张 晴,李 茹,桑 田,李先艳

(西安工程大学 环境化学与工程学院,陕西 西安 710048)

0 引 言

石油炼制、有机化工、轮胎制造、木材加工、食品制造等行业都会释放出大量的挥发性有机物(VOCs),其中苯类是这些挥发性有机物中出现最为频繁且分布最为广泛的[1-3].这些挥发性有机物不但对人身体健康造成严重影响,而且进入大气还会造成光化学烟雾、臭氧浓度增加、雾霾等大气污染现象[4-5].

传统的治理挥发性有机废气的方法如炭吸附、膜分离技术、热氧化、催化燃烧等[6-7]在处理流速快、流量大和浓度低的工业有机废气过程中受到限制,而低温等离子体处理污染气体表现出适用性广、处理速度快、工艺简单等优点[8-10],近些年国内外学者围绕等离子体降解甲苯废气开展了大量研究,包括对甲苯废气的去除效果、影响因素、降解的能耗、反应产物、催化剂等[11-16],为实现低温等离子体去除甲苯废气的实际应用奠定了基础,但对低温等离子体降解甲苯废气的机理研究却较少.

本文采用介质阻挡放电等离子体对甲苯废气进行处理,系统考察不同放电功率、气体流量、能量密度条件下,填充(γ-Al2O3、MnOx/γ-Al2O3、MnOx-AgOx/γ-Al2O3)3种类型催化剂的等离子体反应器及无催化剂反应器对甲苯去除率、能量效率及臭氧浓度的影响;并对等离子体降解甲苯的过程进行光谱诊断,探讨活性粒子在反应过程中的作用.

1 实 验

1.1 试剂和仪器

1.1.1 试剂 氮气(高纯,大连大特气体有限公司)；溴酸钾(优级纯)；甲苯、二硫化碳、溴化钾、硫代硫酸钠、硫酸、可溶性淀粉、磷酸二氢钾、无水磷酸氢二钠、靛蓝二磺酸钠(IDS)、乙醇,以上均为分析纯；……