非平衡等离子体降解两种不同VOCs的研究

实验以甲醛和苯乙烯为研究对象,采用介质阻挡放电,考察了放电电压、初始浓度和停留时间对他们降解率的影响,并对两者的能耗进行了分析。研究发现甲醛和苯乙烯的降解率随放电电压、初始浓度和停留时间的增大均呈现不同的变化趋势:随着放电电压和停留时间的增大,甲醛的降解率较苯乙烯增加得慢,且达到一定值后有趋于平缓的趋势;而当初始浓度增大时,甲醛的降解率先增大后减小,出现一个最佳降解浓度区域,苯乙烯的降解率则直接快速减小;在输入的能量较高时,苯乙烯的能量利用率更高。     

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.     

双室介质阻挡放电等离子体反应器降解亚甲基蓝

介质阻挡放电（DBD）等离子体技术可以有效地降解和矿化水中的亚甲基蓝（MB）分子。本文采用一种新型的双室DBD反应器通过处理亚甲基蓝溶液,研究了液体体积、下气室高度、输入功率、初始pH、初始浓度、曝气种类对MB降解的影响。结果表明,在液体体积50 mL、下气室高度7 mm、输入功率18 W、初始pH 4.0、初始浓度100 mg·L-1、氧气曝气时,MB可以在20 min内几乎脱色完全。并提出了MB的降解是脱甲基化、臭氧直接氧化和羟基化共同作用的结果。     

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20 mm。     

SCR脱硝尿素中微量元素的质谱法测定

建立了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定SCR脱硝尿素中Na、Mg、Al、P、K、Ca、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Pb等12种微量元素的分析方法.通过向碰撞/反应池(CRC)系统中引入氦气消除多原子离子质谱干扰,采用混合内标元素45Sc、89Y、209Bi消除基体效应.结果表明,各元素在一定范围内线性关系良好,方法的检出限为0.2~23.6 ng/L,样品的加标回收率在89.6%~108.4%之间,RSD在1.6%~3.8%之间.方法能准确测定SCR脱硝尿素中的多个微量元素,可用于SCR脱硝尿素的质量控制和安全评价.     

相对湿度对ZSM-5分子筛低温等离子体再生特性的影响

低温等离子体再生法是一种低温、快速和高效的吸附材料再生新方法。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,分析了湿度对低温等离子体放电状态的影响,研究了湿度对材料吸附性能及低温等离子体再生效果的影响,考察了特定湿度条件下低温等离子体再生吸附材料的可重复性。实验结果表明,当相对湿度小于60%时,吸附材料的脱附效率和再生效率随湿度增加而升高;当相对湿度由60%升高至80%时,吸附材料的脱附效率和再生效率开始下降;但通过对比不同湿度条件再生后吸附材料的饱和吸附容量可以发现,湿度越低,再生后吸附材料的饱和吸附容量越大;在相对湿度30%的条件下,重复再生效率稳定,且重复再生后吸附材料仍有较好的吸附效果。     

等离子体炉尾气处理系统的研制

等离子体炉裂解有机砷化物后的尾气经二次炉有氧燃烧,排出的高温废气主要污染物为三氧化二砷、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢及粉尘等。研制的尾气处理系统需将高温气体冷却、洗涤净化,分离含砷废渣并返回等离子炉内熔融玻璃体固化处置。通过研制和实验,该系统实现了负压运行、有效急冷尾气、控制污染物,玻璃体浸出液砷的浓度小于0.03 mg·L-1,经处理后的废物均可达标排放。     

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-Al2O3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。     

介质阻挡放电等离子体降解高浓度甲苯

为解决喷漆和涂装废气中VOCs的污染,采用同轴圆管式介质阻挡反应器进行低温等离子体降解高浓度甲苯探索,研究了反应器参数（放电间距、放电长度）、操作参数（初始甲苯浓度、气体流量、输入功率）等关键参数对甲苯转化率和产物CO2选择性的影响。结果表明：放电间距过大或者过小都不利于甲苯的降解,放电长度的增加对其影响相对较小;输入功率越大,甲苯的降解效果越好,并且反应产物中臭氧的浓度越低,但气体流量及初始甲苯浓度的增加不利于甲苯的降解。最后对产物进行GC-MS检测,分析了甲苯降解机理。     

Detection of hydroxyl radical in plasma reaction on toluene removal

A new method was introduced to detect the concentration of OH radical in dielectric barrier discharge(DBD)reaction.A film, which was impregnated with salicylic acid,was used to detect OH radical in plasma reaction at room temperature and atmospheric pressure.Salicylic acid reacts with OH radical and produces 2,5-dihydroxybenzoic acid(2,5-DHBA).Then,a high performance liquid chromatography(HPLC)was carried out to detect the concentration of 2,5-DHBA.Therefore,OH radical in nonthermal plasma reaction could be...