【摘 要】
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挥发性有机物(VOCs)对空气造成影响,不仅是臭氧、光化学烟雾的前驱体还会造成PM2.5等问题污染大气环境,因此越发受到关注。传统的VOCs工艺主要分为回收法和销毁法,但是单一的降解技术无法对VOCs进行高效降解,不同程度上存在能量利用率低、生成副产物导致二次污染等问题,所以采用多种降解技术联合处理以获得理想的降解结果。本实验以氯苯为目标污染物作为化工行业模拟含氯有机废气(CVOCs),考察低温等
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挥发性有机物(VOCs)对空气造成影响,不仅是臭氧、光化学烟雾的前驱体还会造成PM2.5等问题污染大气环境,因此越发受到关注。传统的VOCs工艺主要分为回收法和销毁法,但是单一的降解技术无法对VOCs进行高效降解,不同程度上存在能量利用率低、生成副产物导致二次污染等问题,所以采用多种降解技术联合处理以获得理想的降解结果。本实验以氯苯为目标污染物作为化工行业模拟含氯有机废气(CVOCs),考察低温等离子体协同催化技术对氯苯的降解效果,并分析氯苯的降解机理和途径。(1)低温等离子体(NTP)放电装置为自行设计反应器,放电结构采用负直流高压针-板电极电晕放电反应器。测试获得反应器进气流量为2L/min、气体浓度为100ppm、湿度为22%、放电针数十针、放电间距40mm条件下,在放电电压40k V时获得氯苯的最佳降解率为52%,此条件下O3生成量最大值为0.23mg/L,以及CO2选择性为37%。(2)采用等体积浸渍法制备不同浓度的MnO2/γ-Al2O3和不同摩尔比的CeXMn0.02-XO0.02/γ-Al2O3催化剂,并对比低温等离子体反应器与MnO2/γ-Al2O3和CeXMn0.02-XO0.02/γ-Al2O3催化剂采用原位和后置协同作用下对氯苯降解率、O3生成量及CO2选择性的影响变化。可知得低温等离子体(NTP)后置协同0.02mol MnO2/γ-Al2O3催化剂条件下,氯苯降解率由51%上升至71%、O3生成量为0.23mg/L下降至0.13mg/L,以及CO2选择性由37%上升至63%;当低温等离子体(NTP)后置协同Ce0.005Mn0.015O0.02/γ-Al2O3催化剂条件下,氯苯降解率由51%上升至89%、O3生成量下降为0.23mg/L下降至0.13mg/L,CO2选择性由37%上升至76%。探究等离子体分别采用原位和后置协同0.02mol MnO2/γ-Al2O3和Ce0.005Mn0.015O0.02/γ-Al2O3催化剂,原位放电改变反应器放电参数,相同放电电压条件下获更大放电电流,从而反应器产生更多能量产生高能电子降解氯苯,来提高氯苯降解率、O3生成量及CO2选择性。(3)使用GC-MS对等离子体后置协同催化剂降解产生的气体物质进行测定,探究氯苯降解机理和途径,为后续研究实验可行性和催化剂制备种类选择提供实验依据。
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