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工业废气处理中甲苯的传统处理方法

浏览量:148 日期:2019-05-31 15:57:04 分享:

甲苯在低温等离子体中的降解主要通过3种途径实现,即高.能电子解离、电荷转移和活性物种打击,加入反响的活性物种包罗高.能电子、H、OH、NO2以及放电或O3分解生成的活性O等。苯环上的CC键的键能为5.0~5.3eV,苯环上的CC键的键能为5.5eV,甲基和苯环之间的CC键的键能为4.4eV,而等离子体放电发生的高.能粒子的能量范畴在1~10eV之间[1。当甲苯分子遭到高.能粒子的打击时,氧化分解途径主要有3种:①苯环上的甲基脱氢,然后在H或OH的作用下构成苯甲醛,苯甲醛再进一步被氧化为苯甲酸;②苯环与甲基之间的CC键断裂,在OH、NO2和O的作用下生成硝基苯酚类物质;③苯环开环后逐步被氧化成CO2和H2O等。




依据放电方法的差别,低温等离子体的发生方法分为电晕放电法、介质阻挠放电法(DielectricBarrierDisge,DBD)和辉光放电法。现在处置甲苯使用普遍的主要为电晕放电法和介质阻挠放电法。




电晕放电法包罗直流电晕放电和脉冲电晕放电,按电压范例又可分为直流电晕、交换电晕和高频电晕。电晕放电等离子体反响器如图2所示,该反响器主要通过直流电源或脉冲电源发生的电流,使得迁徙率高的电子遭到电场场强的加速而取得充足能量与污染物分子发作一系列反响。如谢志辉等[1朝哄骗脉冲放电来降解甲苯,当电压为34kV时,正脉冲和负脉冲下甲苯的降解率相差高达42.5%,但无论是正脉冲照旧负脉冲,甲苯降解率都随电压的增大而呈非线性升高;聂勇等心叫哄骗电晕放电法在线板式反响器内对低浓度甲苯废气进行降解,当电压峰值为69kV时,甲苯去除率可达88%,降解产品主要为CO2、H2O及部分CO,随着电压的增大,产品中CO。的浓度添加;胡对等心u哄骗脉冲电晕等离子体技能净化甲苯,发明其关于大流量、低浓度的甲苯废气能到达较好的去除结果,其较高去除率可达85.4%。电晕放电法处置VOCs时去除率高,但由于能耗大而限定了其产业上的运用,现在主要逗留在实行室方面的研讨。




介质阻挠放电法的放电特性与气体组成、频率的运转条件、介质材料和电压亲密相干。介质阻挠放电等离子体(DBD)反响器通过将绝缘介质插入放电空间来进行放电,常用的介质材料有石英、玻璃、陶瓷和刚玉等。DBD反响器的结构有平面型、圆柱型和表面型。在平面型DBD反响器结构中能够分为3种方式[见图3(a)]:一是反响发作在电介质和接地电极间的地区,电介质和接地电极均可与反响气体互相作用;二是介质材料在两个电极之间,反响会遭到两个电极的同时影响;三是反响发作在两层电介质之间,能够避免遭到电极的影响。在圆柱型DBD反响器结构中有两种方式[图3(b)],即反响发作在两介质之间或在介质与电极之间进行。如郭腾等哄骗DBD反响器来降解氮中的甲苯废气,发明在放电结谈判电源功率定夺时,存在较佳的气体流量,使放电功率与甲苯的降解率较高,当甲苯的开始浓度为10ppm(1ppm一10)时,甲苯的降解率可达98%,但随着气体流量的增大,反响器中甲苯的平均可资用能降落,使降解尾气中有机副产品的浓度升高;Guo等哄骗DBD反响器来降解甲苯废气,发明能量密度为90Wh/m3时,甲苯的去除率可达90%以上;李晶欣等接纳变频交换电源哄骗DBD反响器来降解甲苯废气,结果表明就地强为9.7kV/cm、频率为400Hz时,甲苯的去除率可达80.9%;杜赭华发明氧气在介质阻挠放电时会发生大量活性粒子,其与气体碰撞后发作反响,进步了气体处置服从。DBD反响器处置甲苯降解服从高、占地少,是低温等离子体技能处置甲苯研讨的一个热门,但反响流程中发生的副产品品种多,存在二次污染的题目。






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