低温等离子体一催化协同空气净化技术研究进展

低温等离子体协同催化剂净化技术是一种先进的空气污染控制技术。它结合了低温等离子体技术和催化氧化技术的优点，具有能耗低、能源利用率高、副产物少等优势，在环境治理领域有着广淘的应用前景。结合国内外关于低温等离子体与催化剂物化性质的相互影响，以及等离子体驱动光催化方面的研究成果。分析了低温等离子体协同催化技术净化空气的原理，概述了国内外利用该技术处理挥发性有机污染物和氮氧化物的情况。并提出了研究展望。指出国内工作应在深入开展理论研究的基础上，尽早实现该项技术的实际工业应用。     

铜基底上制备CuO纳米线的原位构筑及其在低温等离子体-催化氧化甲苯应用

应用简单的热氧化方法发展一种简单、绿色、可大规模制备的高效整体式铜基催化剂.通过SEM对催化剂的形貌进行表征并对其结构进行分析;将铜基催化剂与低温等离子体结合,研究其在低温等离子体-催化氧化甲苯的效用,结果表明以铜泡沫为基底的催化剂相对来说降解效果较好,在耗能较低的情况下降解率达到96%.     

低温等离子体复合絮凝剂处理豆腐黄浆水

豆腐黄浆水成分复杂、原水COD值高,生产企业数量多规模小,其废水量小面广,因此需要研制一种小型化高效净化处理工艺。开展了低温等离子体协同絮凝剂净化豆腐黄浆水的研究。采用单一方法对黄浆水COD去除率影响顺序为:调节pH值絮凝吸附低温等离子体;复合净化法中低温等离子体+絮凝吸附优于低温等离子体+调节pH值。研究表明复合净化方法优于任何一种单独净化方法,因此,对豆腐黄浆水的净化不能采用单一方法,必须采用复合法才能有效净化。本实验在放电电压13.5kV,放电极间距8mm、通入空气流量0.6L/min,放电8h条件下,PAM+PAC协同低温等离子体处理豆腐黄浆水,COD最大去除率为79.74%。研究可为豆腐黄浆水的净化处理提供一种方法和理论依据。     

改性海泡石催化剂协同低温等离子体脱除NOx

为了环境保护的目的,采用盐酸浸泡和硝酸铜改性海泡石,并经高温煅烧制得改性海泡石催化剂,在介质阻挡放电反应器中该催化剂协同低温等离子体氧化脱除汽车尾气中的NO.试验证明低温等离子体协同改性海泡石催化剂能够有效脱除NO,反应器输入电压、酸浸浓度以及催化剂煅烧温度对NO脱除率有显著影响.NO脱除率随输入电压增大而增加,等离子体能够有效提高活性粒子和氧自由基浓度,以及增大催化剂的活性和吸附性能.NO脱除率随酸浸浓度和煅烧温度的增大先增加而后降低,NO脱除率具有最佳峰值.最佳实验条件为等离子体输入电压>30 kV、盐酸浓度1.5 mol/L左右、煅烧温度400 ℃左右.NO最大脱除率可达88.4%左右.该研究为脱除NOx的工业性应用提供了理论依据.     

“低温等离子体-催化技术系统集成空气净化技术开发”通过成果鉴定

由华南理工大学和广州市环境保护设备厂共同承担的“低温等离子体-催化技术系统集成空气净化技术开发”于2004年9月23日通过了由广州市科技局主持的成果鉴定会。该项目经课题组三年多的努力，成功地开发出了成套低温等离子体-催化装置及高效等离子体油烟净化装置，     

室内空气污染净化技术的现状与发展趋势

通过对影响室内空气质量的化学、物理和生物污染因素的了解,全面分析了目前主要的室内空气净化技术(吸附过滤技术、低温等离子体技术、臭氧技术和光催化技术)在实际应用中的优缺点,重点评述了光催化技术的原理和利用光催化技术在室内空气净化中取得的最新科研成果(如抗菌防霉内墙材料、防污自洁材料、自动无毒化材料),说明光催化技术是一种有待不断发展和完善,具有广阔前景的新技术,并且已经成为室内空气污染净化技术发展趋势。     

分子筛应用于低温NH_3-SCR脱硝催化剂的研究进展

低温NH3-SCR技术能在低于200℃的反应温度下将NOx高效转化为N2,具有较好的经济效益和应用前景.开发高活性、高抗中毒的低温SCR脱硝催化剂已成为当前国内外环境领域的研究热点.硫中毒和水抑制是阻碍低温SCR脱硝催化剂发展和应用的关键因素.分子筛具有优良的吸附性能、适宜的表面酸性、择形性以及灵活性,可有效地引入过渡金属元素,在低温SCR领域有很好的应用前景.文中综述了近年来分子筛应用于低温NH3-SCR脱硝催化剂的研究成果,重点关注ZSM-5、SAPO-34、SBA-15、MCM-41以及BETA分子筛,分析了其低温选择性催化还原性能、抗硫抗水性能以及反应机理,并对计算模拟在分子筛催化剂设计中的应用进行了介绍.最后,针对分子筛应用于低温NH3-SCR所存在的问题,指出了今后研究的方向.     

等离子体改性褐煤半焦低温催化氧化脱除NO研究

采用KOH改性-低温等离子体(NTP)活化制备褐煤活性半焦催化剂,用于低温催化氧化NO的研究.考察了KOH改性浓度,低温等离子体活化电压和活化时间对NO脱除效率所带来的影响.研究结果显示,采用该法所制备的催化剂具有较低的灰分以及较好的碘吸附值,催化剂经NTP活化之后表面的碱性官能团增加,有利于催化活性的提高及活性窗口扩宽.经5%KOH改性,在氮气等离子体源、7.5 k V改性电压和1h的改性时间条件下制得的褐煤半焦催化剂具有较高的反应活性,在反应温度为125℃,NO的脱除效率可达47%.     

等离子体协同催化脱除NO_x的影响因素

采用铜氧化物催化剂与低温等离子体协同的方法,以脱除汽车尾气中NOx为目的,研究了NO气体初始浓度、空速、催化剂装填量,以及等离子体反应器输入电压对NO脱除率的影响规律。研究发现NO脱除率随气体初始浓度和空速增加先升高再降低,存在最大峰值;在等离子体协同作用下催化剂装填量对NO脱除率影响顺序为:反应器装满催化剂反应器装满塑料球反应器部分装填催化剂未装填催化剂;随输入电压增大NO脱除率增加;催化剂不仅具有催化和存储性能,而且还具有阻挡放电介质的功能。在本研究中当NO初始浓度在2.56×10-4左右、反应器装满催化剂、空速10.2s-1左右时,NOx获得最大脱除率。     

钢铁行业烧结烟气多污染物协同净化技术研究进展

基于我国钢铁行业烧结烟气排放标准、排放特征和现行污染物控制技术,分析了国内外先进的多污染物协同控制技术——活性炭(焦)吸附工艺、湿法脱硫除尘+选择性催化还原协同净化技术、循环流化床多组分污染物协同净化工艺、高性能烧结废气净化工艺、新型密相半干法烟气集成治理技术等工艺的技术思路、特点和存在问题等,并针对钢铁行业的实际需求对多污染物协同控制技术的发展提出了建议.     

低温等离子体脱硫技术研究进展

 SO₂气体排量大、污染重,传统的脱硫技术存在经济、技术等方面局限,而低温等离子体技术用于净化污染气体具有脱除效率高、适用性广等优点。介绍了电子束、电晕放电、介质阻挡放电3种低温等离子体技术脱除SO₂的研究进展,分析了其技术机理、影响因素,并讨论了低温等离子体脱硫技术的可能研究趋势。     

非平衡等离子辅助催化对柴油机排放的影响

分析了非平衡等离子和介质阻挡放电的产生机理．根据非平衡等离子产生活性基体的特点,建立了非平衡等离子辅助催化对柴油机有害排放的转化模型．采用蜂窝式介质阻挡放电反应器辅助催化装置,在台架试验上研究了不同试验方案对降低有害排放的影响．试验结果表明在不添加催化剂的情况下,NOx的总量基本不变,表明非平衡等离子气相区内主要是将NO氧化为NO2;添加催化剂后,NOx的总量明显下降,表明NO2被还原为N2．同时PM颗粒与强氧化性的活性基体反应生成CO2得以大幅度降低,证明了利用非平衡等离子辅助催化技术可以有效降低柴油机NOx和PM颗粒排放．     

非平衡等离子体对CH4／空气混合物燃烧的影响

为了研究非平衡等离子体的助燃作用,以CH4/空气混合气为燃料,对单管燃烧器中的燃烧过程进行了数值研究。在3种电离度条件下,分析了非平衡等离子体中起主要作用的活性粒子(O,H)和活性基(OH)对CH4/空气混合气燃烧的影响。计算结果发现,与传统燃烧技术相比,等离子体可以提供燃烧开始的自由基,加快连锁反应的进行,从而提高燃烧温度、降低污染物排放,等离子体助燃技术还可以改善燃烧室出口流场(包括温度场和速度场)的分布。     

低温等离子体脱硝技术研究进展

低温等离子体技术(non-thermal plasma,NTP)作为极具发展潜力的污染物脱除技术之一,已被广泛应用于氮氧化物脱除工艺。首先介绍低温等离子体技术的工作原理、影响因素和工业应用,其次综述低温等离子体脱硝技术的研究进展,详细阐述反应器电极形状尺寸、放电间隙、能量密度、气流速度、反应气氛、氧化还原剂及催化剂等因素对该技术脱除效率的影响作用,最后简要介绍了低温等离子体技术的工业试点及应用项目;并对低温等离子体技术的发展方向进行了展望。     

低温等离子体冷杀菌关键技术装备研究进展

近年来低温等离子体技术作为新型高效非热源性杀菌技术,在食品杀菌领域受到越来越多关注。从低温等离子体冷杀菌技术的背景、杀菌机理、食品冷杀菌关键技术应用及技术装备国际研发等方面进行阐述,希望为低温等离子体在生鲜类及热敏性食品的大规模开发及应用方面提供研究参考。     

Mediation of the solar wind termination shock by non-thermal ions

Broad regions on both sides of the solar wind termination shock are populated by high intensities of non-thermal ions and electrons. The pre-shock particles in the solar wind have been measured by the spacecraft Voyager 1 (refs 1-5) and Voyager 2 (refs 3, 6). The post-shock particles in the heliosheath have also been measured by Voyager 1 (refs 3-5). It was not clear, however, what effect these particles might have on the physics of the shock transition until Voyager 2 crossed the shock on 31 August-1 September 2007 (refs 7-9). Unlike Voyager 1, Voyager 2 is making plasma measurements. Data from the plasma and magnetic field instruments on Voyager 2 indicate that non-thermal ion distributions probably have key roles in mediating dynamical processes at the termination shock and in the heliosheath. Here we report that intensities of low-energy ions measured by Voyager 2 produce non-thermal partial ion pressures in the heliosheath that are comparable to (or exceed) both the thermal plasma pressures and the scalar magnetic field pressures. We conclude that these ions are the >0.028 MeV portion of the non-thermal ion distribution that determines the termination shock structure and the acceleration of which extracts a large fraction of bulk-flow kinetic energy from the incident solar wind.     

非热等离子体对柴油机尾气中NO_x的治理

为去除柴油机尾气中的氮氧化物(NOx),设计了一套基于介质阻挡放电形式的非热等离子体(non-thermal plasma,NTP)反应器。通过改变放电电压及模拟气体组分,考察了NTP对NOx的还原效果以及对BaO/Al2O3催化剂储存NOx的促进作用。结果表明,NTP直接还原NOx效率不高,但可将NO氧化成NO2;从NO向NO2的转化率随放电电压及含氧量的升高而增加;加入丙烯能提高直接净化NOx的效率;由于NTP的协同,催化剂的NOx储存能力在300℃下提高了68%。     

基于化学平衡的等离子体助燃计算与分析

研究了非平衡等离子体助燃的机理,并用最小Gibbs自由能理论对注入粒子后甲烷的燃烧进行了计算。对注入不同量粒子后燃烧温度和燃烧产物的分析证明,等离子体所具有的化学动力学特性可以加快反应的进行,增加燃烧温度和降低燃烧污染物的排出,从而验证了等离子体在航空发动机燃烧室中助燃的可行性。     

介质阻挡放电-光催化降解甲苯的实验研究

为有效地去除挥发性有机物VOCs,采用低温等离子体-光催化技术进行了处理甲苯气体的研究.实验在不同的能量密度、气体流量、放电时间以及反应器结构(包括内电极直径和电极结构)条件下,考察了介质阻挡放电驱动光催化剂TiO2对甲苯转化率的影响.结果表明: 添加TiO2能极大地提高甲苯转化率,使甲苯降解更为彻底,并提高产物选择性;随着能量密度的增大,甲苯转化率提高,CO2收率增加;而气体流量增大,甲苯转化率降低;放电5min内甲苯转化率迅速提高,15min后基本维持稳定.另外,实验结果还表明对于甲苯的降解反应器内电极直径存在最佳值.     

低温等离子体处理柴油机有害排放试验

根据低温等离子体的产生原理和柴油机有害排放物的生成特点,设计了结构和功能具有实用性的等离子体反应器;通过静态试验研究了介质阻挡放电的放电特性及其影响因素,探讨了低温等离子体的化学反应机理;通过柴油机台架试验对低温等离子体处理柴油机排气中的碳烟和NOx进行了研究．结果表明。选用介电常数较大、厚度较薄的介质材料以及合适的放电间隙容易产生强烈的放电,低温等离子体对碳烟具有较高的去除率,亦可有效减少NO,而NOx总量基本不变．排气在等离子体反应区内的有效滞留时间是影响转化效率的重要因素．