等离子体及联合等离子体光解（CPP）技术降解挥发性有机废气

发布时间：2024-04-11 19:57

　　DBD等离子体是一项相对成熟且可行的有机废气治理技术，用DBD降解挥发性有机气体(Volatile Organic Compounds，VOCs)的研究已非常多。然而，已有的研究都集中在静态或低流速动态(反应区流速＜0．1 m／s)条件下的降解，或与其它技术联合降解气态污染物，其研究结果很难直接用于指导工业废气的治理。本文采用DBD等离子体和联合等离子体光解(Combined Plasma Photolysis，CPP)两种技术研究高流速(反应区流速＞1m／s)条件下VOCs的降解，以期为VOCs的治理提供依据。 全文分两部分，第一部分研究了DBD等离子体技术降解“三苯”和乙酸异丁酯废气，考察了DBD降解流动态废气的影响因素，进行了串级和工程应用研究，推测了反应机理并进行了可行性分析，主要结论有： (1)“三苯”的去除率随输入功率和外施电压的升高而升高，随气体流速和初始浓度的升高而下降。能率随初始浓度和外施电压的升高而升高，流速对能率的影响则比较复杂。对比相同条件下DBD降解“三苯”的效果，发现三者的去除率和能率比较接近。对混合“三苯”废气进行串级实验研究，结果显示：浓度为300～70...

【文章页数】：140 页

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 介质阻挡放电(DBD)降解有机废气
        1.1.1 DBD的特点及降解废气的原理
        1.1.2 DBD降解挥发性有机废气的研究现状
        1.1.3 研究的局限性
    1.2 准分子紫外光源
        1.2.1 准分子的产生方式及类型
        1.2.2 准分子紫外光源
        1.2.3 DBD激发的准分子紫外光源的研究现状
    1.3 本课题的研究对象及技术手段
        1.3.1 研究对象的选择
        1.3.2 联合等离子体光解技术的提出
        1.3.3 技术手段
    1.4 本课题研究的目的和意义
    1.5 本课题的研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验试剂与气体原料
    2.2 实验仪器
    2.3 实验及分析方法
        2.3.1 实验方法
        2.3.2 分析方法
    2.4 标准气体的配置及标准曲线的绘制
        2.4.1 标准混合气体配置方法概述
        2.4.2 本实验所采用的标准气体配置方法
        2.4.3 气相色谱标准曲线的绘制
第一部分 DBD 降解"三苯"和乙酸异丁酯气体的可行性研究
第三章 DBD降解模拟含苯废气的可行性
    3.1 研究背景
    3.2 苯的气相色谱标准曲线
    3.3 DBD降解含苯废气的实验室研究
        3.3.1 输入功率的影响
        3.3.2 气体流速的影响
        3.3.3 苯的初始浓度的影响
        3.3.4 苯的矿化率和CO₂选择性
    3.4 DBD降解含苯废气串级试验研究
        3.4.1 串级实验设备和工艺流程
        3.4.2 含苯废气DBD降解串级实验结果
    3.5 产物和机理分析
        3.5.1 降解产物分析
        3.5.2 降解机理
    3.6 DBD降解苯的可行性分析
        3.6.1 费用核算
        3.6.2 与其它等离子体降解苯的比较
        3.6.3 存在的问题
    3.7 本章小结
第四章 DBD降解甲苯、二甲苯及"三苯"混合废气
    4.1 引言
    4.2 DBD降解甲苯和二甲苯废气
        4.2.1 甲苯和二甲苯的气相色谱标准曲线
        4.2.2 DBD降解甲苯和二甲苯的影响因素分析
        4.2.3 DBD降解甲苯和二甲苯产物和机理分析
    4.3 DBD降解"三苯"混合废气
        4.3.1"三苯"去除率和能率比较
        4.3.2"三苯"混合废气DBD降解串级实验
        4.3.3 费用核算
        4.3.4 可行性分析
    4.4 本章小结
第五章 DBD降解含乙酸异丁酯废气
    5.1 研究背景
    5.2 乙酸异丁酯气相色谱标准曲线
    5.3 DBD降解乙酸异丁酯的影响因素
        5.3.1 外施电压
        5.3.2 气体流速
        5.3.3 初始浓度
        5.3.4 DBD中放电间隙
    5.4 DBD降解乙酸异丁酯的能率分析
    5.5 产物和机理分析
        5.5.1 产物分析
        5.5.2 降解机理
    5.6 DBD降解乙酸异丁酯工业废气
        5.6.1 实测数据
        5.6.2 费用核算
        5.6.3 可行性分析
    5.7 本章小结
第二部分 联合等离子体光解技术及其对VOCs的降解
第六章 联合等离子体光解(CPP)技术
    6.1 CPP反应器
    6.2 CPP降解废气的原理
    6.3 CPP中发光物质的选择
    6.4 CPP的制作和加工
        6.4.1 CPP中准分子气体的填充
        6.4.2 CPP的制作工艺
    6.5 CPP中RgX^*准分子辐射特性
        6.5.1 RgX^*准分子形成及紫外辐射过程
        6.5.2 辐射光谱测量
第七章 CPP降解模拟含苯废气的研究
    7.1 CPP(XeI^*/DBD)降解苯的研究
    7.2 ICPP(KrI^*/DBD)降解苯的研究
    7.3 OCPP(KrI^*/DBD)降解苯的效果
        7.3.1 苯的去除率
        7.3.2 苯的矿化度
        7.3.3 能率
    7.4 OCPP降解苯的优化条件研究
        7.4.1 Kr/I₂配比对OCPP降解苯的影响
        7.4.2 石英材质对OCPP降解苯的影响
    7.5 KrI^*准分子光谱
        7.5.1 KrI^*准分子光谱图
        7.5.2 KrI^*准分子形成过程
    7.6 产物分析
    7.7 OCPP降解苯的机理
        7.7.1 OCPP中准分子光对废气的降解
        7.7.2 OCPP降解废气的机理
    7.8 本章小结
第八章 OCPP(KrI^*/DBD)降解苯乙烯气体
    8.1 研究背景
    8.2 实验结果与讨论
        8.2.1 DBD与OCPP降解苯乙烯对比
        8.2.2 OCPP降解苯乙烯影响因素分析
        8.2.3 产物和机理分析
    8.3 本章小结
第九章 OCPP(KrBr^*/DBD)降解乙酸异丁酯气体
    9.1 研究背景
    9.2 乙酸异丁酯紫外吸收光谱
    9.3 OCPP(KrBr^*/DBD)降解乙酸异丁酯
        9.3.1 OCPP与DBD降解乙酸异丁酯对比
        9.3.2 OCPP中填充气体总压和配比的影响
        9.3.3 填充缓冲气体的影响
    9.4 OCPP中KrBr^*准分子光谱
        9.4.1 KrBr^*准分子光谱形成过程
        9.4.2 OCPP产生的KrBr^*准分子光谱
    9.5 本章小结
第十章 结论与展望
    10.1 本研究的主要结论
    10.2 研究展望
参考文献
附录:作者在攻读博士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3951066