非热等离子体处理气雾中苯酚的研究

admin · 发表于 2022-8-12 20:09:22

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污染气雾主要来源于焦化厂的湿熄焦过程、表面处理行业的喷涂过程、冶金行业的水冷却过程和屠宰场的蒸煮过程等生产工艺中。挥发酚类、粉尘、氨氮、苯系物和SO2等污染物随气雾排放。目前污染气雾的处理技术还相对落后。非热等离子体技术是一种高效的环境污染治理技术，已广泛用于气相和液相污染物的处理。本研究基于线串齿轮-管式低温等离子体反应器，采用苯酚水溶液蒸发法产生模拟气雾，研究了低温等离子体作用下气雾中苯酚的降解行为，分别考察了非热等离子反应器在气雾条件下的放电特性，对苯酚的降解效率、对TOC的去除率和对气雾的捕集率，以及降解产物的生成情况。研究结果表明：在一定放电电压范围内，等离子体反应器在空气和气雾气氛中均可获得稳定的放电状态。在气雾条件下，由于大量的•OH的生成，其放电产生的臭氧浓度远远低于空气气氛中。采用循环处理和单次通过处理两种方式处理气雾中苯酚时，苯酚的转化率均随着放电电压的升高而增加。在循环处理苯酚气雾时，苯酚转化率随循环处理时间的延长而增加；随着溶液中苯酚初始浓度的增加，苯酚转化率略有下降，而苯酚的减少量线性增长；反应器中通入的空气流量对苯酚转化率的影响不明显。采用单次通过处理方式时，对应12.0 kV的放电电压，苯酚的转化率和TOC的去除率分别达到90.0% 和 47.0%；在相同电压下，苯酚的转化率高于TOC去除率，表明有大量有机产物的生成；同时，反应器对气雾中的雾滴具有捕集作用，且捕集率随着电压的升高而增加。苯酚在等离子体处理过程中被降解为甲酸、乙酸和草酸等小分子有机酸，可大大提高其可生物降解能力，这三种酸在捕集液中的浓度随着放电电压的升高先增加后降低。

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