放電等離子處理工業(yè)尾氣 ,是通過高電壓放電形式 ,獲得非熱平衡等離子體 ,即產(chǎn)生大量的高能電子或高能電子激勵(lì)產(chǎn)生的 O、 OH、 N 基等活性粒子 ,破壞C—H、 C—C等化學(xué)鍵 ,使尾氣分子中的 H、Cl、F等發(fā)生置換反應(yīng) ,最終生成 CO2 和 H2O ,即工業(yè)廢氣通過放電處理最終變?yōu)闊o害物質(zhì)。

放電等離子體法現(xiàn)在被公認(rèn)為處理有害氣體的有效方法之一 ,國內(nèi)外科研工作者在協(xié)同催化劑和反應(yīng)器等方面進(jìn)行了大量研究。

在等離子體中加人催化劑能夠提高污染物的去除效率 ,大大降低能耗和副產(chǎn)物的產(chǎn)生 ,國內(nèi)外對(duì)此種協(xié)同催化劑的研究主要為金屬氧化物和 TiO2 催化體系。這些研究表明 ,利用等離子體與催化反應(yīng)的協(xié)同效應(yīng) ,以提高有機(jī)廢氣凈化率、 降低能耗是成功的。

Futamura對(duì)有害大氣污染物在低溫等離子體化學(xué)處理中金屬氧化物的催化活性進(jìn)行了研究 ,在沒有MnO2 作催化劑時(shí) ,苯的摩爾轉(zhuǎn)化率為 30 % ,而在有MnO2 作催化劑時(shí) ,苯的轉(zhuǎn)化率可高達(dá)94 %。

Kang在常壓下用等離子體 TiO2 催化體系去除甲苯廢氣 ,在僅有 O2 等離子體下 ,甲苯去除率為40 % ,在 TiO2/ O2 等離子體下 ,去除率達(dá)到70 % ,當(dāng)TiO2 負(fù)載于γ- Al2O3 上時(shí) ,甲苯的去除率達(dá)到80 %。

Hyun - HaKim指出 Ag/ TiO2 等離子體系統(tǒng)對(duì)處理低質(zhì)量濃度有機(jī)廢氣非常有吸引力。當(dāng)苯入口質(zhì)量濃度為 110 mg/ m3,輸入能量密度為 130 J /L時(shí) ,用催化劑為 110 %Ag/ TiO2 的等離子體光催化系統(tǒng) ,可使苯去除率和碳平衡達(dá)到100 %。

Atsushi Ogata應(yīng)用表面放電等離子體光催化降解碳氟化合物進(jìn)行研究 ,當(dāng)?shù)入x子體反應(yīng)器內(nèi)加入光催化劑 TiO2 后 ,碳氟化合物去除速率大大加強(qiáng)。產(chǎn)生等離子體的放電反應(yīng)器的性能與結(jié)構(gòu)決定著有機(jī)物的去除效果 ,對(duì)等離子體反應(yīng)器性能 ,近些年國內(nèi)學(xué)者也開展了研究。

于勇用介質(zhì)屏蔽降解 CF3Br ,降解率達(dá)到55 %。李鍛將雙極性脈沖高壓引入介質(zhì)阻擋反應(yīng)器對(duì)氯苯和甲苯的分解特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究 ,結(jié)果表明采用雙極性脈沖高壓技術(shù) ,可使氯苯和甲苯的分解率得到提高。

馮春楊開展了脈沖電暈去除多種有機(jī)廢氣的研究 ,對(duì)比了線-筒式和線-板式兩種反應(yīng)器對(duì)甲苯的去除率。

放電等離子體治理有機(jī)廢氣被認(rèn)為是很有前途的方法 ,與常規(guī)技術(shù)相比具有工藝簡(jiǎn)單、流程短、可操作性好的特點(diǎn) ,特別是在節(jié)能方面有很大的潛力 ,應(yīng)用范圍也比較廣泛 ,尤其對(duì)低質(zhì)量濃度的有機(jī)廢氣的處理效果非常好。

結(jié)合該方法取得的研究進(jìn)展 ,可以認(rèn)為其可能取得突破的方向是開發(fā)出能與催化劑進(jìn)行最佳配置的等離子體反應(yīng)器并能促使化學(xué)反應(yīng) ,提高能量效率的合適催化劑。當(dāng)然 ,提高等離子體反應(yīng)器長時(shí)間運(yùn)行操作的穩(wěn)定性 ,了解放電對(duì)處理過程中的中間產(chǎn)物或最終產(chǎn)物的影響及后處理問題也是后續(xù)研究并能夠工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵�？傊� ,通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和開發(fā) ,放電等離子體處理工業(yè)尾氣技術(shù) ,將會(huì)和電集塵裝置及臭氧發(fā)生器一樣 ,走進(jìn)實(shí)用化行列。

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