脉冲电弧液相放电等离子体污水消毒灭菌

采用某污水厂的出水,利用脉冲电弧液相放电等离子体技术,研究了放电脉冲次数、放电电压、放电极间距对大肠杆菌灭杀的影响。结果表明:随着放电脉冲次数的增加,灭菌率升高。当放电脉冲次数为400时,灭菌率高达99.1%。随着放电电压的升高,大肠杆菌的去除率升高,其中电压为3 kV最高,灭菌率为96.7%。在相同的电压下,放电极间距越小,灭菌效率越高,放电间距0.5 mm时最佳。利用扫描电镜观察等离子体处理前后大肠杆菌细胞的形貌变化,并根据灭菌的结果对等离子体的灭菌机理进行了分析,发现了灭菌消毒与等离子体中所含的活性粒子成分有密切的关系。     

反应条件对等离子体脱除吸附于Cu-Ce/AC表面NO_x的影响

以放电等离子体协同催化法对吸附在Cu-Ce/AC上的NO_x进行脱除,研究了不同的放电条件和添加水蒸气对脱除NO_x的影响。结果表明,对于同轴圆筒形反应器,催化剂量一定时,放电长度增加,吸附态NO_x去除率先升高后下降;放电电压增大,吸附态NO_x去除率升高,原因在于放电反应区内能量密度和活性粒子分布状态改变。根据NO_x程序升温脱附(TPD),TPD低温位(200℃)的吸附态NO_x更容易被放电等离子体脱除,放电长度和放电电压能够影响不同吸附位上NO_x的去除效率。适宜条件下,吸附态NO_x去除率最高达到93.3%。循环吸附-等离子体脱除NO_x进行10次后,NO_x脱除率在92%以上。在混合气中添加5%水蒸气提高了等离子体对吸附态NO_x的去除率,但导致循环吸附-等离子体脱除NO_x效率下降。原因是H2O与NO_x竞争吸附带来的负面效应大于等离子体中H2O提供自由基与吸附态NO_x反应所带来的正面效应。     

氧活性粒子氧化NO生成HNO_3

采用强电离介质阻挡放电方法制取高浓度氧活性粒子(O+2、O3)并注入气体外排烟道中,实现O+2、O3氧化NO转化成资源酸(HNO3)的等离子化学反应。描述强电离放电的氧活性粒子产生器,讨论烟道中O+2、O3氧化NO成HNO3等离子体反应机制,分析回收酸液的NO-2、NO-3离子种类及浓度。考察强电离放电等离子体源的输入功率、水体积百分比、气体温度、气体流速对NOx氧化率的影响。氧化率为97.2%的最佳实验条件是:O+2浓度为1.38×1010个/cm3,O3浓度为210 mg/L,烟气温度为65℃,H2O体积浓度为5.6%,停留时间为0.94 s。     

电晕放电等离子体对水中邻苯二甲酸二甲酯的降解

采用电晕放电等离子体降解水中的邻苯二甲酸二甲酯,研究了放电输出功率、溶液初始浓度、空气流量、初始p H、Fe2+和羟基自由基清除剂对邻苯二甲酸二甲酯去除效率的影响,并对其降解动力学进行了初步模拟。结果表明,电晕放电等离子体对水中邻苯二甲酸二甲酯有较好的去除效果。在放电功率45 W、初始浓度50 mg·L~(-1)、空气流速2 L·h-1、初始p H 6.31、初始电导率4.05μS·cm-1的条件下,反应30 min,邻苯二甲酸二甲酯的去除率可达到95%。酸性条件下有利于邻苯二甲酸二甲酯的降解。添加Fe2+,在反应初期可显著提高邻苯二甲酸二甲酯的降解率。羟基自由基清除剂的加入在一定程度上抑制了邻苯二甲酸二甲酯的降解。电晕放电等离子体降解邻苯二甲酸二甲酯的过程基本符合一级反应动力学。     

介质阻挡放电和水吸收联合降解挥发性有机化合物

依据介质阻挡放电(DBD)和溶液吸收处理气态污染物的原理,设计出一种DBD和水吸收联合降解挥发性有机化合物(VOCs)的实验装置.研究其对甲苯的降解效果.考察了放电电压、甲苯初始浓度、模拟废气流量对甲苯降解效果的影响.分析了DBD和水吸收的相互作用.结果表明.DBD和水吸收联合可以提高甲苯的降解率.在放电电压为15.9 kV时甲苯的降解率为81.5%.比单独放电时提高了13.3百分点;甲苯的降解率随着放电电压增大而升高,随着气体流量和甲苯初始浓度增大而降低.该技术可以作为放电等离子体前处理工艺,为高效处理上业废气提供参考.     

直流电晕放电降解甲苯的特性研究

利用直流高压电晕产生的非平衡等离子体分解甲苯。考察了各种因素对甲苯降解效率的影响，并对降解机理进行分析。研究结果表明：放电时间的延长、放电电压的提高、适宜的相对湿度和较低甲苯的初始浓度都有利于提高甲苯的降解效率。     

ZSM-5分子筛的低温等离子体再生特性

低温等离子体再生法是一种新型的吸附材料再生方法,具有快速、高效等优势。运用管式单介质阻挡放电反应器产生的低温等离子体对吸附了苯的ZSM-5分子筛进行再生处理,考察了输入功率、放电时间、密闭放电时间对吸附材料再生效果的影响,同时记录并分析了放电过程中放电状态的变化。实验结果表明:随着输入功率提高,再生效果不断提高,当输入功率达到50 W、放电时间30 min时,吸附材料基本可以达到完全再生;考察了放电时间对再生效果的影响,研究发现将放电时间压缩到15 min,再生效率仍可达70.7%;一定程度的密闭放电操作有利于脱附效率的提高。     

介质阻挡放电处理甲苯及其放电参量的研究

采用等离子体反应器介质阻挡放电产生低温等离子体处理甲苯,在分析负载等效电路的基础上,利用电压-电荷Lis-sajous图形法对气体放电过程中的放电参量进行测量研究,并探讨了相关工况参数对甲苯去除率的影响.研究结果表明,该反应器所得能量随着电压的增大而增大;气隙等效电容随着外加电压和气隙厚度的增大而减小;电压较低时.电介质等效电容变化不大,随着电压的增大迅速升高,当电压达到一定值后,电介质等效电容变化平缓;该反应器采用粗电极对甲苯的去除率优于细电极;甲苯的去除率随着放电功率的上升而提高,但是能量效率却呈降低的趋势.此外,研究发现甲苯的初始浓度与气体流量与甲苯的去除率呈反比,而与甲苯的绝对去除量呈正比.     

气液混合脉冲放电等离子体再生活性炭系统优化研究

为了丰富活性炭再生方法,并拓宽脉冲放电等离子体技术的应用范围,研究建立了气液混合的脉冲放电等离子体体系,将其用于吸附酸性橙II(AO7)饱和活性炭的再生。通过实验,考察了气液混合方式、脉冲电压、脉冲频率和电极间距等关键参数对活性炭再生效果的影响规律,进而对该再生体系进行优化。研究结果表明,气液分离式的气液混合方式较利于该脉冲放电等离子体体系中活性炭的优化;在一定范围内提高脉冲电压,可以提高其中活性炭的再生效果;高的脉冲频率下活性炭再生效果好;气液混合脉冲放电等离子体体系中适宜于活性炭再生的电极间距为20mm。     

非平衡等离子体诱导催化剂吸附单质汞

采用非平衡等离子体诱导γ-Al_2O_3催化剂吸附单质汞,分析了等离子体与催化剂之间的相互作用。结果表明,在放电区域填充催化剂和在气流中加入单质汞均可降低放电的起始放电电压,这是因为放电区域填充催化剂使气体空间放电转变成表面的微放电。催化剂表面可以被等离子放电直接活化,使本身不能吸附单质汞的催化剂产生很强的吸附单质汞的能力。在放电能量密度约为19 J·L-1时,等离子体诱导催化剂吸附单质汞的效率可达94.1%。O2对等离子体诱导催化剂吸附Hg0有促进作用,随着O2浓度的提高,吸附效率随之提高。当气流中含有5%O2时,单质汞的吸附效率可达到98.5%,这是因为气流中存在O2时,经放电生成的等离子体中含有活性氧物种O3和O等,这些活性物质因具有氧化单质汞的能力而增强了单质汞的吸附。此外,催化剂表面O3的分解过程也是强化单质汞的吸附的原因。     

沿面放电活化空气用于亚硫酸铵氧化

在主流湿法烟气脱硫工艺中,采用强制氧化法对亚硫酸盐产物进行氧化,该方法存在亚盐氧化速率低、耗能高、设备投资大等问题。本研究采用沿面放电等离子体将空气预活化为富含活性氧的氧化气体,替代空气以提高亚硫酸盐的氧化效率。以亚硫酸铵浆液为对象,考察了沿面放电等离子体装置中空气流速、放电电压等活性物质发生因素,以及浆液pH值、浆液温度和硫酸铵含量等浆液条件对亚硫酸铵氧化的影响,发现亚硫酸盐氧化率随空气流速增大、放电电压升高而升高,pH值、浆液温度对亚硫酸铵氧化的影响不大,浆液中硫酸铵的存在不影响活性氧注入提高空气强制氧化亚硫酸铵效果的性能。同空气强制氧化相比,采用沿面放电预活化的空气氧化,可有效缩短亚硫酸铵的氧化时间。沿面放电活性氧注入是一种快速高效的亚硫酸盐氧化方法,具有较高的工业应用价值。     

放电等离子体与饲养酵母联合处理味精废水的初步研究

对采用放电等离子体与饲养酵母联合处理味精废水进行了初步研究。结果表明，放电等离子体预处理后废水的CODcr值普遍升高，但经假丝酵母联合处理后CODCr去除率增加了38．3％，效果明显优于仅采用饲养酵母法处理的味精废水，说明放电等离子体预处理可使味精废水中的有机大分子破坏成小分子，有利于生物降解，为味精废水治理提供了一条新的途径。实验初步研究了联合处理后的CODcr去除率与预处理电压、预处理电流、预处理次数的关系，结果表明存在相应的最优值。     

电极配置对多针-板脉冲等离子体反应器放电特性的影响

脉冲放电等离子体反应器作为低温等离子体技术处理气态污染物的关键部分,其电极配置很大程度上决定了放电等离子体的形成和放电能量的利用效率,研究反应器在不同电极配置下的放电特性可为改善脉冲能量注入形式和提高放电稳定性提供参考。实验研究了多针-板脉冲等离子体反应器的针板间距和针针间距对伏安特性和单脉冲注入能量的影响。结果表明,针板间距相同时,多针电极结构与单针相比,起晕电压较低、火花击穿电压较高,放电稳定性较好;相同条件下,放电电流随针板间距的增大而减小,而随针针间距的增大总体上呈上升趋势,当针针间距增大到20 mm时,相邻针尖的相互作用已很小,继续增大针针间距,放电电流出现下降趋势;针板间距对火花击穿电压的影响较大,针针间距对其影响较小。当针板间距为20 mm,针针间距为20 mm时,电晕放电具有最大单脉冲注入能量。     

低温等离子体处理柴油机NOx和PM试验研究

建立了一种具有较强实用性的介质阻挡放电等离子体反应器试验装置.借助静态试验研究其放电特性,通过发动机台架试验探讨了利用低温等离子体处理柴油机2种主要有害排放物NOx和PM的效果和化学反应机理,并通过模拟试验作了处理PM的进一步验证.试验结果表明,放电功率对于低温等离子体活性成分的产生有重要影响,应当优选放电参数以获得高的放电功率从而达到更好的处理效果;采用低温等离子体处理柴油机排气,NOx总量变化不大,主要将NO转化成NO2;低温等离子体可以有效去除柴油机排气中的PM,去除率随能量密度的增大而提高.     

助剂(C_2H_4、NH_3)添加对AC/DC流光放电等离子体脱硝效果的影响

等离子体法脱硝被认为是一种非常环保有效的脱硝技术,为了探究等离子体对NO_x的作用过程,选用AC/DC流光放电等离子体及模拟烟气,考察了烟气流量和NO初始浓度、添加剂的种类与含量以及SO_2对等离子体脱硝的影响。结果表明:NO的脱除过程由氧化过程和还原过程同时作用,在同一功率下,NO_x脱除率随流量的增加而降低,NO初始浓度对NO_x脱除率无直接影响。氨的添加可以促进NO_x的还原脱除,乙烯的添加可以促进NO氧化转化为NO_2。烟气中SO_2存在会导致NO_x脱除效率降低,此时氨助剂的加入可以显著提高NO_x脱除率。当NH3∶SO_2=2∶1时,在15 W下SO_2脱除率可达100%,NO_x脱除率60%。     

非平衡等离子体技术对有害气体污染物的降解研究进展

由于非平衡等离子体化学过程在增强氧化能力，促进分子离解以及加速化学反应等方面具有很高的效率，因此，近年来利用非平衡等离子技术对气体污染物的破坏分解研究受到了广泛的关注，本文简述了非平衡等离子体技术对气体污染物的降解原理，综述了国内外利用这一技术破坏各种气体污染物的最新进展，讨论了放电功率，停留时间，催化剂，化合物结构等因素对放电反应效率的影响，并展望了其应用前景。     

直流电晕放电降解甲苯的特性研究

利用直流高压电晕产生的非平衡等离子体分解甲苯.考察了各种因素对甲苯降解效率的影响,并对降解机理进行分析.研究结果表明:放电时间的延长、放电电压的提高、适宜的相对湿度和较低甲苯的初始浓度都有利于提高甲苯的降解效率.     

射频放电诱导还原水中六价铬

采用射频放电等离子体对水中六价铬(Cr(Ⅵ))进行还原研究,用高速相机观察了放电过程中等离子体宏观形貌的变化,用光谱仪检测了放电产生的自由基种类,并考察了入射功率、初始pH,Cr(Ⅵ)初始浓度以及羟基自由基(·OH)清除剂对Cr(Ⅵ)还原的影响。结果表明:等离子体形貌在宏观上呈现周期性变化;放电产生了·OH和氢原子(·H)。降低溶液的pH,增加放电的入射功率以及加入·OH清除剂均有利于Cr(Ⅵ)的还原;·H和次级产物过氧化氢(H_2O_2)是Cr(Ⅵ)还原的主要活性物质;射频放电的能量效率高于光催化,与辉光放电和电晕放电相近。利用射频放电还原水中Cr(Ⅵ)是一种高效、简易的水处理技术。     

非平衡放电等离子体治理有害气体

重点分析了常温常压下非平衡放电等离子体产生的条件及其物理和化学性能，综合评述了放电技术的理烟气中有害气体ＳＯ２，ＮＯｘ，ＣＯ２的机理和研究现状。     

活性炭吸附和脱附-等离子体氧化净化有机废气的研究

根据滑动弧放电等离子体适于降解高浓度有机物废气的特性,结合活性炭吸附法,提出了吸附器的吸附浓缩和热脱附-等离子体氧化净化有机废气的方法。在活性炭吸附过程中,最初2 h内甲苯净化率达到100%,随着时间的增加净化率下降;在热脱附滑动弧放电等离子体净化过程中,甲苯降解效率最高为97.3%。将滑动弧放电等离子体反应器出口气相产物收集进行FT-IR检测,发现放电后有CO2、CO、H2O和NO2产生,并分析了甲苯的降解机理。