强电离放电羟基自由基降解有机废气VOCs实验研究
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摘 要 低温等离子体法（NTP）被认为是目前降解挥发性有机气体（VOCs）很有前途的方法。本文以乙酸乙酯、异丙醇为目标污染物，采用强电离放电低温等离子体技术，分析了电压、频率以及气体初始浓度等对有机气体的降解效率影响规律。实验结果表明，电压在4.5kV、频率为5.71kHz时，初始浓度为1500mg/m3的乙酸乙酯降解率可达85%，初始浓度为2400mg/m3的异丙醇降解率可达87%，从而表明强电离放电产生高浓度OH>可有效无害化降解VOCs。
关键词 低温等离子体 VOCs 强电离放电 羟基自由基 降解
中图分类号：X505 文献标识码：A
世界卫生组织（WHO）对挥发性有机物的定义为：熔点低于室温、沸点小于260℃，常温下饱和蒸气压大于70.91Pa、并以气态形式存在于空气中的一类化合物的总称。VOCs具有种类多、分布广、毒性大、浓度低等特点。目前已鉴定出的有300 多种，最常见的有苯、乙酸乙酯、丙二醇、甲苯、甲醛等。
随着工业发展和人们生活水平提高，石油化工、污水及垃圾处理、油漆喷涂等行业及生活中汽车发动机尾气都是VOCs的主要来源，且排放量日益增加。因此，近年来有机废气的治理技术得到了大量的研究，在传统技术不断发展的基础上，深入研究低温等离子体法等新兴技术。本文简单总结了已有的VOCs治理技术，以异丙醇、乙酸乙酯为实验对象，分析强电离放电实验过程与结果，并对VOCs治理技术发展进行了展望。
1传统技术
常见的VOCs处理技术可以分为回收类技术和销毁类技术两大类。回收类技术主要有吸附法、吸收法、生物膜分离法以及冷凝法；销毁技术主要包括燃烧法、生物处理法和低温等离子体法。
吸附技术是利用具有大比表面积的多孔状结构吸附剂对污染物进行吸附，利用固体表面的分子吸收力与化学键力将污染物浓缩吸附在固体表面上，达到气相分离的效果。燃烧法是利用部分污染物在一定温度条件下易燃的特性，燃烧后使VOCs分解成CO2、H2O、HCl等无机物。生物处理技术是在VOCs作为碳源的条件下，利用微生物的新陈代谢过程将有机物降解转化为简单的无机物CO2、H2O及细胞物质等。冷凝法是利用VOCs在不同温度和压力下具有不同的饱和蒸气压，通过降低温度和增加压力，使处于蒸气状态的污染物凝结出来。
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