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低温等离子体协同催化净化废气的研究进展(1)

低温等离子体协同催化净化废气的研究进展 摘要:低温等离子体-催化协同净化技术是一项全新的处理技术,具有能耗低,处理效率高等优点,在处理VOCs、氮氧化物、机动车尾气方面都有着广阔的发展前景,但实际应用还很不成熟,需要加大力量进行更加深入的理论和实践研究,低温等离子体协同催化净化技术将在废气治理领域发挥重要的作用。 关键词:低温等离子体;协同作用;大气污染控制

Abstract:As a new process technology, Catalysis-assisted non-thermal plasma technique has its advantages, such as less energy consumption, higher removal efficiency, etc. The technique in treating VOCs,NOx and engine off-gases have large development prospects. Because of the immature practical application, it need to increase efforts to conduct more in-depth theoretical and practical research. Catalysis-assisted non-thermal plasma technique will be able to play the important role in the treatment of waste gases.

Key words:non-thermal plasma;synergistic effect;air pollution control 目前,各种有毒有害气体的排放已造成严重的环境污染。低浓度有害气态污染物(如SO2、NOx、VOCs、H2S 等)广泛地产生于能源转化、交通运输、工业生产等过程中。国际条例加强了对这些有害废气的限制。传统的治理方法如液体吸收法、活性炭吸附法、焚烧和催化氧化等已很难达到国际排放标准[1]。 近年来兴起的低温等离子体催化(non-thermal plasma catalysis)技术解决了传统的净化方法所不能解决的问题。用该项技术处理有机废气具有以下优点:①能耗低,可在室温下与催化剂反应,无需加热,极大地节约了能源;②使用便利,设计时可以根据风量变化以及现场条件进行调节;③不产生副产物,催化剂可选择性地降解等离子体反应中所产生的副产物;④不产生放射物;⑤尤其适于处理有气味及低浓度大风量的气体。但以下两方面还有待改进:①对水蒸气比较敏感,当水蒸气含量高于5 %时,处理效率及效果将受到影响;②初始设备投资较高。该项技术在环境污染物处理方面引起了人们的极大关注,被认为是环境污染物处理领域中很有发展前途的高新技术之一。本文将探讨其与污染气体的作用过程及两者协同作用机理,并概述这一技术在废气治理方面的进展。 1 低温等离子体技术原理与协同作用机理

1.1 低温等离子体技术原理

等离子体是含有大量电子、离子、分子、中性原子、激发态原子、光子和自由基等组成的物质的第四种形态。其总正负电荷数相等宏观上呈电中性,但具有导电

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