低溫等離子體-光催化聯合技術處理甲苯的試驗研究

作者姓名:馬 琳、梁文俊、李堅

摘要:

以揮發性有機污染物(VOCs)代表物質甲苯為去除對象,採用低溫等離子體-光催化 (plasma-photocatalyst) 聯合技術對其降解開展研究。比較了催化劑-等離子體反應器及空管(不加催化劑)反應器對甲苯的降解性能異同;通過正交試驗考察分析了放電區長度、催化劑填充長度、頻率、電壓和處理氣量五個因素對催化劑-等離子體反應器的甲苯去除效果的影響,確定了甲苯降解的最優工藝條件。

該技術將低溫等離子體技術和光催化淨化技術有機地結合起來,克服了兩者各自的缺陷。研究發現,低溫等離子體-光催化去除 VOCs 具有以下優點: (1)能耗低;(2)操作簡單;(3)二次污染少;(4)不產生放射物;(5)催化反應完全;(6)尤其適於處理有氣味及低濃度大風量的氣體等。

 

結論:

  1. 將催化劑置於放電場中,其對甲苯的去除效率高於空管(不加催化劑)反應器。
  2. 加入催化劑後,各因素對甲苯去除效率的影響順序為:催化劑填充長度,處理氣量,電壓,頻率,放電區長度。
  3. 在本實驗條件下,甲苯降解的最優工藝條件為:催化劑填充長度 220 mm,處理氣量 0.3 m3/h,電壓19 kV,頻率 350 Hz,放電區長度100 mm。
  4. 採用低溫等離子體-光催化技術可有效提高甲苯處理效果。為了使此聯合技術能儘早的在工業上得到推廣應用,研究人員還需更加努力對其進行更進入的研究。

作者單位:

北京工業大學環境與能源工程學院, 北京, 中國 100124

關鍵詞:

低溫等離子體,光催化,BaTiO3,TiO2,正交試驗,甲苯降解

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