电晕放电协同催化去除酯类废气的研究

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地球上的生态环境受大气污染物的影响日益严重,在挥发性有机物中,乙酸酯类废气是其重要组成部分。然而,我们的传统技术在针对低浓度挥发性有机物时,处理效率低且占地面积大的缺点限制了其在这方面的应用。而近年来,低温等离子体技术在去除空气中挥发性有机物污染方面极具发展潜力。但单纯应用低温等离子体技术,会存在效率较低的问题,且易产生O3等光化学污染物、气溶胶等副产物。为了解决挥发性有机物的降解效率低下的问题,通常采用低温等离子体协同催化剂的技术应运而生,且得到广泛的关注。本文主要针对针板式直流电晕放电方式,结合Mn基催化剂降解乙酸酯类废气。本文主要内容及结果如下:首先,单独电晕放电形式下,采用针板式装置发生低温等离子体降解乙酸酯类,考察操作条件的影响,其中外施电压与乙酸酯类降解效率成正相关,在电压=36 kV时,乙酸乙酯的去除率达到57.14%,乙酸丁酯的去除率达到54.86%。初始浓度对乙酸酯类的降解效率影响不明显;能率与外施电压呈负相关性,与初始浓度呈正相关性。其次,将电晕放电与催化剂结合,探究最优电晕放电耦合催化模式为两段式(PPC)系统,负载量为15wt%的MnOx置于系统中,乙酸乙酯的降解效果最佳;考察SIE作为一个重要的放电参数,与乙酸乙酯的降解效率呈正相关;SIE=25 J/L时,增加MnOx(MN)后,PPC系统对乙酸乙酯的降解为91.14%,CO2选择率为79.39%,O3浓度为107 mg/m3。在PPC系统中降解乙酸乙酯和乙酸丁酯的混合物,乙酸乙酯的降解效率91.49%,乙酸丁酯降解效率90.16%,CO2选择率为76.91%。最后,利用掺杂MnOx催化剂降解乙酸丁酯,以掺杂Ag的锰氧化物催化剂降解效果最优,同时考察乙酸丁酯在降解过程中的路径,为后续的研究提供可行性和实验依据。
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