等离子体协同吸附催化净化室内甲醛的研究

摘要

室内空气中甲醛严重破坏了室内环境，对人类生活和工作产生了很大影响，所以净化甲醛废气任务十分艰巨。本文对甲醛的性质、来源、危害以及目前净化甲醛的传统方法和新兴方法进行了综述，并对这些方法的优缺点进行了比较。本文选用线筒式反应器，采用介质阻挡放电产生低温等离子体协同吸附催化剂净化甲醛废气。
　　在不添加吸附催化剂条件下，探讨低温等离子体对甲醛净化率的影响，研究放电电压、放电频率、进气浓度、进气流量、电极材料类型及直径对甲醛净化率的影响规律;在未放电情况下，探讨不同吸附催化剂对甲醛的净化效果，选出最优吸附催化剂并研究其添加量对甲醛净化率的影响规律;在放电和吸附催化剂联合作用下，探讨联合作用及吸附催化剂改性对甲醛净化率的影响，研究改性吸附催化剂中Cu质量百分数对甲醛净化率的影响规律。
　　结果表明，实验条件取放电电压40kV、放电频率80Hz、进气浓度12.5ppm、进气流量2.5L/min、电极材料采用铜棒、电极直径4mm、吸附催化剂为31ml负载Cu质量百分数是10％的Cu/HZSM-5分子筛、放电时间30min时，甲醛的净化率达到最大值88.8％。在单因素实验基础之上，设计以放电电压、放电频率、电极直径和改性吸附催化剂中Cu质量百分数为因素的三水平四因素正交实验，得到净化甲醛的最佳方案。
　　完成实验后，文章对甲醛净化机理进行分析，根据实验结果进行总结，并根据目前存在的问题提出展望。
　　本研究为室内甲醛净化提供了一种新的工艺方法和理论依据。

目录

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摘要

图目录

表目录

1 文献综述

1．1 前言

1．2 甲醛相关概述

1．2．1 甲醛的性质

1．2．2 甲醛的来源

1．2．3 甲醛的危害

1．3 室内空气质量标准

1．4 室内甲醛防治与治理的方法及比较

1．4．1 防治技术

1．4．2 治理技术

1．4．3 各种方法比较

1．5 等离子体技术相关理论

1．5．1 等离子体概述

1．5．2 低温等离子体的产生方式

1．5．3 低温等离子体净化污染物过程中能量的传递

1．5．4 低温等离子体净化污染物的机理

1．5．5 低温等离子体技术在环境工程上的应用

1．6 低温等离子体与吸附催化协同作用

1．6．1 低温等离子体协同吸附催化作用机理

1．6．2 影响低温等离子体协同吸附催化作用的因素

1．7 课题的研究意义及研究内容

1．7．1 研究意义

1．7．2 研究内容

2 实验

2．1 实验气体

2．2 实验试剂及材料

2．3 实验仪器

2．4 催化剂制备

2．4．1 载体预处理

2．4．2 载体改性处理

2．5 实验装置

2．5．1 实验流程

2．5．2 实验反应器

2．6 实验原理

2．7 实验方案

2．8 实验指标

3 实验结果与分析

3．1 低温等离子体净化甲醛的实验研究

3．1．1 放电电压对甲醛净化率的影响

3．1．2 放电频率对甲醛净化率的影响

3．1．3 进气浓度对甲醛净化率的影响

3．1．4 进气流量对甲醛净化率的影响

3．1．5 电极材料类型对甲醛净化率的影响

3．1．6 电极直径对甲醛净化率的影响

3．2 吸附催化剂净化甲醛的实验研究

3．2．1 吸附催化剂类型对甲醛净化率的影晌

3．2．2 吸附催化剂添加量对甲醛净化率的影响

3．3 低温等离子体协同吸附催化剂净化甲醛的实验研究

3．3．1 协同作用对甲醛净化率的影响

3．3．2 吸附催化剂改性对甲醛净化率的影响

3．3．3 改性吸附催化剂中Cu含量对甲醛净化率的影响

3．4 正交实验研究

3．5 本章小结

4 甲醛净化机理分析

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果