气体放电—光催化净化含苯废气的研究

发布时间：2020-05-15 14:45

【摘要】：本论文采用气体放电与光催化相结合的方法,共同作用于含苯废气使其降解。选用填充床管-线式反应器,填料为不同材质和直径的陶瓷环,选纳米TiO_2为光催化剂并将其负载于陶瓷环上;电源为50Hz的低频交流高压电源,升压范围一般为0～30kv。实验研究表明,该反应器工作能力的大小主要取决于气体放电的强弱和由此产生的紫外线强度,其次是纳米光催化剂的品质和装载状况等。研究表明,影响反应器气体放电的主要因素有:内外电极、填料的材质和直径、两极间的电压和气体的湿度等。在其它特征参数一定的条件下,两极间的电压越大放电越强;内电极直径既非越大越好,也非越小越好,而应存在一个合理值;外电极匝数并非越多越好,过多会引起反应器发热增加能耗,过少会造成反应器内的电场强度不均匀;填料材质的介电常数对电场强度有一定的影响,电场强度随填料的介电常数增大而减小,随着填料直径减小而增大;气体湿度越大放电越弱。实验表明,影响反应器降解率的主要因素除上面已提及的以外,还有空塔气速和苯的入口浓度。通过用溶胶-凝法制取光催化剂并为填料镀膜的实验,总结出合理的原料配比和制取工艺条件。实验证明,光催化剂可增大填料的介电常数、填料气隙间的电场强度和电子能量水平,同时可提高反应器的能量利用率和化学反应强度。与无光催化剂的反应器相比,有光催化剂的反应器对苯的降解率有了明显的提高。实验中还发现,气体放电-光催化反应器在处理含苯气体时,CO_2的产率较一般的气体放电反应器高;反应器在处理低浓度(750mg/m~3)含苯气体时去除率与降解率几乎相同,可达99%;处理高浓度(1500mg/m~3)含苯气体时,去除率也可达90%以上。经测定,尾气中的主要生成物为CO_2、H_2O。事实说明,气体放电-光催化反应器和一般的光催化反应器相比,具有体积小、
【图文】：

照片,微放电,介质表面,斑点

.21.5气体放电中紫外线的产生158、剑无论何种气体，在一定的放电强度下均会发射出大量的光子，这就是我们经常看到的气体放电现象，如闪电、日光灯等。图2一4是介质阻挡放电时气体在介质表面的放电现象。图2一4空气中微放电在介质表面上的斑点照片影响气体放电产生光子的因素很多，除能量外还有气压、设备结构等。下面我们具体介绍气体放电过程中的光子发生原理。2.1.5.1电子跃迁与辐射原子中的电子在基态时是稳定的。若电子从外部获得足够的能量，便由低能级迁入高能级，这时原子就处在激发状态。如果电子继续获得能量，以致脱离原子本体，成为自由电子，那么原子的其余部分就成了带正电的离子，这时原子被电离了。电子从一个能级过渡到另一个能级称为跃迁。一个电子由低能级提高到高能级，需要获得能量，反之由高能级跃迁到低能级时又要把那部分能量以光子的形式辐射出来。放电通道发出的光，正是由于原子中电子跃迁的结果。光子的能量取决于这两个能级之差。然而电子从更高能级

苯甲醛,图谱,里巴,有机物

里里里里巴里里里巴巴里里里巴巴巴里巴巴里中的苯除了转化成CO、COZ、HZO外，尾气中还有醛、醇、酉旨、酞胺、酸和苯的衍生物等有机物。几类有机物中具有代表性的有机物分子表达式见图6一7至图6一12。另外在表6一1中还可以看到，不同电压下的尾气中有机物的组成不同，电压越高有机物越多。低电压时，尾气中主要是醛、酸和苯的衍生物;高电压时有了醇、酞胺和酷的出现。应当指出醇和酷在低电压时就应当出现，，然而在本实验条件下醇极易氧化成酸，因此在低电压条件下未能检出醇的存在，同时也就没有了醋。在高电压下，醇的产出增多，故而出现了醇和酷的色谱峰。表-61不同电压下尾气的有机物成分有有机气体体电压(Vk)))种种类类类类类类类类类类类类类类5555555lOOOl555200025553000醛醛类类了了JJJJJJJJJ了了了了醇醇类类类类类JJJJJJJJJ酷酷类类类类类类矿矿JJJ
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：X701

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