NiO/γ-Al 2 O 3 催化剂协同低温等离子体技术降解甲苯气体的研究

发布时间：2021-11-25 22:44

　　挥发性有机化合物是一种重要的大气污染物,对人类和环境都具有巨大危害。与传统处理技术如燃烧、吸收、冷凝等相比,低温等离子体技术具有能耗低、效率高、操作简单等特点。本文将介质阻挡放电反应器与催化剂相结合,主要研究了在低温等离子体协同催化剂降解系统中甲苯气体的去除效果,并对所制备的催化剂进行了物理化学表征。首先,仅使用单一介质阻挡放电反应器在一定条件下进行甲苯气体降解实验。考察了甲苯进口浓度、空速、背景气体等因素对甲苯气体去除率的影响。在其它反应条件相同的情况下,随着甲苯进口浓度的增加,甲苯去除率逐渐下降。另外,甲苯的去除率随着空速的增加而降低。其次,采用浸渍法制备了不同NiO负载量的NiO/Y-Al2O3催化剂,并在低温等离子体协同催化剂降解系统中对其活性进行了测试。考察了能量密度、催化剂焙烧温度和NiO负载量等因素对甲苯去除率的影响。结果表明,450℃焙烧温度下制得的催化剂活性最高。在一定范围内,催化剂的活性随NiO负载量的增加先增强后减弱。当NiO负载量为1.25 wt%时,甲苯去除率可达93%。同时,使用NiO/γ-Al203催化剂进行低温等离子体催化降解反应的过程中仅产生少量的氮氧... 

【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２沿面放电电极结构??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｕｒｆａｃｅ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??

?美国ＥＤＡＸ公司??２．３实验方法与计算方法??图２．１为本实验所用线筒型介质阻挡反应器结构示意图。反应器的离子管中心固定??一根铝合金材质的金属丝作放电极，介质材料为石英玻璃管，石英玻璃外部环绕着一圈??铝合金网作接地极。反应器的有效放电长度为２５?ｃｍ，放电间隙约为４．５?ｃｍ。??ＡＣ?ｈｉｇｈ??Ｙ?Ｖｏｌｔａｇｅ??Ｇａｓ?Ｉｎｌｅｔ?，，，．，，，１．＾．，＾，＾．，＾?．?Ｇａｓ?Ｏｕｔｌｅｔ??＾?而ｒｒｒ二而遵聰請ａ?＾??图２．１线筒型介质阻挡反应器结构??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｖｅｒｖｉｅｗ?ｏｆ?ＤＢＤ?ｒｅａｃｔｏｒ??

用质谱仪进行分析鉴定，最后用数据处理系统对结果进行分析。??通常，除了?０３和Ｎ０Ｘ之外，甲苯降解的气相副产物主要包括烷烃、醛、酸和苯系??等［６８１。在低温等离子体反应中，出口气体中副产物的ＧＣ－ＭＳ分析如图２．４所示。经过??４０分钟的低温等离子体处理后，除了微量甲苯外，出口处只检测到少量丙酮，这表明大??部分有机物都转化为二氧化碳。??１．Ｂ９４??７５００??７０００??６５００??６０００??５５００??５０００??ｇ?４５００??■§?４０００??，〇?３５００?〇??＜?３０００?人？ｃｈ３??２０００?’??２５００?２－４．８４?８．Ｊ４５??〇?Ｌ，＿ｒ－ｌ＿＿．．｛，?，??，?，?－?ｒ?ｔ?ｉ?Ｊ?ｊ?．?ｉ?ｙ?．?．?ｉ?ｇ?．?．?ｔ??ｕ??２．００?３．００?４．００?５．００?６．００?＇？＊０〇＇?＇?＇?＇?８．００?＇?＇?＇?〇ｌ〇６?＇?＇?＊?１??Ｔｉｍｅ（ｍｉｎ）??图２．４出口气体中副产物的ＧＣ－ＭＳ分析??Ｆｉｇ．?２．４?ＧＣ－ＭＳ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｂｙ－ｐｒｏｄｕｃｔｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｏｕｔｌｅｔ?ｇａｓ??在实际应用中更看重整个反应体系的处理能力，因此，ＴＨＣ值的变化可以看作是整??个体系降解能力的表现。总甲苯去除效率（ｎ）可用ＴＨＣ计算，ＴＨＣ去除率的公式定义??如下：??ｎ＝％＾－ｘｉ〇〇％?（２－Ｄ??其中，Ｃｏ是反应开始前ＴＨＣ的初始浓度，Ｃｉ是反应足够长的时间后ＴＨＣ稳定的??浓度

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本文编号：3518928