MgO/NiO/Ni氧化物陰極放電等離子體特性及其降解甲苯的研究
發(fā)布時間:2021-02-23 14:05
近年來,隨著我國工業(yè)化進程的加快,大氣中揮發(fā)性有機污染物(VOCs)的排放日益增多。其中,工業(yè)源VOCs的排放涉及行業(yè)眾多、排放強度大、污染十分嚴重。低溫等離子體具有在室溫條件下實現(xiàn)較高降解效率,對污染物無選擇性的優(yōu)點,被認為是一種具有發(fā)展前途的處理VOCs的技術之一,受到研究者廣泛關注。圍繞大氣壓放電等離子體處理VOCs的研究,主要是著重于大氣壓放電等離子體的發(fā)生方法,目的是為了產生大量的高能電子和活性物質,提高放電等離子體應用于VOCs的能量利用效率。放電等離子體發(fā)生方法很多,主要包括介質阻擋放電、電暈放電等。目前的放電等離子體發(fā)生方法,對于同時滿足較高的能量效率和經濟可行的激勵電源條件是比較困難的。依據場致電子發(fā)射和正直流電暈放電等離子體基礎與應用的研究成果,本文提出了采用氧化物陰極作為放電陰極增強放電等離子體物理與化學活性及脫除VOCs的研究。以甲苯作為目標物進行降解處理,主要圍繞氧化物陰極的制備和優(yōu)化、氧化物陰極放電等離子體特性、甲苯的降解性能和礦化度、放電體系中操作參數(shù)的優(yōu)化和甲苯降解機理等方面開展研究。主要研究內容與相關結果如下:(1)確定了氧化物陰極的材料選擇和制備方法...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.3介質阻擋放電的幾何結構:(a)板式結構;(b)筒式結構[641??Fig.?1.3?Geometries?of?dielectric-barrier?discharges:?(a)?planar?configuration;?(b)?coaxial??
?MgO/NiO/Ni氧化物陰極放電等離子體特性及其降解甲苯的研宄???HV?t?HVI?日ectrcde?HV?1?Electrode??P?Electrode?^?Dielectric?-?-^Dielectric??麵〒^x?Dielectric?Electrode??Electrode??(a)??Dielectric?Dielectric?^BS\?^?Dielectric??丄?L:,一,一??(b)? ̄? ̄? ̄??圖1.3介質阻擋放電的幾何結構:(a)板式結構;(b)筒式結構[641??Fig.?1.3?Geometries?of?dielectric-barrier?discharges:?(a)?planar?configuration;?(b)?coaxial??configuration??"Eiec,r〇de?^?packins??^?Electrode??圖1.4填充床放電的幾何結構:(a)板式結構;(b)筒式結構[64]??Fig.?1.4?Geometries?of?packed-bed?discharges:?(a)?planar?configuration;?(b)?coaxial??configuration??1.3.2電暈放電等離子體??電暈放電是指氣體介質在不均勻電場中的局部自持放電,是最常見的一種氣體放電??形式。電暈放電一般發(fā)生在曲率半徑很小的尖端電極附近,并且在電極周圍可以看到放??電光亮,并伴有B絲H絲聲。這是由于尖端電極局部電場強度超過氣體的電離場強,致使氣??-12-??
周圍許多流光通道的樹冠狀外觀。根據電場極性和電極配置,直流電暈放電被分為兒種??不同的形式。在正極性尖端-板放電的情況下,可以識別出脈沖電暈、流光電暈'輝光??電暈和火花等放電形式。在負極性尖端-板放電中,主要顯示的是Trichel脈沖電暈、無??脈沖電暈和火花放電|65]。??HV?Electrode??HV?Electrode???E|ectrode?RR?丄??I?y?丨?-?n?v?產丨丁丨—、??隱?一??,■?屬?^??-Jr-?Electrode??圖1.5電暈放電的兒何結構1661??Fig.?1.5?Geometries?of?corona?discharges??自20世紀80年代以來,根據供電方式不同,電暈放電分為直流電暈和脈沖電暈兩??大類。直流電暈連續(xù)直流電暈放電是由直流高壓供電。如果提供電壓的電路能夠支持較??高電流,放電形式將由電暈轉化為輝光或火花放電lW81。因此,持續(xù)的電暈放電電流很??小,其電流密度為1-100?|jA/cm2。脈沖電暈是通過在電極上施加一個短的(通常是亞微??秒)電壓脈沖而產生的。它的實際優(yōu)點是脈沖持續(xù)時間短,不會發(fā)生向火花的過渡,因??此可以在電壓和電流高于連續(xù)電暈的情況下使用|69]。但脈沖電暈放電對電源的要求較髙,??高壓脈沖需要滿足較陡的上升沿和很窄的脈寬條件,因此,脈沖電源的造價較高,穩(wěn)定??性略差,且存在不易與反應器匹配的問題。??在電暈放電的實驗研究中,常見的放電形式有針-板式、線?板式、線-筒式等,如圖??1.5所示。Kohno等丨采用直流毛細管放電反應器,考察了氣體流量、甲苯初始濃度和??反應器運行條件的影響,并提出了甲苯與活性粒
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氯堿行業(yè)VOC監(jiān)測裝置的應用及VOC防范措施的思考[J]. 劉堂,劉堂,吉建紅,馬致昌. 聚氯乙烯. 2019(07)
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[3]吸附法凈化揮發(fā)性有機物的研究進展[J]. 陸豪,吳祖良,高翔. 環(huán)境工程. 2013(03)
[4]冷凝和吸附集成技術回收有機廢氣[J]. 黃維秋,石莉,胡志倫,鄭宗能. 化學工程. 2012(06)
[5]影響銅-錳復合氧化物催化燃燒揮發(fā)性有機物的因素[J]. 李俊,余倩,李永峰,余林,姚煌,沈麗斯,王運佳. 中國粉體技術. 2012(01)
[6]有機廢氣治理技術的研究進展[J]. 易靈. 四川環(huán)境. 2011(05)
[7]三種VOCs物性對其在活性炭上吸附行為的影響[J]. 李立清,宋劍飛,孫政,姚小龍,劉偉,劉崢. 化工學報. 2011(10)
[8]絕緣子表面電場及電荷的測量[J]. 王新新,劉微粒,王強,朱宏林,鄒曉兵. 高電壓技術. 2011(03)
[9]膜法回收有機蒸汽進展[J]. 王志偉,耿春香,安慧. 環(huán)境科學與管理. 2009(03)
[10]揮發(fā)性有機物催化燃燒消除的研究進展[J]. 張廣宏,趙福真,季生福,銀鳳翔,李成岳. 化工進展. 2007(05)
博士論文
[1]沿面—填充床復合放電等離子體及其協(xié)同催化降解苯的研究[D]. 姜楠.大連理工大學 2014
[2]大氣中揮發(fā)性有機化合物與氮氧化物的反應研究[D]. 尚筱潔.蘭州大學 2013
[3]錳基催化劑上含氯揮發(fā)性有機化合物的催化燃燒[D]. 戴宇.華東理工大學 2012
[4]低溫等離子體凈化處理揮發(fā)性有機氣體技術研究[D]. 章旭明.浙江大學 2011
碩士論文
[1]制藥行業(yè)揮發(fā)性有機物(VOCs)污染特性研究[D]. 律國黎.河北科技大學 2013
[2]復合型催化劑催化燃燒丙酮與二甲苯混合VOCs技術[D]. 唐志錕.華南理工大學 2012
[3]典型微環(huán)境空氣中苯系物的污染特征及來源解析[D]. 李爽.浙江大學 2010
本文編號:3047711
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.3介質阻擋放電的幾何結構:(a)板式結構;(b)筒式結構[641??Fig.?1.3?Geometries?of?dielectric-barrier?discharges:?(a)?planar?configuration;?(b)?coaxial??
?MgO/NiO/Ni氧化物陰極放電等離子體特性及其降解甲苯的研宄???HV?t?HVI?日ectrcde?HV?1?Electrode??P?Electrode?^?Dielectric?-?-^Dielectric??麵〒^x?Dielectric?Electrode??Electrode??(a)??Dielectric?Dielectric?^BS\?^?Dielectric??丄?L:,一,一??(b)? ̄? ̄? ̄??圖1.3介質阻擋放電的幾何結構:(a)板式結構;(b)筒式結構[641??Fig.?1.3?Geometries?of?dielectric-barrier?discharges:?(a)?planar?configuration;?(b)?coaxial??configuration??"Eiec,r〇de?^?packins??^?Electrode??圖1.4填充床放電的幾何結構:(a)板式結構;(b)筒式結構[64]??Fig.?1.4?Geometries?of?packed-bed?discharges:?(a)?planar?configuration;?(b)?coaxial??configuration??1.3.2電暈放電等離子體??電暈放電是指氣體介質在不均勻電場中的局部自持放電,是最常見的一種氣體放電??形式。電暈放電一般發(fā)生在曲率半徑很小的尖端電極附近,并且在電極周圍可以看到放??電光亮,并伴有B絲H絲聲。這是由于尖端電極局部電場強度超過氣體的電離場強,致使氣??-12-??
周圍許多流光通道的樹冠狀外觀。根據電場極性和電極配置,直流電暈放電被分為兒種??不同的形式。在正極性尖端-板放電的情況下,可以識別出脈沖電暈、流光電暈'輝光??電暈和火花等放電形式。在負極性尖端-板放電中,主要顯示的是Trichel脈沖電暈、無??脈沖電暈和火花放電|65]。??HV?Electrode??HV?Electrode???E|ectrode?RR?丄??I?y?丨?-?n?v?產丨丁丨—、??隱?一??,■?屬?^??-Jr-?Electrode??圖1.5電暈放電的兒何結構1661??Fig.?1.5?Geometries?of?corona?discharges??自20世紀80年代以來,根據供電方式不同,電暈放電分為直流電暈和脈沖電暈兩??大類。直流電暈連續(xù)直流電暈放電是由直流高壓供電。如果提供電壓的電路能夠支持較??高電流,放電形式將由電暈轉化為輝光或火花放電lW81。因此,持續(xù)的電暈放電電流很??小,其電流密度為1-100?|jA/cm2。脈沖電暈是通過在電極上施加一個短的(通常是亞微??秒)電壓脈沖而產生的。它的實際優(yōu)點是脈沖持續(xù)時間短,不會發(fā)生向火花的過渡,因??此可以在電壓和電流高于連續(xù)電暈的情況下使用|69]。但脈沖電暈放電對電源的要求較髙,??高壓脈沖需要滿足較陡的上升沿和很窄的脈寬條件,因此,脈沖電源的造價較高,穩(wěn)定??性略差,且存在不易與反應器匹配的問題。??在電暈放電的實驗研究中,常見的放電形式有針-板式、線?板式、線-筒式等,如圖??1.5所示。Kohno等丨采用直流毛細管放電反應器,考察了氣體流量、甲苯初始濃度和??反應器運行條件的影響,并提出了甲苯與活性粒
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氯堿行業(yè)VOC監(jiān)測裝置的應用及VOC防范措施的思考[J]. 劉堂,劉堂,吉建紅,馬致昌. 聚氯乙烯. 2019(07)
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[4]冷凝和吸附集成技術回收有機廢氣[J]. 黃維秋,石莉,胡志倫,鄭宗能. 化學工程. 2012(06)
[5]影響銅-錳復合氧化物催化燃燒揮發(fā)性有機物的因素[J]. 李俊,余倩,李永峰,余林,姚煌,沈麗斯,王運佳. 中國粉體技術. 2012(01)
[6]有機廢氣治理技術的研究進展[J]. 易靈. 四川環(huán)境. 2011(05)
[7]三種VOCs物性對其在活性炭上吸附行為的影響[J]. 李立清,宋劍飛,孫政,姚小龍,劉偉,劉崢. 化工學報. 2011(10)
[8]絕緣子表面電場及電荷的測量[J]. 王新新,劉微粒,王強,朱宏林,鄒曉兵. 高電壓技術. 2011(03)
[9]膜法回收有機蒸汽進展[J]. 王志偉,耿春香,安慧. 環(huán)境科學與管理. 2009(03)
[10]揮發(fā)性有機物催化燃燒消除的研究進展[J]. 張廣宏,趙福真,季生福,銀鳳翔,李成岳. 化工進展. 2007(05)
博士論文
[1]沿面—填充床復合放電等離子體及其協(xié)同催化降解苯的研究[D]. 姜楠.大連理工大學 2014
[2]大氣中揮發(fā)性有機化合物與氮氧化物的反應研究[D]. 尚筱潔.蘭州大學 2013
[3]錳基催化劑上含氯揮發(fā)性有機化合物的催化燃燒[D]. 戴宇.華東理工大學 2012
[4]低溫等離子體凈化處理揮發(fā)性有機氣體技術研究[D]. 章旭明.浙江大學 2011
碩士論文
[1]制藥行業(yè)揮發(fā)性有機物(VOCs)污染特性研究[D]. 律國黎.河北科技大學 2013
[2]復合型催化劑催化燃燒丙酮與二甲苯混合VOCs技術[D]. 唐志錕.華南理工大學 2012
[3]典型微環(huán)境空氣中苯系物的污染特征及來源解析[D]. 李爽.浙江大學 2010
本文編號:3047711
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