吸附增效低温等离子体法去除甲苯废气的研究

采用150Hz中频高压交流电源作为低温等离子体发生源,选用典型的微孔γ-Al2O3球形颗粒吸附剂(以下简称γ-Al2O3)作为等离子体反应器填充材料,协同低温等离子体法催化降解甲苯废气。考察了在不同条件下,γ-Al2O3的甲苯吸脱附效果和吸附增效低温等离子体法的甲苯去除效果。结果表明,甲苯降解反应主要发生在γ-Al2O3的表面,甲苯的去除率在一定的浓度范围内与γ-Al2O3表面吸附的甲苯量成正比关系;填充γ-Al2O3有利于提高甲苯去除率及等离子体反应器能量利用率;γ-Al2O3对臭氧的降解表现出一定的促进作用。     

改性赤泥吸附剂吸附低浓度CO2研究

以赤泥(RM)为原料,采用酸碱预处理方法制备了介孔赤泥材料(MRM),并以其为载体,利用浸渍法负载MgO以期增加碱性活性位点,通过BET,XRF,XRD,CO₂-TPD等手段对其结构和组成成分进行表征分析.研究表明,MRM的比表面积较RM提高了约28倍,孔结构丰富,物相组成分析表明以赤铁矿为主.负载MgO后,孔结构被堵塞,其比表面积和孔容随着Mg负载量的增加而减小,对5%MgO/MRM吸附剂通过XRD检测结果未发现MgO,表明Mg在吸附剂中分散性较好.当吸附温度为30℃,酸碱预处理赤泥的CO₂吸附容量为1.54mg/g,而5%MgO/MRM的吸附容量为2.26mg/g,说明负载MgO后,碱性活性位点数量明显增加,化学吸附作用增强,随着温度的升高,吸附容量逐渐降低.CO₂-TPD测试结果表明,MRM和5%MgO/MRM均以化学吸附为主,主要形成碳酸盐和碳酸氢盐结构.     

低温等离子体法处理甲醛气体

报道用低温等离子体的方法去除甲醛气体，主要考察了电场强度、进口浓度及填料对于甲醛气体去除效率的影响。实验研究结果表明，随着电场强度的增加，进口浓度的降低和在反应器中加有填料都会提高甲醛气体的去除效率。低温等离子体方法去除甲醛气体的机理可分为2部分：电子与污染物分子的直接碰撞和电场产生的活性粒子与污染物分子之间发生的一系列化学反应。     

酸预处理对整体式催化剂载体性能的影响研究

通过使用不同浓度,不同类型的酸溶液,在不同条件下对堇青石载体进行预处理,考察了酸预处理前后载体本征性能的改变和对甲苯催化性能的影响,测试了其失重率,吸水率,上载率本征性能,并通过XRF,BET,SEM等手段进行表征测试分析.结果发现,通过使用20% HCl对堇青石载体进行加热处理3h,可获得最优性能的堇青石载体.吸水率较处理前可提升48.0%以上,活性组分上载率可达14.5%,皮尔逊检验表明吸水率与上载率存在中度正相关的相关性.通过对甲苯催化活性测试,其结果表明,通过酸预处理,堇青石载体比表面积提升10倍以上,由其制得的整体式催化剂催化降解甲苯的T₁₀和T₉₀分别为142和200℃.     

挥发性有机物低温等离子体降解的影响参数研究

作为一类重要的有机污染物，挥发性有机物的危害已引起了世界各国的广泛关注。以挥发性有机物代表物质苯为研究对象，考察了多种实验参数对苯降解特性的影响。在高频电源条件下，对于施加电压、电源频率及反应器参数（包括管径、有效长度、电极材料和电极直径）与苯去除率的关系进行了研究。结果表明，高施加电压、高电源频率有利于苯的降解。管径较小、有效长度较长、内电极直径较大、内电极材料为钨的反应器对于苯的去除效果明显。反应器参数与电源的匹配问题对于提高污染物去除率及节能降耗方面十分重要。     

酸预处理对整体式催化剂载体性能的影响研究

通过使用不同浓度,不同类型的酸溶液,在不同条件下对堇青石载体进行预处理,考察了酸预处理前后载体本征性能的改变和对甲苯催化性能的影响,测试了其失重率,吸水率,上载率本征性能,并通过XRF,BET,SEM等手段进行表征测试分析.结果发现,通过使用20% HCl对堇青石载体进行加热处理3h,可获得最优性能的堇青石载体.吸水率较处理前可提升48.0%以上,活性组分上载率可达14.5%,皮尔逊检验表明吸水率与上载率存在中度正相关的相关性.通过对甲苯催化活性测试,其结果表明,通过酸预处理,堇青石载体比表面积提升10倍以上,由其制得的整体式催化剂催化降解甲苯的T₁₀和T₉₀分别为142和200℃.     

流向变换等离子体催化系统去除甲苯

将低温等离子体、催化和流向变换技术相结合,以反应系统参数（接地极方式、反应管壁厚）和电源参数（电压、频率）为影响因素,探究了上述因素对系统温度升高（△T）、放电能量密度（SED）和能量效率（EE）的影响,考察了不同条件对甲苯的去除效果（η）和反应产物的影响.结果表明：流向变换低温等离子体协同催化系统中,甲苯去除效果最好,能量利用率最高,为3.76g/（kW·h）.连续升压时,3种接地条件下的温度升高△T差距不明显;铝箔接地时,O₃浓度最高、甲苯去除率η、SED和EE最高;增加反应管壁厚,系统△T、η、SED和EE减小.3种技术结合时,NO₂生成浓度低、有机副产物生成种类较少,CO₂选择性高,甲苯矿化率最高.固定频率,改变电压时,△T、η、SED与电压值呈正比,EE则相反,铝箔接地时,17kV时△T达到110.7℃,η达到74.05%;副产物O₃浓度先上升后下降,最终趋于0mg/m³;固定电压,改变频率时,变化规律一致.     

基于Fluent的整体式催化反应系统降解甲苯的数值模拟

为得到甲苯在整体式催化系统中的燃烧规律,利用Fluent 18.1对整体式催化反应系统中甲苯-空气在铂(Pt)上的燃烧特性进行了数值模拟。通过假设多孔介质内气固间局部能够达到热平衡,建立了三维的多孔介质催化燃烧模型。经验证,该模型能够很好地反映甲苯在整个系统中的燃烧特性。通过对整个反应系统中温度场、浓度场和速度场的工况探究和通过分段控制燃烧反应发现:贫燃条件有利于催化燃烧,富燃条件有利于引发热力燃烧;当量比小于1,入口流速小于2 m·s~(-1)时,有利于催化燃烧,催化转化率在96%以上;当量比较高,入口流速较大时,有利于引发热力燃烧。以上研究结果为该技术的实际应用提供了参考。     

基于响应面法的环保抑尘剂制备优化

为了简化环保型抑尘剂制作流程,便于保存和运输,实现抑尘剂大规模工业化应用,以农业废弃物玉米秸秆、羧甲基纤维素钠(CMC)和工业碱Na OH为原料,通过测试抑尘剂黏度和表面张力等指标,并运用响应面法优化配方,确定m(玉米秸秆)∶m(CMC)∶m(工业碱)为6. 55∶2. 10∶1. 50时,加入适量水制备可生物降解环保抑尘剂。同时用响应面法优化了制备工艺并测试抗压强度,结果表明:当秸秆粒径为2 mm,反应时间为1. 5 h,转速为300 r/min,按照配方和工艺配制该抑尘剂时,黏度可达320 m Pa·s,抗压强度可达220 k Pa,具有较好的抵抗外界破坏能力和黏附性能。     

低温等离子体法去除苯和甲苯废气性能研究

对低温等离子体法去除苯和甲苯废气的性能进行了探讨，在理论分析的基础上进行实验研究。低温等离子体法去除苯和甲苯的机理是放电反应产生的高能电子与苯和甲苯分子发生非弹性碰撞并将能量全部或部分传递给目标分子，使其裂解、激化。被裂解、激化的分子与臭氧、活性基团发生一系列物理、化学反应后生成二氧化碳、一氧化碳和水。实验结果表明，苯和甲苯的去除率随着电场强度的增强而增大，随着气体流速的增大而减小。在较高电场强度下，有钛酸钡填料的反应器比无填料的反应器对苯和甲苯的去除率高得多，苯最高去除率可达92．6％，甲苯可达到96．8％。相同条件下甲苯比苯更容易去除。