低温等离子体与催化剂联用降解空气中低浓度的苯

采用介质阻挡放电(DBD)与催化剂(MnO2,TiO2)联用降解空气中低浓度的苯(C6H6)。考察了苯的转化率、产物选择性、能量效率随能量密度的变化关系。研究发现,苯的转化率随能量密度的增加而增加,当注入DBD反应器的能量密度为1200J/L时,等离子体协同催化剂MnO2氧化苯的转化率达到了92%。苯的氧化产物为一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2),进而阐述了其氧化机理。当能量密度为430J/L时,在催化剂MnO2,TiO2存在的条件下,能量效率分别达到了0.062与0.043mol/kWh。     

一般性问题

X701 9801563脉冲电晕放电去除NO的反应途径研究/宫为民…(大连理工大学化工学院等离子体化学实验室)//中国环境科学/中国环境科学学会一1997,17(4)一367~372环信X一58 对脉冲放电等离子体条件下去除NO的宏观反应机理进行研究结果表明,不同氧含量的氮气流中NO的脱除均同时存在氧化、分解与还原三条途径。气流中氧含量不同,起主导的反应也不相同.还考察了NH3气、H20蒸气等调质剂对反应途径的影响。NH3的加入有利于NO通过还原途径脱除,但同时导致生成NZO反应的加剧,而产生二次污染,由此说明NH3加入位置的重要性。水蒸气在等离子体作用…     

脉冲电晕等离子体活化纯CO2的反应

研究了在常温常压下，脉冲电晕等离子体对温室气体CO2的活化与转化分别考察了反应气体流速、脉冲电压峰值、放电频率对纯CO2转化的影响．结果表明，CO2主要分解为CO和O2，另有少量积碳和臭氧产生；随着反应气体流速的增加，CO2转化率、CO产率和选择性降低；随着脉冲电压峰值和放电频率的升高，CO2转化率、CO产率增大，CO选择性降低．     

多针-水膜电极电晕放电脱硫研究

采用不锈钢多针作为高压电极系统,水膜为低压电极.负直流高压电源供电,含二氧化硫(SO2)的污染气体从高压电极系统的轴向进入,沿着电晕放电电场从水膜上方通过,在电晕放电等离子体和水吸收共同作用下,生成硫酸使SO2得到脱除.主要研究了放电电压、气体中SO2初始浓度和气体在电极系统的停留时间对脱硫效果的影响,并测试了水中SO32-和SI42-离子浓度,分析SO2脱除机制.结果表明,电晕放电和水吸收对SO2脱除具有很好的协同作用,脱硫效果明显升高,SO2转变生成硫酸量的体积分数提高;脱硫效果随电压增加和停留时间的增加而增加,初始浓度对脱硫效果有影响.当SO2初始浓度(体积分数)为430×10-6,施加电压为14.5 kV,停留时间为7.5 s时,脱硫效率达90%以上.     

富氧条件下等离子体协同改性NaY分子筛催化分解NO_x研究

用不同浓度的Cu、Ce和La离子交换Na Y分子筛,对比了不同改性条件下等离子体协同分解NO_x的性能.实验结果表明:Cu是NO_x催化分解的主要活性组分,对于8%Cu-Na Y催化剂,当放电电压为10 k V,放电功率为7.6 W时,NO_x转化率可达46.3%,反应产物中没有NO_2,只有11 ppm的N_2O.Ce的加入可以有效提高催化剂催化活性,对于5%Ce-8%Cu-NaY催化剂,当放电电压为7.8 kV,功率为3.6 W时,NO_x转化率可达67.3%.La的加入同样可以使催化剂活性上升,但不同La含量催化剂的NO_x转化率相差较小.     

电晕放电及催化法净化室内空气

采用电晕放电和催化结合的方法进行室内空气净化研究。提出一种新型的电晕放电方式,即针阵列电极结构的直流电晕放电。以新型电晕放电为核心技术形成空气净化装置,桌面实验得到高效去除悬浮颗粒物和可吸入颗粒物,有效灭活疱疹病毒,有效降低多种有害化学气体。同时应用试验也显示一致的结果,在短时间内使室内空气中颗粒物浓度、空气自然菌菌落数和多种有害气体浓度达到国家标准。因空气中电晕放电同时产生少量的O3和NO2,以及有害气体在等离子体放电反应中形成气溶胶和其他有害副产物,结合采用MnO2为活性成分的催化剂,有效降低O3和NO2等有害副产物。最终形成一种升级版空气净化器,等离子体和光催化耦合降低气体污染物,针阵列电极结构电晕放电收集气溶胶颗粒,MnO2催化剂去除有害副产物。     

介质阻挡放电同时脱硫脱硝中放电特性研究

介质阻挡放电(DBD,dielectric barrier discharge)特性研究主要包括DBD反应器的V-I特性,输出功率P(W)和放电区域的能量密度E(k J/L),上述参数将直接决定等离子体放电对SO2和NO的转化效果。首先通过响应面分析,考察放电间距d与气体流量Q对等离子体放电的影响及其交互机制。继而在相关气相转化试验中,通过SO2和NO的最高转化能耗效率可获得最优的反应器放电结构与理想的气相转化率。结果表明,在考察值域范围内,击穿电压、能量密度随放电间距d的变量空间显著高于烟气流量Q。另外,在最优放电结构(d=30 mm,V=10.5 k V)下,SO2和NO的转化率分别为28.5%和43.7%。     

介质阻挡放电等离子体分解CO_2

温室效应导致全球变暖已成为全球性的环境问题之一.采用放电等离子体法转化CO2,不仅可消纳温室气体,缓解全球变暖的巨大影响,还可制备化工原料CO和O2.充分利用了C1(含1个碳原子的化合物分子)资源,对高频同轴式介质阻挡放电等离子体分解纯CO2进行了研究.结果发现:在采用不锈钢光滑内电极,放电间隙为2.0mm,注入功率为180W,气体流量为170mL/min的条件下,CO2转化率可达18.2%,CO和O2产率分别为10.1%和4.7%;增大注入功率,减小气体流量、选择合适的放电间隙和内电极形式,均有利于提高CO2转化率,获得更多的CO和O2.     

低温常压等离子体分解有害气体SO2和NOx

介绍了在常压低温条件下,用前后沿陡峭的超高压脉冲电晕放电产生非平衡高能等离子体,打开NO_x、SO_2气体分子化学键,在定向作用下,使其分解为无害单原子分子O_2、N_2和单质固体微粒S的技术。NO_x分解率为94.1％;SO_2,分解率为86.7％。单质硫全部吸附在反应器壁上,可以作为工业用硫原料。该技术为治理酸雨效应提供一种有效、可行、低成本、占地少、耗能低和不用外加化学药品的新技术。它的一次投资和日常维护费仅为世界上最先进技术——电子束法和毫微秒高压脉冲电晕放电产生等离子化学法的1/10。     

环境化学

气相合成三氧化钦超细粒子的形态及其光催化性/施利毅(华东理工大学技术化学物理研究所)…//环境科学学报/中科院生态环境研究中心一2以刃,20(2)一l抖一138环图X一9 高温管式气溶胶反应器中,利用Tiq氧化反应制备T叭超细粒子,研究反应温度、停留时间对子仇形态的影响。结果表明反应温度升高、Ti仇粒度增大、金红石含量在反应温度为1姗℃时出现最大值;停留时间延长,粒子粒度增大、金红石含量也增加。以活性性艳红X一3B染料溶液为模拟废水,考察肠仇粒子形态对光催化活性的影响。结果表明含少量金红石相、粒径小于或接近50御的肠仇粒子催化活…     

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.     

高频介质阻挡放电还原分解CO2气体研究

温室效应和全球变暖已成为全球性的环境问题之一,为治理温室气体CO2,采用高频介质阻挡放电等离子体对CO2还原分解进行了研究,考察了放电电压、放电频率、冷却方式和CO2浓度等对CO2分解特性的影响.结果发现:在一定范围内,随着放电电压和放电频率的增大,CO2的转化率增大;通过采用循环水冷或风冷的方式可以降低反应体系的温度...     

等离子体协同金属氧化物催化氧化苯的研究

以Al2O3和Ag/Al2O3为催化剂,采用介质阻挡放电(DBD)反应器降解空气中低浓度的苯(C6H6),重点考察了苯的转化率、能量效率随能量密度的变化关系.研究发现:苯的氧化产物为一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2),当能量密度为94 J/L时,在催化剂Ag/Al2O3、Al2O3存在以及不使用催化剂的条件下,苯的能量效率分别达到了0.054 mol/kW·h、0.038 mol/kw·h与0.024 mol/kW·h.同时,探讨了国外应用低温等离子体技术处理气体污染物的相关研究成果,并与本研究做了比较.     

介质阻挡放电去除NO的实验研究

设计了一套高压电源和同轴圆柱 -筒介质阻挡放电反应器装置 ,进行了冷等离子体去除NO的实验研究 ,结果表明该方法是有效的 .研究了气体流量、NO初始浓度、放电电压、O2 含量以及中心电极尺寸对NO去除效率的影响 .当流量较小或NO初始浓度较低时 ,有较高的去除率 ;流量变大和NO初始浓度增加时 ,NO的去除率将下降 .放电电压升高 ,NO去除率将增大 .O2 的存在会降低NO的去除率 .放电管其它特征尺寸给定条件下 ,中心电极存在一个最佳直径 ,使得NO的去除效果最为理想 .     

接地极雾化电晕放电旋风除尘器的实验研究

静电旋风除尘器的除尘效率高,占地面积小,安装方便,得到了广泛的应用。比较了接地极雾化电晕放电旋风除尘器,静电旋风除尘器和传统旋风除尘器的放电特性、捕集效率、分割粒径、分级效率和对高比电阻的适应能力。研究表明:首先,流量为80 m L/min时,接地极雾化电晕放电旋风除尘器的起晕电压和放电电流均优于静电旋风除尘器;其次,接地极雾化电晕放电旋风除尘器的分割粒径和分级效率都明显优于静电旋风除尘器,而分级效率更是较传统旋风除尘器提高了15%以上。最后,当粉尘的比电阻增大时,接地极雾化电晕放电旋风除尘器的收集效率保持稳定,几乎不随工作时间改变,而静电旋风除尘器的效率则随着工作时间的增加而降低。因此,接地极雾化电晕放电技术更有利于高比电阻粉尘的捕集,应用前景广阔。     

非热等离子体结合CuO催化剂或Ca(OH)2吸收剂去除氮氧化物

采用非热等离子体结合催化或现场化学吸收的2种方法来去除气流中的NOx.结果表明,非热等离子体结合催化,反应器内的CuO催化剂能有效地促进NO的还原反应;相对于催化还原NO而言,脉冲电晕作用下能有效地降低NO催化还原的反应温度.当催化剂为CuO,脉冲电压为18kV,反应温度为200℃,还原剂为1%CO及NO进口浓度为719 mg/m3条件下,NO的去除率达到了100%.非热等离子体结合现场化学吸收方法,是一种在常温下从气流中净化氮氧化物的有效方法,NO的去除率远远高于反应器内没有吸收剂的情况.可以认为反应器内的Ca(OH)2吸收剂通过与NO的氧化产物NO2或NO3的吸收反应促进了NO的去除.当反应器内有Ca(OH)2吸收剂存在时,在脉冲电压为18kV,O2浓度为2%及NO进口浓度为1 050 mg/m3条件下,NO的去除率达到了100%.     

生物质废物热解过程中气相产物的生成及等离子体重整研究

针对松木屑的热解以及产物的等离子体重整进行研究。热解温度分别为400,500,600,700,800℃时,在加热30 min的条件下,主要气体产物是H2、CO、CH4和CO2,热解气的总生成量的摩尔分数由46.11%(400℃)增至80.12%(800℃)。介质阻挡放电等离子体重整结果显示,随着放电功率的增加,CH4和CO2的转化率以及H2/CO的摩尔比都呈现增长趋势,控制等离子体重整条件有助于获得高品位能源。     

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.     

电晕放电等离子体协同钨酸铋对水中邻苯二甲酸二甲酯的降解研究

采用电晕放电等离子体协同钨酸铋降解水中的邻苯二甲酸二甲酯.利用水热法合成γ-Bi2WO6,通过XRD、SEM、TEM和XRF对合成产物进行了结构、形貌及成分分析,结果表明:合成的催化剂是一种高纯度、高结晶度的涡旋状纳米材料.以邻苯二甲酸二甲酯为目标污染物,探究了等离子体放电和钨酸铋光催化的协同效果及输出功率、催化剂量、催化剂重复使用次数、羟基自由基清除剂对邻苯二甲酸二甲酯去除率的影响.结果表明:电晕放电等离子体和钨酸铋光催化有明显的协同作用,在放电功率50 W、初始浓度100 mg·L~(-1)、空气流速2 L·h-1、钨酸铋添加量为0.7 g·L~(-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高达到90%.反应过程中,钨酸铋催化剂表现出低吸附性、高沉降性和较好的重复利用效果.加入羟基自由基清除剂可一定程度的抑制邻苯二甲酸二甲酯的降解.     

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。