【摘 要】
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本文采用介质阻挡放电等离子体催化氧化降解甲苯废气。通过气相色谱法和靛蓝二磺酸钠分光光度法分别对反应过程气相产物中的甲苯和臭氧浓度进行测量,研究放电功率、气体流量
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本文采用介质阻挡放电等离子体催化氧化降解甲苯废气。通过气相色谱法和靛蓝二磺酸钠分光光度法分别对反应过程气相产物中的甲苯和臭氧浓度进行测量,研究放电功率、气体流量、等离子体能量密度以及催化剂的填充对甲苯处理效果的影响。使用朗缪尔探针和等离子体光谱对放电过程中等离子体参量分析诊断。实验结果表明:（1）增大放电功率,降低反应的气体流量,可以增加反应的等离子体能量密度,从而提高反应过程甲苯的去除率。相同放电条件下,催化剂的填充可以有效促进甲苯降解反应的进行,提高甲苯去除率和反应的能量效率,并且同时降低副产物臭氧的浓度。其对反应的促进作用的大小依次为:MnOX-AgOX/γ-Al2O3>MnOX/γ-Al2O3>γ-Al2O3>空管放电。提高反应的气体流量,反应的能量效率先增大后降低,这表明最佳气体流量的存在,并且催化剂的填加能够提高反应的最佳气体流量。向反应器中填充MnOX-AgOX/γ-Al2O3催化剂,甲苯废气初始浓度342.5 mg·m-3,等离子体能量密度73.85 kJ·L-1时,甲苯去除率最高为94%。（2）采用朗缪尔探针对空管放电条件下反应过程中的等离子体离子流密度和离子密度的诊断表明,放电功率由120 W增大至200 W,反应过程中的离子流密度由0.997 A·m-3逐渐降低至0.361 A·m-3,而等离子体离子密度由8.76 e+15 m-3逐渐降低至4.24 e+15 m-3。结果表明,放电功率的增大可以促进气体电离释放活性粒子与甲苯分子进行反应。（3）等离子体光谱图的研究分析表明,反应室内填充的催化剂不同,氧等离子体特征谱线的谱线位置不同,但都是由OII谱线、OIII谱线和OIV谱线辐射组成。同一条件下,OIII等离子体电子温度远大于OII等离子体电子温度。放电功率增大,OII等离子体的电子温度都升高,与此同时OIII等离子体的电子温度则都下降。
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