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四氟化碳(CF4)是现代工业生产过程中排放的气态污染物质,由于CF4在大气中具有较长的存在年限和强烈的红外吸收能力,因而直接排放到大气中将引起强烈的温室效应。微波等离子体处理CF4技术是二十世纪九十年代发展起来的新工艺。文中采用大气压下微波等离子体与催化剂协同作用分解CF4,其特点是催化剂的引入既可以提高CF4的去除率和能量利用效率,又可以减少副产物NOx生成。是一项很具有实用前景的环境友好型技术。本研究主要探讨利用大气压微波等离子体分别与催化剂Al2O3、Ag/Al2O3、MnO2/Al2O3和MnO2/2wt%Ag/Al2O3联合作用分解CF4,考察对副产物NOx的影响。研究发现:
(1)催化剂Al2O3引入对副产物NOx没有明显影响,尾气中NOx浓度保持在100ml/m3。催化剂Ag/Al2O3、MnO2/Al2O3、MnO2/2wt%Ag/Al2O3引入对副产物NOx均有明显作用,催化剂组分为2wt%Ag/Al2O3时,NOx去除率为90%;催化剂组分为2wt%MnO2/Al2O3时,NOx去除率为89%;催化剂组分为2wt%/MnO2/2wt%Ag/Al2O3时,NOx去除率为98%。研究发现负载Ag组分的催化剂样品,尾气中NOx碱液吸收效果较好;而负载MnO2组分的催化剂样品,尾气中NOx碱液吸收效果不明显。三种催化剂样品通过长时间运行使用催化剂活性没有明显下降。催化剂使用寿命良好。
(2)在研究大气压微波等离子体分别与Ag/Al2O3、MnO2/Al2O3、MnO2/2wt%Ag/Al2O3联合作用分解CF4过程中发现:催化剂Ag/Al2O3随着Ag负载量的增加CF4的去除率下降,银的负载量由0到4%时,CF4的去除率下降了19.5%;MnO2组分的引入对CF4分解有促进作用,催化剂组分为2wt%MnO2/Al2O3时效果最佳,CF4去除率达到98.2%;催化剂组分为2wt%MnO2/2wt%Ag/Al2O3效果最佳,CF4去除率为97.2%。
(3)大气压微波等离子体与催化剂2wt%MnO2/2wt%Ag/Al2O3协同作用分解CF4效果明显,协同作用可使CF4去除率提高21.9%,单独由等离子激发催化分解CF4的贡献值为45.2%。应用大气压微波等离子体与催化剂联合作用分解CF4,最高能量利用效率为2.546g/kWh,添加催化剂使能量效率提高了63.1%。
(1)催化剂Al2O3引入对副产物NOx没有明显影响,尾气中NOx浓度保持在100ml/m3。催化剂Ag/Al2O3、MnO2/Al2O3、MnO2/2wt%Ag/Al2O3引入对副产物NOx均有明显作用,催化剂组分为2wt%Ag/Al2O3时,NOx去除率为90%;催化剂组分为2wt%MnO2/Al2O3时,NOx去除率为89%;催化剂组分为2wt%/MnO2/2wt%Ag/Al2O3时,NOx去除率为98%。研究发现负载Ag组分的催化剂样品,尾气中NOx碱液吸收效果较好;而负载MnO2组分的催化剂样品,尾气中NOx碱液吸收效果不明显。三种催化剂样品通过长时间运行使用催化剂活性没有明显下降。催化剂使用寿命良好。
(2)在研究大气压微波等离子体分别与Ag/Al2O3、MnO2/Al2O3、MnO2/2wt%Ag/Al2O3联合作用分解CF4过程中发现:催化剂Ag/Al2O3随着Ag负载量的增加CF4的去除率下降,银的负载量由0到4%时,CF4的去除率下降了19.5%;MnO2组分的引入对CF4分解有促进作用,催化剂组分为2wt%MnO2/Al2O3时效果最佳,CF4去除率达到98.2%;催化剂组分为2wt%MnO2/2wt%Ag/Al2O3效果最佳,CF4去除率为97.2%。
(3)大气压微波等离子体与催化剂2wt%MnO2/2wt%Ag/Al2O3协同作用分解CF4效果明显,协同作用可使CF4去除率提高21.9%,单独由等离子激发催化分解CF4的贡献值为45.2%。应用大气压微波等离子体与催化剂联合作用分解CF4,最高能量利用效率为2.546g/kWh,添加催化剂使能量效率提高了63.1%。