學(xué) 2009
[6]介質(zhì)阻擋放電中微放電通道等離子體參量研究[D]. 李永輝.河北大學(xué) 2007
[7]煤燃燒過程中有機(jī)污染物的賦存及排放特性的研究[D]. 范志威.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào)：2907070
【文章來源】：中國環(huán)境科學(xué). 2020年09期 第3714-3720頁 北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
微放電等離子體催化反應(yīng)系統(tǒng)
由圖2可知,隨著停留時(shí)間增加,反應(yīng)器對(duì)甲苯的去除效率有了一定的提高,這說明提高反應(yīng)器的停留時(shí)間也是一種提高處理效率的有效途徑.而隨著放電電壓的增大,等離子體微放電填充床反應(yīng)器對(duì)甲苯的去除效率逐漸升高.當(dāng)放電電壓從6.8k V升高到9.5k V的時(shí)候,一級(jí)反應(yīng)器對(duì)甲苯的去除效率從21%升高達(dá)到了33%,二級(jí)反應(yīng)器對(duì)甲苯的去除效率從23%升高達(dá)到了37%.因此,等離子體微放電反應(yīng)器對(duì)甲苯的去除效率隨著放電電壓的升高而升高,在后續(xù)研究中,放電電壓作為一個(gè)常數(shù),確定為9.5k V.但是從能量利用率的角度來考慮,顯然一級(jí)反應(yīng)器比二級(jí)反應(yīng)器的能量利用率更高,因此后續(xù)實(shí)驗(yàn)中,仍然使用一級(jí)反應(yīng)器作為實(shí)驗(yàn)研究的反應(yīng)器,這里的二級(jí)反應(yīng)器僅僅作為調(diào)整停留時(shí)間的一種方法.2.2 催化劑的影響
如圖3所示,最適合降解甲苯的催化劑是負(fù)載量為15%,物質(zhì)的量比為0.25的Co/Mn催化劑,達(dá)到69%;其次為負(fù)載量為10%,物質(zhì)的量比為1:1的Fe/Mn催化劑,達(dá)到67%;以及負(fù)載量為10%的Mn催化劑,達(dá)到62%.因此,后續(xù)的研究中,只有這3種催化劑被采用.另外,在實(shí)驗(yàn)過程中觀察發(fā)現(xiàn),降解效率差的催化劑的微放電效果并不好,放電光亮較為黯淡;而最適催化劑的等離子體微放電的放電光亮最為閃亮.因此可以推測(cè),放電光亮與降解效率有正相關(guān)關(guān)系,篩選最適催化劑一定程度上相當(dāng)于篩選放電效果最光亮的催化劑.對(duì)負(fù)載量為15%,物質(zhì)的量比為0.25的Co/Mn催化劑,負(fù)載量為10%,物質(zhì)的量比為1:1的Fe/Mn催化劑,以及負(fù)載量為10%的Mn催化劑進(jìn)行SEM和XRD等表征.
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]流向變換等離子體催化系統(tǒng)去除甲苯[J]. 梁文俊,孫慧頻,朱玉雪,李堅(jiān). 中國環(huán)境科學(xué). 2019(12)
[2]試論揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理中的光催化氧化法處理技術(shù)[J]. 段豐. 中國資源綜合利用. 2019(08)
[3]燃煤有機(jī)污染物生成排放特性與采樣方法研究進(jìn)展[J]. 徐靜穎,卓建坤,姚強(qiáng). 化工學(xué)報(bào). 2019(08)
[4]等離子體凈化苯系物[J]. 杜長明,黃婭妮,鞏向杰. 中國環(huán)境科學(xué). 2018(03)
[5]臭氧技術(shù)在有機(jī)廢氣治理中的應(yīng)用[J]. 蔡炳良. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2017(12)
[6]采用輝光放電等離子體的煙氣處理技術(shù)研究[J]. 劉文正,趙帥,柴茂林,牛江奇,趙強(qiáng),李靜波. 中國環(huán)境科學(xué). 2017(08)
[7]含苯系物廢氣處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 閆柯樂,張紅星,鄒兵,姜素霞,姜鳴. 合成材料老化與應(yīng)用. 2016(01)
[8]微放電及其應(yīng)用[J]. 歐陽吉庭,張宇,秦宇. 高電壓技術(shù). 2016(03)
[9]等離子體聯(lián)合納米技術(shù)降解甲苯廢氣的研究[J]. 竹濤,梁文俊,李堅(jiān),金毓峑. 中國環(huán)境科學(xué). 2008(08)
[10]非熱平衡等離子體過程萘的降解[J]. 高翔,吳祖良,李濟(jì)吾,駱仲泱,岑可法. 中國環(huán)境科學(xué). 2007(05)
碩士論文
[1]低溫等離子體協(xié)同光催化處理二甲苯的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王光軍.浙江師范大學(xué) 2018
[2]介質(zhì)阻擋放電協(xié)同Mn催化劑降解二甲苯研究[D]. 朱周彬.浙江工商大學(xué) 2018
[3]表面介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體協(xié)同α-MnO2催化降解低濃度甲苯的研究[D]. 王婷.浙江大學(xué) 2017
[4]復(fù)合介質(zhì)阻擋放電等離子體降解室內(nèi)苯的研究[D]. 回春雪.大連理工大學(xué) 2014
[5]不同位形介質(zhì)阻擋放電中微放電通道研究[D]. 楊麗.河北大學(xué) 2009
[6]介質(zhì)阻擋放電中微放電通道等離子體參量研究[D]. 李永輝.河北大學(xué) 2007
[7]煤燃燒過程中有機(jī)污染物的賦存及排放特性的研究[D]. 范志威.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào)：2907070
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