电晕放电与络合催化联合同时去除烟气中SO_2、NO实验研究

采用电晕放电与液相络合催化协同同时去除烟气中SO2和NO,电压、水流量、乙二胺合钴浓度、pH、SO2和NO初始浓度以及气流量对同时去除SO2和NO效率的影响进行了实验研究.结果表明:NO去除率随着放电电压、水流量、乙二胺合钴浓度、pH的增加而增加,而随SO2和NO初始浓度、烟气流量的增大而减小;SO2去除率也随放电电压,水流量的增加而增加,随烟气流量的增加而下降,但溶液pH,SO2和NO初始浓度和乙二胺合钴浓度对其影响很小.溶液中加入Mn2+和尿素能分别增强SO2和NO的去除效果.最佳条件为:电压25 kV、水流量80 L·h-1,乙二胺合钴浓度0.02 mol·L-1,烟气流量1.0 m3·h-1、尿素浓度0.02 mol·L-1,Mn2+浓度为0.02 mol·L-1时,NO和SO2去除率分别可达68%和94%,对应能量消耗分别为22.2 g·k Wh-1和75.2 g·k Wh-1.     

雾化协同低温等离子体去除氨气的实验研究

采用雾化协同低温等离子体方式,对模拟氨气恶臭气体进行降解研究。考察了电极特性、极板间距、放电电压、初始浓度、气体停留时间及雾化增强等参数对系统去除氨气性能的影响。研究结果表明:放电参数和雾化增强过程对氨气的去除率有较大影响。在极板间距40 mm,放电电压15 k V,初始氨气浓度1000×10-9,气体停留时间10 s,负极电晕放电时,低温等离子法对氨气的去除率可达80%以上,雾化增强低温等离子体对氨气的去除率最高可达97%。     

低温等离子体与絮凝剂处理印染废水的协同效应

采用低温等离子体和絮凝剂协同处理印染废水.结果表明,染料废水脱色率和COD去除率随输入电压增大和放电时间延长而增加;电极间距、废水初始浓度、通入空气流量等因素对印染废水处理效果也有很大影响;气相中放电效果优于液相中放电,阳极电极在液面以上8mm左右时放电效果最好,在其他条件不变情况下随废水初始浓度和通入空气流量增大废水脱色和COD脱除率先增大再减小,有一最佳峰值.印染废水先经过等离子体处理后再加入絮凝剂处理效果优于先加絮凝剂后放电、仅有等离子体放电的过程.在本实验中初始浓度200mg/L(CODCr初始值572)印染废水在外加电压40kV、放电时间20min、电极间距8mm、通入空气流量16L/h条件下,与絮凝剂PAC相互协同作用可达到96%脱色率、63%COD去除率.     

高压脉冲放电降解废水中的盐酸四环素

为考察脉冲电压、脉冲频率、曝气量、溶液初始电导率等对盐酸四环素（TCH）去除率的影响,文章采用自制多针-板式放电反应器对难处理的TCH废水进行去除实验,并分析在放电过程中总有机碳的变化以及TCH分子的降解机理。实验结果显示：在脉冲电压24 kV、脉冲频率60 Hz、电极间距7 mm、空气流量2.5 L/min、初始浓度100 mg/L、溶液初始电导率200μS/cm情况下,对TCH抗生素废水放电处理60 min后,去除率可达87.9%,矿化率为47.3%。在放电过程中,TCH去除率随着其初始浓度的增大而降低,随着脉冲电压的增大而上升,当放电频率、针板间距、空气流量以及电导率增大时,TCH抗生素废水的去除率先增大后减小。在放电过程中,羟基自由基对TCH的降解有着关键作用。研究表明高压脉冲放电等离子体技术是处理废水中盐酸四环素潜在的有效途径。     

电晕放电等离子体技术处理水中四环素的研究

采用电晕放电等离子体技术降解水中的四环素,研究了在反应体系中,初始浓度、输入功率、电极间距、空气流量及初始pH对四环素去除效率的影响.同时,还对四环素在降解过程中不同时段的COD、TOC和B/C变化进行了研究,并对其降解产物进行了分析和讨论.实验结果表明:电晕放电等离子体对水中四环素具有较好的去除效果,在四环素初始浓度为200 mg·L-1、pH=2.47、初始电导率为1.50 mS·m-1、空气流量为0.06 m3·h-1、电极间距为4 mm、输入功率为45.0 W的条件下,反应20 min后,四环素的去除率可达到99.1%,COD去除率可达31.2%,TOC去除率可达80%左右,其B/C比提高为0.30,有效地改善了废水的可生化性.     

类芬顿试剂液相氧化法脱硝的实验研究

以类芬顿试剂(H2O2/Fe3+/UV)液相氧化法脱硝,探讨了液相催化和类芬顿脱硝反应的机理及其关系.研究了H2O2浓度、[H2O2]/[Fe3+]、初始pH值、气体流量、紫外光和H2O2投加方式对NO去除率的影响.结果表明,脱硝效率随H2O2浓度增加而升高;H2O2浓度一定时,Fe3+浓度的增加有利于NO的脱除,[H2O2]/[Fe3+]=6时,脱硝效率最高;当初始pH值3时,pH值升高,脱硝效率下降,初始pH值为3时脱硝效果最好;NO去除率随气体流量的增加而下降;紫外光的照射能提高脱硝效率;分3次等量投加H2O2可以使脱硝效率维持在80%左右.     

等离子体净化TCB影响参数实验

等离子体对污染物拥有高效破坏能力。利用自行设计的脉冲放电实验平台,用1,2,4-三氯苯(TCB)模拟二噁英,考察等离子体体系的运行参数,如电源电压、频率、TCB浓度、流量、O_2含量、水分含量对净化TCB的影响。电压和频率增大,输入功率增加,TCB去除率增加;在10～90 mg/m~3浓度内,初始浓度增加,TCB去除率先增加后降低;气体流量所反映的停留时间,在低频率时去除率随停留时间增加而增加,高放电频率时停留时间对TCB去除率影响较小。     

介质阻挡放电处理水中3,4-二氯苯胺机理研究

采用介质阻挡放电产生低温等离子体来处理水中3,4-二氯苯胺(3,4-DCA),考察了放电功率、空气流量、金属离子(Fe2+、Cu2+)浓度、光催化剂二氧化钛对3,4-DCA去除率的影响,并分析了降解产物及可能的降解机理.实验结果表明,介质阻挡放电方法对3,4-DCA有良好的去除效果,在3,4-DCA初始浓度为30mg·L-1,放电功率为80W,空气流量为1L·min-1时,放电处理6min后3,4-DCA的去除率可达92.5%.增加空气流量能显著地提高3,4-DCA的去除率,添加亚铁离子(Fe2+)浓度和光催化剂TiO2均能提高3,4-DCA的去除率,且存在最佳添加量值.介质阻挡放电方法对3,4-DCA的降解去除反应符合一级反应动力学.通过气质联用仪(GC-MS)分析检测发现,反应主要为脱氯、脱氨基和苯环开环反应,二氯乙烯为其主要的降解产物.     

电晕放电等离子体同时去除水中Cr(Ⅵ)和苯酚的实验研究

采用电晕放电等离子体同时去除水中Cr（Ⅵ）和苯酚,考察了输出功率、空气流速、初始pH值、初始浓度以及Cr（Ⅵ）和苯酚的比例关系对Cr（Ⅵ）和苯酚去除效率的影响.实验结果表明,电晕放电等离子体对水中Cr（Ⅵ）和苯酚有好的去除效率.在初始浓度均为30mg·L-1、pH=2.1、空气流量0.05m3·h-1、初始电导率2.26mS·m-1、电极间距6mm、输出功率为60W的条件下,反应时间40min,Cr（Ⅵ）的去除率可达98.8%,苯酚去除率99.9%.实验结果证明,苯酚的存在可以提高Cr（Ⅵ）的去除效率,过量的苯酚对Cr（Ⅵ）的去除没有促进作用,Cr（Ⅵ）的存在对苯酚的去除没有影响.     

脉冲电晕放电协同烟气脱硫脱硝试验研究

脉冲电晕放电对PM2.5具有一定的凝并作用,与直流静电除尘器相结合可以提高燃煤电厂烟气中粉尘的脱除效率.基于脉冲电晕放电还可以将烟气中的NO、SO2氧化成NO2、SO3等易吸收的物质成分,与传统的液相吸收洗涤技术相结合可提高NO、SO2的脱除效率.文中进行了脉冲电晕放电协同烟气脱硫脱硝的试验研究,研究了影响NO、SO2转化效率的主要因素.实验结果表明,提高脉冲峰值电压、脉冲频率、脉冲放电电极数目.延长停留时间.降低气体初始浓度有助于提高NO、SO2的转化效率;增加空气湿度可以显著提高SO2的转化效率.在本试验中,当NO、SO2初始浓度为150×10-6左右时,其相应的转化效率可以分别达到70%、90%.     

Characteristics of NO reduction with non-thermal plasma

As a new type of NO removal system, NO reduction in N2-NO plasma was applied to solve the difficulties in the traditional methods, such as higher energy-consumption, larger equipment size and high cost, and so on. Using the experimental NO reduction system with single-pair electrode tip discharge structure, the NO reduction characteristics of N~-NO system were revealed to guide the engineering practice; the results of NO reduction with single-pair electrode tip discharge plasma also have the same instructive meaning to the NO reduction with multi-pair electrode tip discharge plasma. The amount of both active N atom and NO removal rate increased with the distance /g increasing between the two electrode tips and then dropped when the distance exceeded a certain value. The NO removal rate increased while the voltage between two electrode tips or the resident time of gas flow increased. The distance is a key geometrical variable factor that can determine the intensity of electric field between two electrode tips and the resident time of gas. In this paper, the effects of the dielectric features on NO reduction using dielectric-barrier discharge plasma system were also studied. The results of NO removal rate with different dielectrics such as Al2O3, CaO. MgO and glass showed that the electric field intensity is different with different dielectric, because it brings different energy to particles in discharge room and thus it causes different NO removal rate.     

不同背景气体下非平衡等离子体去除NO实验

设计了一套高压电源和柱-筒反应器装置,在不同的背景气体下进行了介质阻挡放电脱硝的实验研究,主要探讨了放电电压、含氧量、停留时间和功率对NO去除率的影响.结果表明:不同背景气体下,放电电压在一定的范围内(氩气:5～7kV;氮气:9～11kV)对NO脱除率有较大影响;氧气的加入对不同背景气体下的脱硝率都有影响,对氩气背景下的NO去除率影响最大;停留时间的增加有利于NO的去除,当停留时间增加到某一个值(7s)后,NO的去除率变化逐渐平缓;达到相同的去除率,氩气背景下的功率远远小于氮气背景,功率的增加有利于NO的去除;合理选择背景气体有利于NO去除率的提高和能耗的降低.     

介质阻挡放电降解乙酸异丁酯气体

采用介质阻挡放电(DBD)降解模拟乙酸异丁酯(IA)气体,结果表明:当ρ(IA)为1 788 mg/m3,气体流速为1.8 m/s,外施电压为9.0 kV时,IA去除率达75.3%. 外施电压升高,初始ρ(IA)和气体流速下降,IA去除率升高. 放电间隙对DBD降解IA废气也会产生一定的影响. 能率与气体流速无线性关系,为了得到较高的能率,外施电压应调节至7.5和9.0 kV. 考察了DBD降解实际IA工业废气的效果、费用和可行性,结果表明:废气量为2 000 m3/h,DBD反应管中的气体流速为5.4 m/s,单个DBD电源输入电压为16 kV时,IA去除率达80%以上,单位体积IA废气的处理费用为0.012元/m3. 对DBD降解IA的产物进行了分析,并初步探讨了降解机理.      

滑动弧放电等离子体裂解正己烷实验研究

考察了一种新型低温等离子体发生方式滑动弧放电对正己烷的裂解效果,检测了主要裂解产物,并分析了供给电压、正己烷初始浓度、电极材料和反应器结构对裂解率的影响.结果表明,该法可以有效处理正己烷,最高裂解率达96%.在空气中的主要裂解产物为CO2、CO、NO2和H2O.增大供给电压可以提高正己烷裂解率;初始浓度增大后裂解率下降,但绝对处理量增大;相同能耗情况下,采用铁电极时能量利用率最低,正己烷裂解率低于铝电极和铜电极;电极最小间距和喷嘴直径之间的比例关系影响裂解效果,优化两者的匹配关系可以提高裂解率.     

应用消毒剂建立宿轮虫的无菌培养系

以污水生物处理中一种常见的有益微型动物——宿轮虫为对象,进行了应用消毒剂建立宿轮虫的无菌培养系的方法学研究.在对消毒剂次氯酸钠、甲醛及PreventolD7分别作用下的轮虫培养液中宿轮虫卵的孵化率和细菌密度变化趋势分析的基础上,建立了以确保较高的卵孵化率为前提、通过多次的抑菌培养轮虫、使培养液中细菌数量逐渐减少直至消亡、最终获得无菌轮虫的方法,即逐渐减菌方法.该方法与传统的一次性灭菌方法相比,克服了传统方法在轮虫存活率很低的条件下进行无菌化的缺点,因此,可降低对消毒条件的严格要求并提高了成功率.运用逐渐灭菌方法,为确保约50%的卵孵化率,分别使用40μL·L-1甲醛和4μL·L-1 PreventolD7进行48h抑菌培养,经过4次对宿轮虫的抑菌培养,均获得了无菌的宿轮虫种群.实验结果表明,无菌化宿轮虫种群的繁殖速度与未经无菌化的宿轮虫种群相当.     

Design of a DBD wire-cylinder reactor for NOx emission control: experimental and modelling approach

The objective of this work was to develop a wire-cylinder dielectric barrier discharge reactor for NO_x removal from a gas mixture simulating exhaust gases. NO conversion was investigated as a function of parameters such as high voltage (HV) electrode material, dielectric material, NO concentration and reactor gap. A complete decomposition path is proposed from ¹⁸O₂ isotope experiments. Finally, a model consisting of ‘Continuous Stirred Tank Reactors’ (CSTR) cascade with multiple injections of atomic oxygen is proposed in order to explain the relationships between the reactor parameters (inlet flow, inlet NO concentration, electrical energy density and electrical gap) and the experimental results (outlet NO_x concentration). Optimization of the model parameters permitted the authors to fit experimental and calculated results with a maximum absolute error of about 5% on NO conversion.     

Toluene removal characteristics by a superimposed wire-plate dielectric barrier discharge plasma reactor

A superimposed wire-plate dielectric barrier discharge reactor was used to remove toluene in this study. The effects of oxygen content, gas flow rate, gas initial concentration and with/without catalyst on toluene decomposition were investigated. It was found that an optimal toluene removal was achieved when the oxygen content was about 5%. Under this condition, the highest toluene removal efficiency of 80.8% was achieved when the gas concentration was 80 mg/m^3. The toluene removal efficiency decreased with the increase of the gas flow rate and the initial concentration of toluene. In addition, the ozone concentration decreased with the increase of the initial concentration of toluene. It suggested that combining DBD （dielectric barrier discharge） with Co3O4/Al2O3/foam nickel catalyst in-situ could improve the toluene removal efficiency and suppress ozone formation. Products analysis showed that the main products were CO and CO2 when oxygen was more than 5%.     

低温等离子体处理恶臭废气研究

用低温等离子处理恶臭气是一门新兴的技术。通过对典型的恶臭物质硫化氢、乙硫醇、苯、甲苯等恶臭物质的低温等离子脱除试验,结果表明:采用电晕放电形式的低温等离子体处理恶臭废气是可行的,停留时间越长、电压越高脱除效果越好,当停留时间>9s,电压>20kV时恶臭物质的去除率基本>90%,进一步延长停留时间和升高电压,去除效率并不会大幅度提高。低浓度的烷烃背景气体对恶臭的脱除效率基本无影响,高浓度的烷烃背景气体使恶臭物的脱除效率下降,较高浓度氢气的存在也会降低恶臭物的脱除效率,而氧气浓度的提高可以显著提高硫化氢脱除率。     

NO conversion by positive streamer discharge-effects of gas compositions and reaction conditions

The effects of gas compositions and reaction conditions on NO conversion by positive streamer discharge were experimentally investigated by using a link tooth wheel-cylinder reactor. The results showed that NO conversion increased with increasing O₂ concentration and NH₃ concentration, but decreased with increasing inlet NO concentration and gas flow rate. The addition of CO₂ or H₂O to the feed gas promoted NO conversion by increasing the maximum discharge voltage, and NH₄NO₃ was formed in the presence of NH₃. There was a most suitable range interval between discharge tooth wheels if both NO conversion and energy consumption were considered. Increasing applied voltage resulted in the increase in the amount of O₃ generated by streamer discharge.