线-筒式脉冲高压电晕放电降解四氯乙烯/间二甲苯混合污染物

为了研究混合挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)和单一VOC的降解特性,将气态四氯乙烯/间二甲苯混合物引入线-筒式放电反应器,利用脉冲高压进行降解实验.结果表明:电压28.6 kV时,混合物中四氯乙烯和间二甲苯的降解率比初始体积分数各为0.02%的2种单一物质分别降低33.0%和22.7%,与初始体积分数各为0.04%的2种单一物质相比,混合后四氯乙烯的降解率降低38.3%,而间二甲苯的降解率增加18.6%;混合物中间二甲苯的存在,改变了四氯乙烯的降解趋势;四氯乙烯比间二甲苯易矿化.     

填充床/沿面复合放电等离子体降解苯的研究

研究填充床/沿面复合放电等离子体反应器,用于对挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)的降解.该反应器以置于石英介质管内的不锈钢弹簧为高压电极,以附着在有机玻璃管内壁的不锈钢网为低压电极,将石英介质管放于有机玻璃管中央,并于石英介质管外与低压电极间填充玻璃珠.采用交流高压电源供电,实现在石英介质管内发生沿面放电,同时在石英介质管外发生填充床放电.含污染物的气体首先通过沿面放电区域,然后经填充床放电区域排出.以苯为目标物,考察了高压电极弹簧外径、玻璃珠尺寸对苯降解的影响,通过引入MnO2/γ-Al2O3催化剂参与反应,进一步提高了苯的去除率.结果表明:在玻璃珠直径6 mm、高压电极弹簧外径12 mm、放电间距12 mm、放电电压27 kV、苯的初始体积分数为0.011 4%的条件下,苯的处理效率高达75%.MnO2负载量为MnO2/γ-Al2O3催化剂质量的10%,并填充于反应器底部,苯的降解率达85%,去除效果提高.     

针-板式流光放电结合脉冲电源降解甲苯

放电等离子反应器的结构与高压电源的匹配对于VOCs的降解产生重要影响.采用针-板式反应器并引入脉冲高压和交流高压,采用3种不同电极形状(锥形、圆台、扁平)对甲苯的降解特性进行了实验研究.结果发现:脉冲电源可以提高电极间的击穿电压,并使流光放电更加稳定,产生瞬间高能粒子,从而提高甲苯的脱除效率;不同的电极形状对放电特性及降解率产生影响,圆台形电极获得最大的甲苯降解率和降解效率.     

高频交流电晕等离子体降解农用地膜的特性研究

地膜的使用为农业发展带来了极大的便利,但大量的残膜同时也造成了极为严重的白色污染,而目前针对残膜的降解处理研究又极为缺乏。低温等离子体降解技术作为一种高效、绿色的污染物处理方法,可以通过在反应空间生成大量高能电子和活性物质对污染物进行降解。本文首先采用高频交流针板电晕放电结构,针对电极结构进行优化设计,提高反应空间内的电场强度的电子密度。然后通过电晕等离子体降解技术对地膜进行处理,最后对比了不同的放电功率、空气湿度、针膜间距、放电间距对地膜降解的影响效果。研究结果表明,针尖的形状和针针之间的距离会对电子密度和电场强度造成不同程度的影响,当针尖斜率为3.33,针针间距为12mm时,电子密度和电场强度最大,分别为1.55×1013m-3和1.2×106V/m;放电功率的增大会导致空间内能量密度的提高,从而提高空间内高能电子和活性物质的产生效率,提高地膜的降解效率,当输入功率为64W时降解效率达到0.96%,但能量效率会随着输入功率的升高先增大后减小,当输入功率为56W达到最佳能量效率为34.29(μg/w·h);空气湿度的增加不仅会导致放电形态发生变化出现稳定的微放电,也会提升活性物质的产生效率,当空气湿度达到70%RH时,地膜降解效率提升1.04倍;地膜与针尖的之间的距离也会导致稳定的微放电产生,将降解效率由0.43%提升至1.02%;此外,针板电极的间距也会对降解效率产生影响,当放电间距为15mm时可以达到最佳的等离子体的辐射范围和辐射强度,使降解效率和能量效率均达到最大,与仿真条件一致,分别为2.3%和68.18(μg/w·h)。     

滑动弧等离子体降解染料废水及电极腐蚀机理

采用气液两相滑动弧等离子体工艺降解酸性橙Ⅱ废水,研究了放电电压、电极材料、溶液初始pH值和电导率对其降解率的影响。运用GC-MS方法,测定3种气氛下染料的降解产物。根据扫描电镜(SEM)和能谱(EDX)结果,分析电极上脱落的金属废片。结果表明:当氧气流速为0.4m3/h,废水流量为20mL/min,电极间最窄处距离为3.5mm,溶液初始浓度为300mg/L时,放电电压升高,降解率增大,综合考虑能量效率电压选择10kV;以不锈钢为电极时,体系中形成Fenton效应,污染物降解效果最好。初始pH为2～11的酸性橙Ⅱ溶液,经滑动弧放电循环降解一次的溶液,降解率差别较明显,中性条件下最差;强酸和强碱条件下,降解率较高;但4次循环降解后,pH影响不再明显。电导率对溶液降解率的影响不大。3种气氛下,自由基攻击发色基团,苯环、萘环开环,染料脱色,生成中间体和小分子化合物。电极腐蚀主要集中在非平衡等离子区,Fe原子发生选择性溶解;氧元素的含量很高,腐蚀产物主要由Fe2O3和Fe3O4组成。     

气相脉冲放电针-板反应器降解水中有机物

为了解决液相放电电极腐蚀,引起放电状态不稳定的难题,本文采用高压放电针状电极位于液面上方的气相中,低压接地电极位于液相中的针-板电极脉冲放电反应器,对溶液中难降解有机物进行降解.主要研究通入气体种类及气量、苯酚浓度、输入能量等因素对苯酚降解率的影响,目的是了解影响气相脉冲放电对水中有机物降解的影响条件,为脉冲放电水处理技术应用提供参考.     

多电极接触辉光放电等离子体降解水中酸性橙的研究

研究了不同反应液体积、阳极直径、电解质浓度和初始浓度对多电极接触辉光放电等离子体降解酸性橙(AO)的影响.在电压515 V和3根不锈钢阳极条件下,反应液体积350 mL、阳极直径0.9 mm、电解质2.0 g/LNa2SO4有助于提高AO脱色率和能量效率,当AO初始浓度为50 mg/L时,放电60 min脱色率可达98.71%,COD去除率为82.79%,能量效率为0.86 g/kW.h,表明不锈钢多电极接触辉光放电等离子体能有效提高染料废水的脱色率,增加处理量,缩短反应时间.     

电极位置对等离子体降解水相中有机污染物的影响

文章研究了等离子体内电极位置对甲基紫水溶液的降解影响。结果表明:甲基紫溶液的降解率与电极位置有关,且在0mm和22.5mm处出现2个最高值。在0mm和22.5mm 2种电极位置时,经处理后的甲基紫溶液产生的沉淀和清液的成分不同;在0mm处甲基紫溶液经等离子体放电处理后的清液中主要是含氧和羟基的小分子物质;而在22.5mm时主要是芳香类含-CO和含-OH的物质。研究认为:在内电极位置为0mm处时主要是高能电子的作用,而在22.5mm时主要是甲基紫经等离子体放电处理后产生的甲基紫的碎片与O2的作用以及高能电子与O2和H2O溶液作用产生的OH.和ea-q等活性物质共同作用的结果。这些结果为等离子体降解有机废水的实际应用提供了信息。     

脉冲介质阻挡放电降解三氯乙烯的研究

研究了不同操作条件下脉冲介质阻挡放电等离子体对三氯乙烯的降解效果,通过红外分析探讨了降解的反应历程.结果表明:当载气为N2时,脉冲介质通过阻挡放电等离子体可实现三氯乙烯的有效降解,降解率随放电参数及气体流量的变化而变化,在保证体系能量效率最大的基础上可获得三氯乙烯降解的最佳处理条件,即输入电压25 V、脉冲频率500 Hz、脉冲占空比50％、放电间隙5 mm、气体流量300 mL/min;当载气中含O2时,三氯乙烯的降解率随输入电压的变化而变化,即输入电压小于25 V时,三氯乙烯降解率随O2的增加而提高,输入电压大于25 V时,三氯乙烯降解率随O2的增加而下降.三氯乙烯降解过程中会产生CHCl2 COCl、CCl3-CN或ClCH2CH2NH2,终产物中除含有HCl、CO2和CO外,还含有COCl2.     

降雨对棒板(棒棒)空气间隙交流放电特性的影响

针对近年来我国输电线路频繁出现风偏闪络事故,分析认为暴雨是造成输电线路风偏闪络的原因之一。通过模拟降雨试验研究降雨强度、雨水电阻率、环境温度对棒板(棒棒)空气间隙交流放电特性的影响。试验结果表明：降雨强度、雨水电阻率均使棒板(棒棒)空气间隙交流放电电压降低,其中降雨强度对棒板空气间隙交流放电电压的影响最明显;降雨强度I=2~14 mm/min时,棒板间隙距离d=0.4、0.6、0.7 m的交流放电电压最大降低幅度分别为6.73%、6.54%、6.02%,而棒棒间隙的最大降低幅度分别为2.66％、3.22%、3.07%;降雨强度对棒板交流放电电压影响大,对棒棒影响小;暴雨情况下环境温度的升高使棒板空气间隙交流放电电压升高,其最大变化幅度为7.03%。     

土壤条件对PAHs紫外光降解影响及动力学研究

研究紫外照射条件下,土壤厚度对多环芳烃苯并[a]芘、芘光降解的影响及其动力学变化,以及土壤粒径对多环芳烃苯并[a]芘、芘和菲的光解的影响。结果表明,苯并[a]芘和芘的光降解速率与土壤厚度呈负相关,光解速率的顺序为1．0mm〉1．6mm〉2．0mm〉2．4mm〉4．0mm,通过对实验数据的模拟土壤中苯并[a]芘和芘的光降解符合准一级动力模型;三种不同土壤粒径（分别小于1mm、0．45mm、0．25mm）对多环芳烃苯并[a]芘、芘和菲的光降解有明显影响,在三种粒径范围内,PAHs的降解在小于1mm土壤中最快,同一粒径中多环芳烃的降解速率：苯并[a]芘〉芘〉菲。     

掺钢渣沥青混合料体积膨胀性研究

钢渣作为我国存量较大的工业固体废弃物,目前国内对其利用率仅为30%左右,限制钢渣大规模资源化利用的主要原因在于钢渣所含的非稳定性物质在富水条件下易发生水化反应,造成钢渣体积膨胀。通过采用LVDT位移传感器测试法对掺钢渣沥青混合料小梁试件膨胀率进行测定,探究钢渣掺配比例、混合料油石比以及掺入钢渣粒径对混合料膨胀率大小的影响。结果表明,混合料中钢渣掺入不超过50%,混合料实际油石比在最佳油石比基础上提高1.5%,且使用大粒径钢渣,能更有效控制混合料膨胀率。此外,钢渣中的活性物质不断进行水化反应,将导致局部膨胀和集料剥落等损害发生。     

放电等离子体方法处理二甲苯废气的实验研究

介绍采用放电等离子体方法脱除二甲苯的实验研究。采用线一筒式反应器，分别就峰值电压、反应物浓度、停留时间变化对脱除率的影响进行了研究。结果表明，除去效果随峰值电压、反应时间增加而提高，随反应物入口浓度增大而降低，最高脱除率为71．7％。     

介质阻挡放电降解水中微囊藻毒素的研究

微囊藻毒素Microcystin-LR,一种强烈的致癌剂,是蓝藻水华时产生的一种主要的藻毒素.本文研究了多根高压电极介质阻挡放电对该毒素的降解.从实验室培养的铜绿微囊藻中提取微囊藻毒素,经富集、纯化后于反相高效液相色谱对其分析检测.实验研究了峰值电压、频率、曝气量及电导率对介质阻挡放电降解微囊藻毒素的影响.研究表明:微囊藻毒素的去除率随峰值电压、频率、曝气量的增加而增大,但随电导率的增加而减小.     

Pt/HPW/ZrO2催化甘油脱氧制取1,3-丙二醇

以磷钨杂多酸为钨前驱体用浸渍法制备系列具有不同Pt含量和不同HPW/ZrO2焙烧温度的Pt/HPW/ZrO2催化剂。通过BET比表面积、红外光谱和X线衍射方法表征催化剂的结构,在连续流动固定床反应器中考察其对甘油水溶液催化脱氧制取1,3-丙二醇(1,3-PDO)反应催化性能的影响。结果表明:ZrO2负载磷钨杂多酸经500℃以上温度处理,磷钨杂多酸分解为相应的氧化物,单斜相WO3和磷氧化物分散在ZrO2表面。Pt/HPW/ZrO2催化剂对甘油脱氧反应具有较高的催化活性。铂负载量、HPW/ZrO2焙烧温度、反应温度、压力及甘油浓度等因素的变化,对甘油转化率和1,3-PDO收率的影响较大。在4 MPa、130℃、液体体积空速(LHSV)为0.25 h-1的反应条件下,2.0%Pt/HPWZ10(700)催化剂上60%甘油水溶液催化脱氧反应可得到53.4%甘油转化率和44.5%的1,3-PDO选择性,产物中1,3-PDO与1,2-丙二醇(1,2-PDO)摩尔比值达到14.3。100 h稳定性实验表明催化剂性能稳定。     

填充床放电等离子体反应器对铜绿微囊藻的去除

研究了多根高压电极型填充床放电等离子体反应器对铜绿微囊藻光密度的去除.探讨了高压电极材料、气量、峰值电压和脉冲频率对填充床放电等离子体反应器中铜绿微囊藻光密度去除的影响.结果表明:高压电极材料对铜绿微囊藻光密度的去除不太明显;铜绿微囊藻光密度去除率在处理当天随气量、峰值电压、频率增加而增强的作用效果不明显;而是在放置培养期间,铜绿微囊藻生长受抑制的程度加强,光密度去除率增加.     

从柑桔皮中提取香精油实验的改进

研究了在实验室条件下从柑桔皮中提取香精油的最佳工艺方法，考察了各种因素对出油率和香精油质量的影响．结果表明：加入3％NaCl可提高出油率和质量；单一品种出油率和质量较混合物品种高．     

钢渣粉/聚酯纤维沥青混合料水稳定性研究

为了实现钢渣粉在沥青路面中的可持续利用,同时结合河南省冬季冰雪天气下路面的除冰情况,本文研究掺有聚酯纤维与钢渣粉沥青混合料的水稳定性。制备4种聚酯纤维掺量(0%、0.3%、0.4%、0.5%)AC-13沥青混合料开展复盐(掺量配比为NaCl：CaCl2：CH2COONa=1：1：2)冻融循环劈裂试验,结果表明聚酯纤维掺量为0.4%时,沥青混合料水稳定最好;在最佳纤维掺量下制备5种替代率(0%、25%、50%、75%、100%)钢渣粉沥青混合料,采用冻融劈裂抗拉强度比(TSR)确定最佳钢渣粉替代率为75%,混合料水稳定性最佳;通过冻融腐蚀因子K评价沥青混合料的抗侵蚀性能,结果表明：聚酯纤维/钢渣粉沥青混合料的抗侵蚀性能最强,聚酯纤维沥青混合料次之,普通石灰岩沥青混合料最弱。通过电镜扫描(SEM)、X射线衍射(XRD)技术探索钢渣粉/聚酯纤维沥青混合料界面粘附作用的改性机理。微观分析表明：掺量为0.4%的聚酯纤维形成的纤维网状结构以及沥青、钢渣粉(75%的替代率)和矿粉三者存在界面能量作用可以很好地改善沥青混合料的水稳定性。