论文部分内容阅读
石油加工、工业溶剂生产、化工产品生产,以及有机物料的储运等过程都会产生挥发性有机物VOCs。VOCs(?)中类繁多,多数有毒,危害人类健康;参与形成光化学烟雾和气溶胶,污染环境;卤代烃类有机物可以破坏臭氧层。VOCs污染问题已经引起世界的高度重视,美、日、欧盟多年前即执行了严格的VOCs排放标准。目前的处理方法(冷凝法、吸收法、吸附法和焚烧法等)对于处理低浓度、大流量的有机废气时存在技术和经济上的局限性。研究新的方法来回收或分解这些有机废气是我国环境保护工作的重要内容之一。随着低温等离子体技术的发展,低温等离子体氧化法被认为是处理挥发性有机化合物(VOCs)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,处理此类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、高频电容耦合放电法等,而对于高频感应耦合放电法的研究较少。本论文正是基于这一问题,利用高频感应耦合放电等离子体技术进行了甲醛气体处理的实验研究。在大量查阅国内外相关文献基础上,总结了放电等离子体技术处理有害气体的最新研究进展、基本原理和发展趋势。根据本论文研究目标和实验条件,设计了高频感应耦合放电等离子体甲醛气体处理实验装置和实验方案,开展了高频感应耦合放电等离子体甲醛气体处理实验研究,得到一系列实验数据,从实验数据中得出甲醛的影响因素及影响规律。实验表明,高频感应耦合放电等离子体处理低浓度甲醛气体,可使甲醛去除率达99.3%以上;甲醛去除率随着放电处理时间和输入功率增加而增加;甲醛去除率随系统压强、流量和初始甲醛浓度增加而降低。实验还表明,在整个实验过程中,反应器系统的温度始终维持在常温。根据实验结果进行了机理分析,分析认为:在高频感应耦合放电等离子体处理甲醛气体过程中,由于所产生的活性物种的作用,甲醛分子会形成激发态的甲醛分子;同时甲醛分子中的C-H键比C=O键容易断裂,因而形成·CHO自由基,并发生一系列反应。气体中的氧气在放电过程中能形成激发态的氧原子,与·CHO自由基或其它原子、分子发生碰撞,生成各种含氧自由基,这些自由基之间再进一步发生反应。最后形成CO2,H2O,CO,研究成果表明,高频感应耦合放电等离子体处理甲醛技术能有效地去除室内的甲醛气体,可使甲醛得到有效的去除效果。