低溫等離子體耦合催化劑催化氧化CO的研究.pdf

1、CO是一種有毒有害氣體,其室內(nèi)污染問題日益受到關注和重視。現(xiàn)已有許多技術被開發(fā)用于控制CO,其中利用催化劑催化氧化CO是一種常用的處理方法。但不同催化劑都有自身應用的缺點,在不同環(huán)境中存在失活現(xiàn)象。近年來低溫等離子體(Non-thermal Plasma,簡稱NTP)與催化劑耦合處理揮發(fā)性有機污染物(Volatile Organic Compounds,簡稱VOCs)廢氣成為人們治理環(huán)境污染的熱門技術,但放電副產(chǎn)物CO控制問題成為該技術

2、發(fā)展的瓶頸。
　　 本研究針對催化劑穩(wěn)定性差的問題,以及低溫等離子體降解VOCs過程中大量生成的CO副產(chǎn)物,擬采用NTP和催化劑耦合的方式,來提高催化劑的穩(wěn)定性,考察其CO的催化氧化性能。探討了催化劑與NTP耦合后對低濃度CO催化氧化是否存在耦合效應,考察了CO初始濃度、體積空速、水汽濃度對耦合體系中CO的催化氧化性能的影響。
　　 實驗結果表明:1)當催化劑和NTP耦合時,不同催化劑對CO的氧化有不同的改善效果,其中霍

3、加拉特劑(Hopcalite)、Au／γ-Al2O3表現(xiàn)為處理效果增強,而PdCl2-CuCl2／γ-Al2O3催化劑表現(xiàn)為處理效果減弱。三種體系中CO轉化率都隨著能量密度(Special Energy Density,簡稱SED)增大而增大。2)在NTP+Hopcalite體系中,在低能量密度(SED=143J／L)下,CO轉化率受CO初始濃度、體積空速、水汽濃度因素影響較大。CO轉化率隨著CO初始濃度增加、體積空速增大、水汽濃度升高

4、而下降。在高能量密度(SED=261J／L)下,CO轉化率基本不受這三種因素的影響,轉化率可以達到98％。3)實驗初步考察了放電副產(chǎn)物NOx的生成規(guī)律。發(fā)現(xiàn)在單獨NTP放電體系中,尾氣中NOx濃度較低；當加入催化劑后,NOx濃度顯著升高,且濃度隨著能量密度的增加而升高。在高能量密度下水蒸汽的加入會增加尾氣中NOx濃度。4)實驗初步考察了放電副產(chǎn)物O3的生成規(guī)律。在單獨NTP放電體系和NTP+γ-Al2O3體系中O3濃度隨著能量密度的升高

5、呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,其中當能量密度為150J／L時,O3濃度最大；在NTP+催化劑耦合體系尾氣中O3濃度都較低,其中NTP+Hopcalite體系降解效果最好,可以把O3控制到檢測線以下。
　　 同時本文還考察了NTP+Hopcalite體系抗Cl穩(wěn)定性,研究表明NTP+Hopcalite體系不能有效防止催化劑Cl中毒的發(fā)生,且Na2CO3／Al2O3脫氯劑可以一定程度延長Cl中毒時間的發(fā)生,但是不能根本解決Cl中毒問題。<