低温等离子体协同催化处理甲苯废气的研究进展

低温等离子技术以其反应条件温和、操作简单的优点在处理甲苯气体中被广泛使用,而加入催化剂可以更进一步提高降解率并克服单独使用等离子体高耗能、副产物多的缺点.综合分析了影响等离子体协同催化技术处理甲苯气体的影响因素和作用机理以及相关研究工作进展,并提出低温等离子体协同催化技术的发展方向.     

低温等离子体协同催化降解挥发性有机物的研究进展

低温等离子体协同催化技术在挥发性有机物（VOCs）治理中因具有反应高效、反应条件温和、设备简易等优点而受到广泛的研究和应用。文章介绍了低温等离子体协同催化降解VOCs的基本原理、技术研究进展,简述了低温等离子体的高反应活性在与催化剂的高反应选择性结合后所产生的协同作用,二者的结合不但提高了VOCs的降解效率、减少有害副产物生成,还弥补了单一使用低温等离子体技术的高能耗、副产物多的缺陷。此外,分析了低温等离子体与催化剂的联合方式及特点、低温等离子体与催化剂之间的相互作用和影响以及低温等离子体联合不同类型催化剂的协同原理。指出了研究中对完整机理分析的欠缺以及应用过程中对中间过程监测分析的困难,这也是低温等离子体协同催化降解挥发性有机物研究中的重要内容。     

脉冲放电等离子体协同Mn/TiO2-分子筛、Fe/TiO2-分子筛、Cu/TiO2-分子筛催化剂降解甲醛

为进一步提高脉冲放电等离子降解甲醛的效率,增加CO₂选择性,降低O₃产生量,研究采用放电等离子体和催化剂协同技术。实验以分子筛为载体,分别制备了Mn/TiO₂-分子筛、Fe/TiO₂-分子筛和Cu/TiO₂-分子筛3种催化剂,并利用XRD、SEM、EDS、FT-IR方法对催化剂进行表征分析。进行了脉冲放电等离子体协同3种催化剂降解甲醛的研究,比较了不同催化剂协同等离子体对甲醛去除率、CO₂选择性、O₃产生量的影响。结果表明,3种催化剂与脉冲放电等离子体都存在协同作用,并能有效地提高甲醛去除率,增加CO₂选择性,降低O₃产生量。当脉冲电压为20kV、放电频率为40Hz、气体流量为0.5L/min时,Mn/TiO₂-分子筛催化剂协同效果最佳,甲醛去除率为94.4%,CO₂选择性为42.2%。催化剂表征结果显示Mn/TiO₂-分子筛的活性组分颗粒分布均匀,锐钛矿相的TiO₂和微晶状态的MnO_x的存在有效促进了甲醛的氧化分解。研究还对放电等离子体协同Mn/TiO₂-分子筛催化剂降解甲醛的机理进行了探讨。     

低温等离子体技术协同光催化降解硫化氢臭气

臭气是低浓度和多成分的气体物质,人的嗅觉非常灵敏,能感知极低的恶臭污染物浓度。恶臭物质的嗅阈值极低,通常在不到10-6级的低浓度时,臭气使人感到不愉快和厌恶,并对人体健康产生危害。将含硫化氢的臭气使用低温等离子体技术协同不同基体的二氧化钛催化剂对其进行降解研究。采用自制线-管式双介质阻挡放电反应器并协同两种不同基体的二氧化钛催化剂(TiO_(2)/UV光解铝基网和TiO_(2)/UV光解聚氨酯泡沫网),并采用一段式、两段式协同系统对模拟硫化氢气体进行降解实验研究。对自制反应器的能量密度进行测定,考察不同输入电压、气体流量和初始浓度对硫化氢去除效率的影响,对系统产生的臭氧进行分析。结果表明,反应过程中,放电产生的臭氧对硫化氢分解起一定作用;随着反应器输入电压增大,模拟硫化氢气体的初始浓度和流量较小,硫化氢气体降解率增大;相比于单独使用低温等离子体技术,协同催化剂的不同反应系统中硫化氢降解率得到明显提升。     

低温等离子体协同催化处理VOCs研究进展

归纳了目前几种降解挥发性有机物(VOCs)的方法和技术原理，包括冷凝法、吸附法、催化燃烧法、光催化法等。主要针对低温等离子体技术介绍其降解VOCs的工作原理和研究进展，并对其协同催化剂后的优化进行了综述，突出了两者协同作用下降解VOCs的优越性。对低温等离子体协同催化剂技术未来发展方向进行了展望。     

介质阻挡放电低温等离子体降解甲醛的化学反应动力学模拟

为探索介质阻挡放电低温等离子体降解甲醛的反应规律,利用Chemkin软件的Plasma-PFR模型,编制反应机理文件,进行化学反应动力学模拟。研究了甲醛初始浓度、含氧量、水含量、气体流速反应条件对甲醛降解率影响。通过模拟结果和实验结果的对比分析,论证了Plasma-PFR模型模拟介质阻挡放电低温等离子体降解甲醛的可行性。     

低温等离子体处理挥发性有机物的研究进展

低温等离子体技术在处理挥发性有机物(VOCs),特别是在对空气中低含量的VOCs的处理中,具有独特的作用.概述了低温等离子体降解VOCs的基本原理及等离子体反应器结构;综述了低温等离子体技术以及和催化剂联合作用在处理VOCs中的应用;并讨论了低温等离子体处理VOCs的进一步研究方向及其应用前景.     

低温等离子体协同催化处理VOC技术中填充材料的研究进展

低温等离子体协同催化净化挥发性有机物(VOC)的方法是一种新型高效的有毒、有害气体处理技术。目前,该技术的完善和改进的主要途径归结于在等离子体反应区填充催化材料上。作者对该技术国内外研究现状进行了综述性评价,对等离子体反应器填充材料进行了分类,对填充材料的性能在等离子体作用前后的变化进行了讨论,在此基础上探讨了低温等离子体-催化协同净化气体技术的发展趋势。     

挥发性有机化合物(VOCs)的低温等离子体-催化协同净化

低温等离子体-催化协同净化技术是一种理想的环境污染治理技术。催化剂的加入可提高等离子体反应中污染物的脱除效率和二氧化碳的选择性，减少副产物的产生，并进一步降低能耗。分析了低温等离子体-催化协同净化挥发性有机化合物的效果与净化原理，并从影响污染物降解率的因素、产物分析和反应动力学等机理性研究方面概括了目前国内外在应用该技术去除挥发性有机污染物方面取得的成果，最后提出了该项技术在环境保护领域的应用前景以及研究方向。     

低温等离子体处理挥发性有机物的研究进展

针对治理大气中有害物质挥发性有机物(VOCs),阐述并归纳了吸附、冷凝、燃烧、光催化等现有处理技术中的工艺特点,介绍了目前典型技术中极具有研究前景及应用价值的低温等离子体净化技术的工艺原理及研究进展,综述了低温等离子体催化协同技术的催化剂分类及放置方式,重点突出催化协同对处理效果的优化作用,指出了今后低温等离子体催化协同处理挥发性有机物的可能发展方向。     

SCR催化剂低温协同脱除二噁英和NO_x研究进展

分别阐述SCR催化剂降解二噁英机理和NH3-SCR脱硝机理;重点关注常规SCR催化剂(V2O5-WO3/Ti O2)协同脱除二噁英和NO_x的研究进展。得出常规SCR催化剂脱硝活性温度区为300～400℃,催化降解二噁英的活性温度区为200～300℃,因此难以在低温区(<200℃)实现两者协同脱除。为了避免烟气再热所需额外能耗,提高二噁英和NO_x低温协同脱除效率,指出提高催化剂低温活性是解决上述问题的有效途径之一,并从催化剂成分改性和多途径耦合两方面提出了几种提升催化剂低温(<200℃)活性的方法,详细阐述了载体选择和改性、元素掺杂、臭氧添加、紫外光照射、等离子体辅助等方法对催化剂低温活性的提升作用。     

SCR催化剂低温协同脱除二噁英和NO_x研究进展

分别阐述SCR催化剂降解二噁英机理和NH3-SCR脱硝机理;重点关注常规SCR催化剂(V2O5-WO3/Ti O2)协同脱除二噁英和NO_x的研究进展。得出常规SCR催化剂脱硝活性温度区为300～400℃,催化降解二噁英的活性温度区为200～300℃,因此难以在低温区(<200℃)实现两者协同脱除。为了避免烟气再热所需额外能耗,提高二噁英和NO_x低温协同脱除效率,指出提高催化剂低温活性是解决上述问题的有效途径之一,并从催化剂成分改性和多途径耦合两方面提出了几种提升催化剂低温(<200℃)活性的方法,详细阐述了载体选择和改性、元素掺杂、臭氧添加、紫外光照射、等离子体辅助等方法对催化剂低温活性的提升作用。     

低温等离子体协同填料床吸附净化甲醇废水

采用低温等离子体协同填料床吸附强化氧化降解高浓度甲醇废水。研究表明单独采用4A分子筛、陶粒、陶瓷Rasching环和γ-Al_2O_3不同填料均可吸附废水中甲醇,但较易达到吸附饱和,其中4A分子筛的吸附速率和平衡吸附量优于其他3种填料。单独采用多针板式介质阻挡放电低温等离子体技术,化学需氧量(COD)降解率随放电时间和放电电压增加而增大。采用低温等离子体协同填料降解甲醇废水优于单一净化过程,协同初始阶段以吸附为主,随放电时间延长以等离子体降解反应为主,液相和填料吸附的甲醇同时被等离子体活性基团逐渐氧化降解,最大降解率达90%以上。单独填料吸附过程符合准二级吸附动力学方程。低温等离子体对COD降解反应级数随污染物浓度降低和反应时间延长逐渐增大。低温等离子体协同填料吸附对降解过程相互影响,等离子体活性基团对液相和固相吸附的污染物都有一定的活化作用。填料的吸附作用和等离子体氧化作用会不断改变液相中的污染物浓度与·OH浓度比值,降解过程宏观反应动力学级数随着液相中甲醇浓度降低而逐渐增大。     

低温等离子体协同填料床吸附净化甲醇废水

采用低温等离子体协同填料床吸附强化氧化降解高浓度甲醇废水。研究表明单独采用4A分子筛、陶粒、陶瓷Rasching环和γ-Al₂O₃不同填料均可吸附废水中甲醇,但较易达到吸附饱和,其中4A分子筛的吸附速率和平衡吸附量优于其他3种填料。单独采用多针板式介质阻挡放电低温等离子体技术,化学需氧量（COD）降解率随放电时间和放电电压增加而增大。采用低温等离子体协同填料降解甲醇废水优于单一净化过程,协同初始阶段以吸附为主,随放电时间延长以等离子体降解反应为主,液相和填料吸附的甲醇同时被等离子体活性基团逐渐氧化降解,最大降解率达90%以上。单独填料吸附过程符合准二级吸附动力学方程。低温等离子体对COD降解反应级数随污染物浓度降低和反应时间延长逐渐增大。低温等离子体协同填料吸附对降解过程相互影响,等离子体活性基团对液相和固相吸附的污染物都有一定的活化作用。填料的吸附作用和等离子体氧化作用会不断改变液相中的污染物浓度与·OH浓度比值,降解过程宏观反应动力学级数随着液相中甲醇浓度降低而逐渐增大。     

低温等离子体技术处理持久性有机污染物的研究进展

持久性有机污染物是一种在环境中持久存在且不易被降解的高毒性物质。低温等离子体技术通过放电产生的多种活性物质和物理作用对持久性有机污染物有很好的降解作用。本文介绍了低温等离子体的概念和作用机理,总结了低温等离子体技术降解持久性有机污染物的影响因素,展望了低温等离子体技术在处理持久性有机污染物方面的发展趋势。     

低温等离子体协同催化脱除NO_x技术研究进展

利用低温等离子体协同催化脱除氮氧化物(NOx)是目前比较有吸引力和发展前景的技术。本文介绍了低温等离子体协同催化脱除NOx技术的反应机理及研究现状。分别讨论了等离子体的外加电压、等离子体内部结构、温度、还原剂和氧化剂、气体组分以及系统优化等因素对NOx脱除效率的影响,并对该技术进行了展望。     

低温等离子体协同催化降解甲苯生成副产物臭氧的影响因素

低温等离子体协同催化降解甲苯过程中,在降解污染物的同时活性氧原子聚合生成臭氧。本文研究比较了不同催化剂、放电能量水平、催化段长度和气速条件下的臭氧浓度变化和甲苯降解情况,探究了低温等离子体协同催化降解甲苯过程中臭氧的生成情况。研究表明,将7.5% Mn/堇青石催化剂置于放电区时能有效抑制臭氧生成,促进甲苯降解,提高系统能效,臭氧最高浓度相比无催化剂时降低63.32mg/m³;而0.2%Pd-0.3%Ce/堇青石催化剂对甲苯降解和抑制臭氧的性能较差。随着系统能量水平的提高,甲苯降解率和臭氧生成浓度逐渐升高。臭氧生成浓度与催化段长度呈正相关关系,与气速的关系则相反。在不同的外加电压条件下,臭氧生成浓度呈先上升后下降的趋势,当外加电压为13kV条件时臭氧浓度最高,当电压升高至16kV时臭氧浓度降为零。     

低温等离子体催化处理甲苯气体

将低温等离子体与贵金属催化剂结合,用于甲苯气体的处理;考察了其处理效果及影响因素。所用低温等离子体由针板式脉冲流光放电方法产生。实验考察了脉冲频率、脉冲峰值电压、甲苯进口质量浓度、气体流量和催化剂等因素对净化效率的影响。结果表明:甲苯去除率随脉冲频率和脉冲峰值电压的变化并非单方向增大或减小,而是分别存在最适宜值f=33kHz、U=15kV;甲苯进口质量浓度从60mg/m3增加到180mg/m3时,甲苯去除率逐渐升高;气体流量的增大会导致甲苯去除率的降低;贵金属催化剂对甲苯降解有明显的促进作用,无催化剂时甲苯去除率的最大值为57.3%,有催化剂时则提高到88.5%。     

载银活性炭负载TiO_2对甲醛的吸附降解性能研究

以载银活性炭颗粒负载TiO2作催化剂,在紫外光照射下降解甲醛气体,考察了微波特殊场处理、紫外光光强、TiO2负载量及反应时间等主要因素对甲醛光催化降解率的影响,并考察了催化剂在反复使用后的失活情况。     

冷等离子体在甲烷转化中的研究进展

文章综述了近几年国内外利用冷等离子体活化转化甲烷、与催化剂协同作于甲烷转化以及改性甲烷转化用催化剂中的研究进展。等离子体技术作为一种新兴技术为甲烷转化注入了新的力量,对天然气的有效利用、减少温室气体的排放和绿色化工有着重要的意义。