【摘要】： 甲醛是可揮發(fā)性有機化合物(VOCs)中典型的空氣污染物，對人類健康危害極大。本工作分別采用介質(zhì)阻擋放電等離子體與吸附劑及催化劑相結(jié)合對空氣中甲醛的脫除進行了研究，并對脫除甲醛的機理進行了探討，取得了一些有意義的結(jié)果。 1．在70℃、一個大氣壓下，當(dāng)氣體組成為140 ppm HCHO、21．0％O_2、1．0％H_2O、氮氣為平衡氣、空速為16500 h~(-1)及輸入放電能量密度為108 J L~(-1)時，填充γ-Al_2O_3小球介質(zhì)阻擋放電等離子體脫除氣相中甲醛的體系中，，92％的甲醛被脫除，脫除產(chǎn)物中CO_2與CO比值約為1：1。氧化鋁小球比表面積的增加能夠促進甲醛的脫除，這表明被氧化鋁吸附的HCHO分子的C-H鍵的解離能被有效降低。提高放電電壓、降低甲醛入口濃度可提高甲醛脫除率，O_2含量增大可顯著提高CO_2選擇性。在氣體組成對甲醛脫除率影響的實驗基礎(chǔ)上，明確提出，脫除甲醛的主要途徑除了由放電產(chǎn)生的O、H、OH、HO_2等自由基所引發(fā)的脫除甲醛反應(yīng)外，還應(yīng)該包括HCHO分子和HCO自由基與N_2的高振動激發(fā)態(tài)及電子激發(fā)亞穩(wěn)態(tài)物種N_2(A~3∑_(?)~+)之間的系列碰撞解離反應(yīng)。 2．在Ag／CeO_2催化劑上介質(zhì)阻擋放電等離子體-催化氧化氣相中甲醛的體系中，當(dāng)氣體組成為276 ppm HCHO、21．0％O_2、1．0％H_2O、氮氣為平衡氣、溫度為70℃、壓強為一個大氣壓、空速為16500 h~(-1)及輸入放電能量密度為108 J L~(-1)時，99％的甲醛被脫除，86％的甲醛被氧化成CO_2。在同樣的條件下，由純等離子體(在石英砂上放電)及在Ag／CeO_2催化劑上的純催化氧化使甲醛轉(zhuǎn)化成CO_2的轉(zhuǎn)化率分別只有6％和33％。上述結(jié)果及等離子體催化氧化CO的實驗說明，由等離子體產(chǎn)生的短壽命氣相自由基，如O和HO_2，在Ag／CeO_2催化劑上將HCHO及CO催化氧化成CO_2的氧化還原循環(huán)中起到了非常重要的作用。 3．研究了等離子體脫除氣相中甲醛的能耗問題。甲醛初始濃度、空速及反應(yīng)器內(nèi)徑的增加，都會使甲醛的脫除率下降而脫除甲醛的比能耗則相應(yīng)減少。在等離子體與Ag／CeO_2催化劑相結(jié)合催化氧化甲醛的體系中，當(dāng)氣體組成為276 ppm HCHO、21．0％O_2、1．0％H_2O氮氣為平衡氣、溫度為70℃、壓強為一個大氣壓、空速為16500 h~(-1)及輸入放電能量密度為108 J L~(-1)時，脫除每個甲醛分子的比能耗為92 eV，當(dāng)甲醛初始濃度增加至965 ppm時，甲醛脫除率下降為63％，但脫除每個甲醛分子的比能耗減少為42 eV。
【圖文】：

第三章實驗部分3.1實驗裝置與流程實驗裝置如圖3.1所示。主要包括甲醛氣體產(chǎn)生、高壓電源、介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器和氣體采樣分析四部分。己己 lll奮 奮少賽 賽 賽月最最 男 男谷乍乍 乍乍乍乍 芯芯共二二茜蕊萬彩眾紐 紐 1111111111111111111111111翱翱翱蘸蘸二孫孫孫孫 協(xié)李李李 李“ ““幸幸一一習(xí) 習(xí)習(xí) 習(xí)廣 廣 廣 廣廣件 件件 件 Fig.3.1SehematieoftheexPer加 entalset一uP圖3.1實驗裝置圖 3.1.1甲醛氣體產(chǎn)生部分由質(zhì)量流量控制器，恒溫水浴槽及配套使用的攪拌器、電子繼電器、觸點溫度計，氣體發(fā)生瓶，擴散管，催化柱，管式加熱爐，Al一808P型溫控儀，熱電偶以及一些相應(yīng)的閥和管路構(gòu)成。以往研究中多采用甲醛水溶液作為甲醛源，這樣就不可避免地在甲醛原料氣中帶來水的干擾;同時，為了防止甲醛聚合，通常向這類甲醛水溶液中加入8%一12%的甲醇，又不可避免地帶來甲醇對實驗研究的影響。為了解決上述問題，本實驗設(shè)計采用三聚甲醛熱催化分解產(chǎn)生甲醛的方法配制甲醛原料氣。將裝有三聚甲醛擴散管的氣體發(fā)生瓶置于恒溫水浴槽(溫控精度士0.1℃)中保持恒溫
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：X511

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔣潔敏,侯健,鄭光云,侯惠奇;介質(zhì)阻擋放電常壓分解苯、二甲苯[J];中國環(huán)境科學(xué);2001年06期

2 王保偉,許根慧;介質(zhì)阻擋放電等離子體催化天然氣偶聯(lián)制C_2烴[J];中國科學(xué)B輯;2002年02期

3 李鍛;劉明輝;吳彥;李國鋒;李杰;;雙極性脈沖高壓介質(zhì)阻擋放電降解氯苯和甲苯[J];中國環(huán)境科學(xué);2006年S1期

4 黃芳敏;王紅林;嚴(yán)宗誠;陳礪;馮天照;;介質(zhì)阻擋放電等離子體對亞甲基藍的降解[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2010年02期

5 周志培;孫保民;尹水娥;高旭東;;氣體成分對介質(zhì)阻擋放電脫除NO影響試驗研究[J];電力學(xué)報;2010年01期

6 方志,邱毓昌,羅毅;用大氣壓下空氣輝光放電對聚四氟乙烯進行表面改性[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;2004年02期

7 茍建霞;周軍成;郭洪臣;蘇際;陳黎行;王祥生;宮為民;;氫氣和氧氣介質(zhì)阻擋放電合成過氧化氫的研究[J];現(xiàn)代化工;2006年S1期

8 李天鳴;閆光緒;郭紹輝;左巖;;高壓脈沖介質(zhì)阻擋放電協(xié)同臭氧溶氣降解聚丙烯酰胺模擬廢水[J];化工進展;2007年09期

9 王玉;吳彥;李國鋒;王翠華;李杰;;介質(zhì)阻擋放電降解水中微囊藻毒素的研究[J];河北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年S1期

10 史喜成;李靜;白書培;韓素玲;宋華;王德生;;單雙介質(zhì)阻擋放電降解苯的對比研究[J];環(huán)境化學(xué);2009年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 李成輝;江雪;胡靜;侯賢燈;;納米TiO_2增強介質(zhì)阻擋放電胺類發(fā)射光譜信號[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第9分會場摘要集[C];2012年

2 王森;樂沛思;李果;李和平;包成玉;;射頻大氣壓介質(zhì)阻擋放電等離子體特性的實驗研究[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第五屆中國電推進技術(shù)學(xué)術(shù)研討會會議摘要集[C];2009年

3 高亮;黃建軍;齊冰;汝麗麗;;大氣壓沿面介質(zhì)阻擋放電的實驗研究及診斷[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第五屆中國電推進技術(shù)學(xué)術(shù)研討會會議摘要集[C];2009年

4 蒯平宇;劉昌俊;;介質(zhì)阻擋放電分解制備CuO/ZnO催化劑研究[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第五屆中國電推進技術(shù)學(xué)術(shù)研討會會議摘要集[C];2009年

5 董麗芳;范偉麗;賀亞峰;劉微粒;;介質(zhì)阻擋放電超點陣斑圖[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第五屆中國電推進技術(shù)學(xué)術(shù)研討會會議摘要集[C];2009年

6 張路遠;胡圣虹;;基于介質(zhì)阻擋放電抑制LA-ICP-MS分析中元素分餾效應(yīng)的研究[A];湖北省化學(xué)化工學(xué)會第十一屆分析化學(xué)專業(yè)年會論文集[C];2007年

7 黎薇;唐麗;呂弋;侯賢燈;;介質(zhì)阻擋放電-分子發(fā)射光譜法檢測揮發(fā)性氯代烴[A];中國化學(xué)會第十五屆全國有機分析及生物分析學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

8 劉鐘陽;吳彥;王寧會;張彥彬;;雙極性短脈沖介質(zhì)阻擋放電及應(yīng)用于臭氧發(fā)生的試驗研究[A];中國物理學(xué)會第九屆靜電學(xué)術(shù)年會論文集[C];2000年

9 牛金海;于乃森;馮志慶;劉東平;;在玻璃基底上沉積大面積功能性薄膜[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第五屆中國電推進技術(shù)學(xué)術(shù)研討會會議摘要集[C];2009年

10 應(yīng)筧;江南;;低氣壓介質(zhì)阻擋放電暫態(tài)過程的計算機模擬[A];華東三省一市第三屆真空學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2000年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 本報實習(xí)記者 秦韻;等離子印染新技術(shù)順應(yīng)低碳經(jīng)濟潮流[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報;2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 宋新新;大氣壓介質(zhì)阻擋放電特性的理論研究[D];山東大學(xué);2013年

2 丁慧賢;大氣壓下等離子體與催化協(xié)同低溫脫除氣相中甲醛研究[D];大連理工大學(xué);2008年

3 魯非;兩相體介質(zhì)阻擋放電研究[D];華中科技大學(xué);2010年

4 蒯平宇;介質(zhì)阻擋放電法分解制備銅系催化劑[D];天津大學(xué);2010年

5 王曉靜;大氣壓介質(zhì)阻擋放電多針—同軸反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化及降解甲醛試驗研究[D];重慶大學(xué);2012年

6 胡又平;生物乙醇燃料等離子體重整器研究[D];大連海事大學(xué);2008年

7 楊德正;大氣壓納秒脈沖介質(zhì)阻擋放電光譜特性與應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];大連理工大學(xué);2012年

8 劉艷紅;介質(zhì)阻擋放電制備類金剛石膜的研究[D];大連理工大學(xué);2007年

9 朱新河;常壓非平衡等離子體滲擴及納米粉制備的原理和技術(shù)[D];大連海事大學(xué);2002年

10 齊冰;大氣壓均勻介質(zhì)阻擋放電以及多針電暈增強放電機理研究[D];大連理工大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 胡劍飛;介質(zhì)阻擋放電臭氧合成主要特性的實驗研究[D];東南大學(xué);2006年

2 姜生;介質(zhì)阻擋放電氬等離子體處理超高分子量聚乙烯纖維的性能研究[D];東華大學(xué);2005年

3 張春麗;介質(zhì)阻擋放電增強熱絲CVD沉積硅薄膜的研究[D];大連理工大學(xué);2011年

4 楊鵬;介質(zhì)阻擋放電離子源及其對大氣環(huán)境中水團簇分子分布的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2009年

5 王玉;介質(zhì)阻擋放電對微囊藻毒素的去除研究[D];大連理工大學(xué);2007年

6 劉晶;介質(zhì)阻擋放電等離子體脫除氮氧化物的發(fā)射光譜研究[D];大連理工大學(xué);2005年

7 陳艷梅;介質(zhì)阻擋放電合成臭氧的研究[D];東南大學(xué);2005年

8 郭艷花;DBD等離子體導(dǎo)電特性研究[D];鄭州大學(xué);2010年

9 李雪辰;大氣壓介質(zhì)阻擋放電中微放電特性研究[D];河北大學(xué);2002年

10 李建;He（或Ar）+CH_4介質(zhì)阻擋放電制備類金剛石膜的性能和沉積機理研究[D];大連理工大學(xué);2004年

本文編號：2692217