基于直流电晕等离子体处理甲苯废气的研究

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1、广东工业大学硕士学位论文直流电晕等离子体处理甲苯废气的研究姓名：陈伯通申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：罗建中;黄海涛20070501摘要随着低湿等离子体技术的发展，低温等离子体氧化法被认为是处理甲苯废气的有效方法，具有效率高、能耗低、结构简单、无二次污染等优点。在以往的科学研究中，处理甲苯废气的低温等离子体氧化法基本上为脉冲电晕放电法、介质阻挡放电法等，而对于直流电晕放电法的研究较少。在本研究中，我们设计并建立了一套针板式电晕反应器装置，利用高压直流电晕放电产生低温等离子体。并以甲苯为研究对象，在实验中配备模拟甲苯废气，研究并总结了低温等离子体降解VOCs的一般规律．本实验

2、首先对电源放电现象以及产生等离子体的性质进行研究．结果表明：起晕电压和击穿电压随着极距的增大而升高，并且相同条件下负电晕高于正电晕。03、NOx产生浓度随着电压的增大而增大，随气体流速的增大而减小，并且相同条件下正电晕大于负电晕。但负电晕可以在较高电压下运行，产生比正电晕更多的氧等离子体和03。在条件实验中，研究了不同放电参数对甲苯去除率的影响。结果如下：(1)在相同极距下，甲苯去除率随电压的升高而增大．(2)甲苯去除率都随电场强度的增大而增大，当电场强度为18kV／cm，甲苯去除率可达73．21％。但若所加电压小于起晕电压，即使理论上已形成一定的电场强度，甲苯去除率也很低．(3)正

3、电肇的甲苯去除率比负电晕的大，但负电晕可以在较高电压下运行，其最大甲苯去除率大于正电晕。极距为1．0cm时，正电晕最高电压时甲苯去除率为35．04％，而负电晕的最高可以达到59．52％；(4)甲苯去除率随气体流速的减小而增大。电压为16kV时，气体流速为20、40、60L／h的甲苯去除率分别为79．6904、59．52％、42．75％。(5)甲苯去除率随甲苯初始浓度的增大而减小，而甲苯去除量却随初始浓度的增大而增大。当电压为16kv时，初始浓度为5398．13mg／m3的甲苯去除率为59．52％，而初始浓度为25738．47mg／m3的甲苯去除率只有33．97％。另外，随着初始浓度的

4、增大，甲苯去除率和去除量的变化曲线渐渐变得平缓。(6)有催化剂时的甲苯去除率比无催化剂时的大，并且随着电压的升高，广东-[业大学T学硕士学位论文两者的差距变大。在气体流速为20L／h、电压为16kV时，无催化剂时的甲苯去除率为79．69％，而有催化剂时就高达87．82％。通过对甲苯降解产物进行分析，得出甲苯降解产物含有c02，CO和HzO，并推测还生成其它有机成分。通过对CO的测定，可以推测甲苯分子经过彻底分解后，首先形成CO；随着电压的加大，CO在活性粒子的作用下进一步氧化成C02。最后，本文对实验过程中遇到的各种问题进行了总结，并提出了解决措施。关键词：低温等离子体：直流电晕放电

5、；甲苯废气nAbstractWiththedevelopmentofcryogenicplasmatechnology,cryogenicplasmaoxidationisconsideredas姐effectivemethodfortheremovaloftolueneexhaustgas,havingtheadvantageofhighefficiency,lowenergyconsumption,simpleStl'ucturcandnOsecondarypollution．Accordingtothesciencestudyinthepast，thekindsofcryoge

6、nicplasmaoxidationfortheremovaloftolueneexhaustgasmainlyincludepulsed0,?,01101111discharge，dielectricbarrierdischargeandSOon,butstudyOnDeCOrOlladischargeisless．Inthisresearela,Wedesignandestablishasetofneieula-boardcOrOllareaclordevice，makeuseofhie,h-voltagedirectcurrentdischargetoi,rodueecryog

7、enicplasma．Wetaketoluene鹊objectofstudy,andfitoutthesimulatingtolueneexl缸ustgasinexperiment，studyandsumupthecOnllnondiseil,linarianofcryogenicplasmafortheremovB．1ofVOCs．Thisexperimentstudiesonthephenomenonofpowersupplydischargaswel