[发明专利]一种催化剂联合低温等离子体的甲苯降解方法

说明书

本发明公开的一种催化剂联合低温等离子体的甲苯降解方法，包括以下步骤：步骤1，制备Mn‑AgO_x/γ‑Al₂O₃催化剂；步骤2，将步骤1制备的Mn‑AgO_x/γ‑Al₂O₃催化剂置于等离子体放电区，打开风机，调节转子流量计和配气装置，使通入废气流量为0.2L/min～0.4L/min、甲苯气体浓度为100mg/m³～300mg/m³，随后打开等离子体电源，设置放电功率为20W‑60W，对甲苯气体进行处理；步骤3，将步骤2处理后的甲苯气体通入吸收液，完成降解。本发明的甲苯降解方法，结合催化剂和低温等离子体技术，能够显著提高甲苯废气的降解效率并减少能耗，并且操作步骤简单，绿色环保。

技术领域

本发明属于甲苯降解方法技术领域，具体涉及一种催化剂联合低温等离子体的甲苯降解方法。

背景技术

随着石油和化工等行业的迅速发展，导致挥发性有机化合物(VOCs)的排放量逐渐增多，有机化合物(VOCs)的大量排放对环境和人体健康都产生巨大的影响。目前，国内外治理有机化合物(VOCs)采用最多的方法主要有吸附法、生物法、膜分离法和燃烧法等，然而这些方法虽然降解效率较高，但往往存在设备复杂、运行费用高、产生二次污染等问题。

甲苯是一种典型的有机化合物(VOCs)，在常温常压下为无色液体，具有芳香味，挥发性极强，微溶于水，目前已经广泛应用于如油漆、黏合剂、皮革等工业和日用化学品的制造过程中。它主要以气态形式存在于作业场所，很容易被呼吸道和皮肤吸收；在短时间内吸入大量的甲苯气体可能会导致上呼吸道刺激反应、眼结膜和咽部充血、头晕、恶心、四肢无力等症状，且长期接触低浓度甲苯气体会导致人类神经系统的损伤。

与传统方法相比，低温等离子体技术去除甲苯更具有优势，具有工艺流程短、运行效率高、能耗低、适用范围广等优点，已成为近些年研究的热点。但在实际过程中发现，等离子体技术在降解甲苯过程中会产生臭氧等副产物、以及能量效率并不高等问题。因而将等离子体反应体系中引入催化剂，利用等离子体技术能在常温常压下进行反应和催化剂具有高选择性的特点，将两者的优势结合起来，提高去除率的同时能减少副产物的产生，并且能减少能耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化剂联合低温等离子体的甲苯降解方法，解决了现有甲苯降解方法中，降解去除率低、副产物多且能耗较大的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种催化剂联合低温等离子体的甲苯降解方法，包括以下步骤：

步骤1，制备Mn-AgO_x/γ-Al₂O₃催化剂

步骤1.1，将质量分数50％的硝酸锰溶液通过去离子水稀释成浓度0.15mol/ml的硝酸锰溶液，随后加入硝酸银粉末，配制成0.45mol/L的硝酸锰溶液，获得混合溶液；

步骤1.2，预处理粒径1-2mm的γ-Al₂O₃并置于坩埚中，随后将步骤1.1中的混合溶液加入坩埚直至γ-Al₂O₃完全被浸没，浸渍2h；

步骤1.3，将经步骤1.2处理的坩埚水浴直至坩埚内水分蒸干，然后将坩埚置于烘箱中干燥，取出后置于马弗炉中焙烧，随后炉冷至室温后取出，得到所需Mn-AgO_x/γ-Al₂O₃催化剂；