探析电晕-催化法治理有机废气的技术研究

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1、浙江大学博士学位论文电晕-催化法治理有机废气的技术研究姓名：晏乃强申请学位级别：博士专业：化学工程指导教师：谭天恩19990301塑坚查兰堕主兰堡堡苎!摘要为开发经济、有效的有机废气治理方法，作者对电晕放电治理有机废气技术进行实验研究，并探索了电晕．催化法治理有机废气的新技术，取得了一些研究成果。考察了电晕反应器的结构参数对有机物去除率的影响。结果表明，对于线一筒式反应器，当直径较小时，去除率较高，但易发生火花放电；直径较大时，去除率则较低，所需的操作电压也较高。而陶瓷管反应器的效果较金属管明显提高

2、。线．板式反应器也有类似情况。实验探索了电晕一催化法的有效性。l结果表明：在脉冲电晕作用下，催化剂对有机物降解有明显的促进作用＼催化剂在陶瓷管反应器中效果更明显，制备也比较方便。对催化剂进行了筛选，其中Mn、Fe等金属氧化物布较高的催化活性。考察了催化剂的制备方法、反应器的结构及操作条件等因素对催化作用的影响。交流电晕作用下催化剂所起的作用也比较明显。初步的对比表明，交流电晕下反应器的放电功率消耗比脉冲电晕大，但交流电源的能量转换效率比脉冲电源高。对电晕一催化结合的其它方式的探索表明，填充式电晕．催

3、化反应器对有机废气也有较好的去除效果，但存在气流阻力大、电能利用率低、催化剂易被覆盖等缺点。对于分离式电晕一催化法，利用催化反应器可使有机物得到进一步的去除，同时降低了CO的含量。但催化反应器需维持较高的操作温度，又额外增加了加热能耗。从总体上看，在所考察的几种器该化反应发现，衍生物及CS，等废气均可达70％以上的去除率；对含氯有机废气也有一定的去除效果。L～，t对反’应器进行了初步的放大实验。结合本文的研究，从几个主要方面对电晕一催化法治理有机废气的工业化应期前景加以分析。通过初步的对比表明，对于

4、低浓度有机废气的治理，脉冲电晕．催化法的经济性优于催化燃烧法。上一一，篡一一嚣糕Ⅱ浙江大学博士学位论文，对电晕放电作用下有机物的降解过程及机理进行了分析和推测。＼有机物的分子结构对其去除效果影响较大：分子越易形成自由基则越易去酴，有机物形成自由基的反应是其降解的控制性步骤。对电晕放电隋况下催化剂的作用机理作了相应探讨。／，，，介绍了电晕放电的流注理论，对放电过程中的自由基反应、甲醛降解反应的动力学过程进行了模拟。通过该模拟可初步揭示电晕放电等离子体治理有机废气的基本反应过程及规律。关键词：有机废气治

5、理电晕反应器催化剂等离子体化学反应堕翌；奎堂苎主耋堡堡苎里ABSTRACTThecontrolofvolatileorganiccompounds(VOCs)isreceivingmoreandmoreattentionThecurrenttechnologiesofcontrollingVOCshaveencounteredmanyproblemsPulsedcoronadischargeprocessisregardedasamorepromisingtechnologyinwastegases

6、controlTiffsdissertationfocusedontheexperimentalandtheoreticalresearchofVOCstreatmentusingcoronadischargecombinedwithcatalysisTheexperimentwascarriedout．tostudytheeffectofthestructureofcoronadischargereactorsontheirperformancesForthewire．tubereactor,wh

7、enthediameterwassmaller,theremovalefficiencyoftoluenewashigher．However,thereactorwastendingtOarisetOsparkdischargeWhenthediameterisIarger,thereactorsneededhigheroperatingvoltageandtheremovalefficiencywerelowerinthesametimeTheresultsshowedthattheproperd

8、iameterofthereactorstrended20ramunderthepresentconditionsWhentheceramictubereplacedthemetaltubeofthereactor,theremovalefficiencywasenhancedmarkedlyThesimilarregularwasobtainedforthewire—planereactorAnewmethodinvolvingpulsedcoronacombine