[发明专利]低温等离子体对挥发性有机污染物降解效率的研究方法

说明书

本发明公开了低温等离子体对挥发性有机污染物降解效率的研究方法，采用同轴双介质阻挡放电形式的低温等离子体净化装置对苯乙烯、间二甲苯和苯乙烯与间二甲苯的混合气体进行研究，分别研究了不同的放电电压、进气流量、进气浓度、占空比对这几种有机污染物去除率和能量效率的影响，探索等离子体同时降解几种有机污染物的可行性，为等离子体进一步工业化应用奠定理论的基础；进一步的，对反应产物进行分析，研究相应的反应机理；此外还对间二甲苯进行初步的扩大化实验，并且与实验室条件下的降解性能进行比较，更加符合实际应用的工业化处理。

技术领域

本发明涉及挥发性有机污染物降解技术领域，尤其涉及低温等离子体对挥发性有机污 染物降解效率的研究方法。

背景技术

人类的生存离不开大气。新鲜干净的空气是人类健康生活的重要前提之一。但是，由于 近些年来城市化的大力推进及全球经济的飞速发展，人口的爆炸式增长，一系列环境污染的 问题也出现了，大气污染问题也显得更为严峻。2013年年初的大面积雾霾天气在中国的出 现引起了我国对大气污染问题的广泛关注，使我们更加意识到了现阶段治理大气污染的必要 性。据相关数据表明，近些年来，大气污染问题在我国日益严峻，目前对大气环境污染的治 理研究已迫在眉睫。在所有大气污染物中，挥发性有机污染物(VOCs)最具有威胁性，VOCs 不仅具有一次污染，排放到大气中产生大量的活性自由基，还可导致二次污染。而当今无论 是在化工很多原料的生产、医学药物的合成，还是印刷的工艺等等过程中都会释放出苯系物， 包括苯乙烯，间二甲苯等等含VOCs的有机废气。据相关数据表明，VOCs已经继SOX、 NOX后被称为目前的第三大气体污染物。目前VOCs对大气环境的的污染不仅严重破坏了 当今的生态环境，还严重损害了人类健康的身体，因此，开展对VOCs净化技术的研究是具 有重大意义的。

近年来，人们对VOCs的排放问题越来越关注，对VOCs净化技术的研究也越来越多，但是由于我国近些年来工业化发展十分迅速，每年的VOCs排放量也越来越多，目前的治理形势还是不容乐观，有数据表明，按着现在的发展趋势，如未采取有效的措施，在2020年，我国的VOCs的总排放量将超过2500万吨。所以，在我国VOCs的污染问题越来越严峻， 对VOCs的治理和对VOCs净化技术的研究也已刻不容缓。目前，VOCs的净化技术种类繁 多，大致分为两大类，传统净化技术和新型净化技术。传统净化技术是利用比较传统的方法 对VOCs进行去除，主要有燃烧法、吸收法、吸附法、冷凝法等等，新型净化技术是近些年 来出现的新兴处理技术，有膜分离法、生物法、光催化降解法、低温等离子体技术等等，但 是仍然存在很多问题有待进一步的研究：(1)目前大多是对单一种类VOCs进行研究，而工 业实际应用上的有机废气大多数都是各种VOCs的混合物，为了等离子体工业化的应用，对 多种混合气态污染物进行降解研究是很有必要的；(2)等离子体降解VOCs的同时会有一些 有害副产物产生，目前对等离子体降解VOCS的反应机理还不是特别清楚，因此对等离子 体降解VOCs反应机理还有待更深层次的研究；(3)目前大多数的研究都只限于实验室阶段， 更符合实际应用的工业化实验的研究太少；(4)等离子体的能耗问题是一个大问题，但是目 前对能量效率的影响因素都还不是很清楚，所以如何提高能量利用率是接下来研究的一个关键问题。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种低温等离子体对挥发性有机污染物降解效 率的研究方法，通过对不同的放电电压、进气流量、进气浓度、占空比对挥发性有机污染物 去除率和能量效率的影响的研究，为等离子体进一步工业化应用奠定理论的基础，同时对反 应产物进行分析，研究相应的反应机理。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

低温等离子体对挥发性有机污染物降解效率的研究方法，其特征在于，包括以下步骤， S1：组装实验室低温等离子体降解系统的各部件；

S2：检查低温等离子体降解系统的气密性；

S3：配气，直到反应器进口和出口达到相同的气体浓度，并且保持相对稳定；