本文關(guān)鍵詞：低溫等離子體協(xié)同催化降解甲苯實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 甲苯 等離子體協(xié)同催化 降解率 有機(jī)副產(chǎn)物

【摘要】：本文簡(jiǎn)單介紹了揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的定義、來源、危害。目前主要的VOCs處理技術(shù)有：化學(xué)氧化法、物理分離法、生物法、光解法、電化學(xué)法等,研究分析了這些技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。其中新型等離子體協(xié)同催化技術(shù)有很大的發(fā)展前景,闡述了等離子體協(xié)同催化的反應(yīng)機(jī)理和尾氣中副產(chǎn)物的機(jī)理。本文列出實(shí)驗(yàn)所需的儀器和藥品,制定出合理的實(shí)驗(yàn)方案。在此實(shí)驗(yàn)方案的基礎(chǔ)上搭建實(shí)驗(yàn)裝置,分析了核心裝置如等離子體反應(yīng)器、質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)和工作原理。整個(gè)試驗(yàn)分為三個(gè)部分：第一部分單獨(dú)等離子體降解甲苯氣體；第二部分是等離子體反應(yīng)器填充陶瓷顆粒、分子篩顆粒、γ-Al2O3顆粒分別進(jìn)行甲苯氣體降解實(shí)驗(yàn)；第三部分為γ-Al2O3的顆粒負(fù)載催化劑錳鹽進(jìn)行甲苯氣體降解實(shí)驗(yàn)。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得出：?jiǎn)为?dú)等離子體降解甲苯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,甲苯的降解率隨著外加電壓和電源放電頻率的增加而增加,但同時(shí)也增加了能耗。在功率一定時(shí),甲苯氣體的降解率隨其自身初始濃度和氣體流量的增加而減少。選擇合適的平均可資用能使甲苯的降解率較理想,同時(shí)能耗較低,尾氣中副產(chǎn)HCN、CH3CN、O3的濃度低。選擇最優(yōu)外加電壓16kV,放電頻率200Hz,甲苯氣體初始濃度1600mg/L,氣體流量0.3m3/L時(shí),尾氣中副產(chǎn)物濃度也在安全范圍。在此反應(yīng)器基礎(chǔ)上分別以陶瓷顆粒、分子篩顆粒、γ-Al2O3顆粒為填料進(jìn)行實(shí)驗(yàn),進(jìn)而篩選出處理效果好的γ-Al2O3顆粒為載體進(jìn)行錳催化劑負(fù)載,制成等離子體協(xié)同催化反應(yīng)器。等離子體協(xié)同催化反應(yīng)器進(jìn)行甲苯降解實(shí)驗(yàn)得出實(shí)驗(yàn)的電參量和配氣系數(shù)對(duì)甲苯降解率的影響趨勢(shì)與單獨(dú)等離子體反應(yīng)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)甲苯降解效果的影響相似,但是較優(yōu)外加電壓11.5kV,放電頻率100Hz,能耗降低,甲苯氣體初始濃度1800mg/L,氣體流量0.5m3/L,增大了甲苯處理量,但平均可資用能并沒降低,尾并氣中幾乎沒有副產(chǎn)物。這說明等離子體協(xié)同催化有效降低了反應(yīng)的外加電壓和放電頻率,并能消除副產(chǎn)物生成,減少能耗,提高了安全性,該研究對(duì)等離子體技術(shù)推廣有很大的作用。最后展望了該技術(shù)的發(fā)展方向,主要為反應(yīng)器的改進(jìn),填料的選擇以及催化劑的研制。
【關(guān)鍵詞】：甲苯 等離子體協(xié)同催化 降解率 有機(jī)副產(chǎn)物
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O621.251
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-15
• 1 緒論15-31
• 1.1 VOCs的定義、來源、危害15-16
• 1.2 VOCs處理技術(shù)16-28
• 1.2.1 化學(xué)氧化法16-20
• 1.2.2 物理分離法20-24
• 1.2.3 生物法24-26
• 1.2.4 光解法26-27
• 1.2.5 低溫等離子體法27
• 1.2.6 低溫等離子協(xié)同催化技術(shù)27-28
• 1.3 課題研究的意義及內(nèi)容28-31
• 1.3.1 課題研究意義28-29
• 1.3.2 課題研究的內(nèi)容29-31
• 2 實(shí)驗(yàn)部分31-41
• 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置31-34
• 2.1.1 甲苯蒸汽的制備31
• 2.1.2 催化劑31-32
• 2.1.3 反應(yīng)器的制備32-34
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方案34-41
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)流程示意圖34-36
• 2.2.2 等離子體協(xié)同催化反應(yīng)器36-37
• 2.2.3 質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)飛行時(shí)間檢測(cè)儀37-38
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)方案38-41
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析41-59
• 3.1 等離子體單獨(dú)降解甲苯氣體的實(shí)驗(yàn)研究41-50
• 3.1.1 電參量對(duì)甲苯降解率的影響41-44
• 3.1.2 配氣參數(shù)對(duì)甲苯降解率的影響44-45
• 3.1.3 尾氣中二次有機(jī)副產(chǎn)物和O_3濃度的影響因素45-49
• 3.1.4 小結(jié)49-50
• 3.2 等離子體反應(yīng)器填充填料降解甲苯氣體的實(shí)驗(yàn)研究50-52
• 3.2.1 等離子體反應(yīng)器填充填料降解甲苯氣體實(shí)驗(yàn)的分析50-52
• 3.2.2 小結(jié)52
• 3.3 等離子體協(xié)同催化劑錳降解甲苯實(shí)驗(yàn)研究52-56
• 3.3.1 離子體協(xié)同催化反應(yīng)器降解甲苯的電參量的影響52-54
• 3.3.2 離子體協(xié)同催化反應(yīng)器降解甲苯的影響配氣參數(shù)54-55
• 3.3.3 尾氣中二次有機(jī)副產(chǎn)物和O_3濃度的影響因素55-56
• 3.4 小結(jié)56-59
• 4 結(jié)論59-61
• 4.1 結(jié)論59-60
• 4.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 致謝67-69
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果69

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本文編號(hào)：766359