介质阻挡放电等离子体增强生物滴滤去除有机废气实验研究

摘要

本文采用自制介质阻挡放电等离子体反应器处理二氯甲烷和对二甲苯模拟废气，研究等离子体技术对有机废气的降解效果，研究表明等离子体技术在输入足够的能量时对二氯甲烷和对二甲苯均有较好的降解效果，对二甲苯较二氯甲烷的效果更好;此外，实验考察了放电电压、初始浓度、气体停留时间等工艺参数对等离子体反应器去除污染物的效果的影响，并以对二甲苯为研究对象，得到了等离子体反应器的最优反应参数:峰值电压为32.5kV，气体停留时间为10s，电极直径为2mm。
　　 此外，本文对等离子体反应器的经济指标能量密度和能量效率进行了研究，研究发现，能量效率随输入电压增大而增大，进气浓度大，能量效率越高。等离子体降解对二甲苯的主要产物为CO2和H2O，还有副产物O3以及丙酮、乙酸等可溶性物质。同时，在降解对二甲苯废气时，反应器出口浓度与能量密度之间存在指数关系。
　　 最后，本文还在现有研究的基础上，考察了生物滴滤塔稳定运行时对有机废气的处理效果，并以等离子体和生物滴滤塔联合处理对二甲苯模拟废气，实验结果表明，联合工艺处理对二甲苯的去除率较单独生物滴滤塔有10—30％不同程度的提高，同时有利于降解等离子体反应产生的副产物，避免了二次污染。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

2 文献综述

2．1 有机废气治理技术研究进展

2．1．1 有机废气治理传统技术

2．1．2 有机废气治理新技术

2．2 等离子体技术处理有机废气

2．2．1 等离子体的基本概念

2．2．2 等离子体技术降解有机废气机理

2．2．3 低温等离子体的产生方法及处理VOCs研究进展

2．2．4 低温等离子体技术与其他技术的协同处理

2．3 生物净化技术处理有机废气

2．3．1 生物净化技术概述

2．3．2 生物净化工艺

2．3．3 生物法处理有机废气研究现状

3 实验装置及实验方法

3．1 实验试剂与仪器

3．1．1 实验试剂

3．1．2 实验仪器

3．2 等离子体实验装置

3．2．1 实验装置及流程

3．2．2 DBD反应器结构

3．3 生物滴滤实验装置

3．3．1 实验装置及流程

3．3．2 生物滴滤塔结构

3．4 实验方法

3．4．1 有机物浓度分析方法

3．4．2 放电电压及功率的测量方法

3．4．3 能量密度与能量效率的计算方法

4 介质阻挡放电降解二氯甲烷实验研究

4．1 影响因素研究

4．1．1 峰值电压对去除率的影响

4．1．2 停留时间对去除率的影响

4．1．3 初始浓度对去除率的影响

4．2 二氯甲烷降解过程能量效率

4．3 降解产物分析

4．4 本章小结

5 介质阻挡放电降解对二甲苯实验研究

5．1 工艺参数的优化

5．1．1 峰值电压

5．1．2 停留时间

5．1．3 反应电极的优化

5．2 能量密度和能量效率分析

5．3 降解产物分析

5．4 反应器连续运行实验

5．5 本章小结

6 等离子体增强生物滴滤塔降解有机废气实验研究

6．1 实验装置及控制条件

6．1．1 联用实验装置及流程

6．1．2 生物滴滤塔运行条件

6．2 生物滴滤塔稳定运行情况

6．2．1 稳定运行时一天内对二甲苯降解效率的变化

6．2．2 稳定运行时对二甲苯去除率

6．3 联合法处理对二甲苯的实验结果

6．3．1 等离子体增强生物滴滤塔去除率

6．3．2 等离子体增强对二甲苯可降解性

6．4 本章小结

7 结论与展望

7．1 结论

7．2 创新点

7．3 展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文