廢氣處理設(shè)備DLZ-25

1、處理風(fēng)量：25000m3/h

2、凈化器入口溫度：常溫

3、外形尺寸：長：3600mm寬：1950mm高：1300mm

4、進(jìn)出口尺寸：寬：1720mm 高：760mm

5、凈化效率：75%

6、耗電量：3.6KW

7、設(shè)備阻力：600pa

本廢氣處理設(shè)備運(yùn)用三大技術(shù)

一、等離子技術(shù)

工藝原理：電暈放電是使用曲率半徑很小的電極，如針狀電極或細(xì)線狀電極，并在電極上加高電壓，由于電極的曲率半徑很小，而靠近電極區(qū)域的電場特別強(qiáng)，電子逸出陽極，發(fā)生非均勻放電，稱為電暈放電。在大氣污染物的治理上，電暈法多用于煙道氣多用于煙道氣脫硫和脫硝，也有用電暈放電法去除空氣中揮發(fā)性有機(jī)氣體、硫化氫、鹵代烷烴以及對印染廢氣水脫色等。

脈沖電暈法是在直流高壓電（例如20～80KV）疊加脈沖電壓（例如輻值為200～250KV）周期為20ms,脈沖密度為1us左右，脈沖前后沿約200ns),形成超高壓脈沖放電。由于這種脈沖前后沿陡峭、峰值高，使電暈附近發(fā)生激烈、高頻率脈沖電暈放電，從而使基態(tài)氣體得到足夠大能量，發(fā)生激烈的輝光放電，空間氣體迅速成為高濃度等離子體。為了減少能量消耗，可以選擇使用催化劑，使煙氣中分子化學(xué)鍵松動(dòng)或削弱，降低氣體分子活化能，加速裂解過程進(jìn)行。等離子體就是處于電離狀態(tài)下的氣體，等離子體由大量的電子、離子、中性原子、激發(fā)態(tài)原子、光子和自由基等組成。但電子和正離子的電荷數(shù)必須相等，整體表現(xiàn)出電中性，這就是等離子的含義，等離子具有導(dǎo)電和受電磁影響的性質(zhì)，在許多方面與固體、液體和氣體不同，因此又有人把它稱為物質(zhì)的第四狀態(tài)。根據(jù)體系能量狀態(tài)，溫度和離子密度，等離子體通常可分為高溫等離子體和低溫等離子體（包括熱等離子體和冷等離子體），其中離溫等離子體的電離度接近1，各種粒子的溫度幾呼相同，并且體系處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)，它主要應(yīng)用在受控?zé)岷朔磻?yīng)方面的研究。在等離子體處于熱力學(xué)非平衡狀態(tài)，各種粒子的狀態(tài)并不相同，其中電子的溫度（T）小于離子的溫度，電子的溫度達(dá)到104K以上，離子的溫度可低到300-500K。一般氣體放電產(chǎn)生等離子體屬于低溫等離子體。

二、納米二氧化鈦光催化技術(shù)

納米二氧化鈦摻雜某些金屬或金屬氧化物制成的納米級粉體可用作生產(chǎn)銳鈦型光催化觸媒。該粉體在N納米的紫外光照射下，價(jià)帶電子被發(fā)到導(dǎo)帶，形成了電子和空穴與吸附于表面的氧氣和水作用，生成超氧化物陰離子自由基，這些自由基具有光催化分解有害氣體，有機(jī)污染物和除嗅的功能。 納米TiO2具有良好的半導(dǎo)體光催化氧化特性，是一種優(yōu)良的降解VOCs（可揮發(fā)性有機(jī)化合物）的光催化劑。它的本質(zhì)是在光電轉(zhuǎn)換中進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。根據(jù)半導(dǎo)體的電子結(jié)構(gòu)，當(dāng)其吸收一個(gè)能量不小于其帶隙能（Eg）的光子時(shí)，電子（e-）會(huì)從充滿的價(jià)帶躍遷到空的導(dǎo)帶，而在價(jià)帶留下帶正電的空穴（h+）。價(jià)帶空穴具有強(qiáng)氧化性，而導(dǎo)帶電子具有強(qiáng)還原性，它們可以直接與反應(yīng)物作用，還可以與吸附在催化劑上的其他電子給體和受體反應(yīng)。例如空穴可以使H2O氧化，電子使空氣中的O2還原，生成H2O2，OH"基團(tuán)和HO2"，這些基團(tuán)的氧化能力都很強(qiáng)，能有效的將有機(jī)污染物氧化，最終將其分解為CO2、H2O、PO43-、SO42-、NO23-以及鹵素離子等無機(jī)小分子，達(dá)到消除VOCs的目的。

二、紫外光燈管凈化廢氣原理

①紫外線光束照射惡臭氣體，裂解惡臭氣體如：氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC類，苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結(jié)構(gòu)，使有機(jī)或無機(jī)高分子惡臭化合物分子鏈，在高能紫外線光束照射下，降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物，如CO2、H2O等。

　　②、利用高能高臭氧UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧，即活性氧，因游離氧所攜正負(fù)電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合，進(jìn)而產(chǎn)生臭氧。

UV＋O2→O-＋O＊（活性氧）O＋O2→O3（臭氧），眾所周知臭氧對有機(jī)物具有極強(qiáng)的氧化作用，對惡臭氣體及其它刺激性異味有良好的效果。

　　③、惡臭氣體利用排風(fēng)設(shè)備輸入到本凈化設(shè)備后，凈化設(shè)備運(yùn)用高能UV紫外線光束及臭氧對惡臭氣體進(jìn)行協(xié)同分解氧化反應(yīng)，使惡臭氣體物質(zhì)其降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通過排風(fēng)管道排出室外。

④、利用高能光束裂解惡臭氣體中細(xì)菌的分子鍵，破壞細(xì)菌的核酸（DNA），再通過臭氧進(jìn)行氧化反應(yīng)，達(dá)到脫臭及殺滅細(xì)菌的目的。

技術(shù)簡述

1、特種光量子技術(shù)是本公司聯(lián)合國外環(huán)科所，針對產(chǎn)生的各類惡臭、異味領(lǐng)域。大氣量惡臭氣體的特點(diǎn)，自主研發(fā)的一種高效能新型工藝，該設(shè)備體積小、占地面積少、能耗低、自控便捷。根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行單級或多級串、并聯(lián)使用。適用于濃度高和深度處理等多種不同場合，其包含的活性游離氧和高能光子對降解含醛、烯烴、有機(jī)胺、苯系物等廢氣量在5000~80000m3/h的多種VOCs具有極強(qiáng)的針對性，廢氣處理率均可達(dá)到97%以上。該技術(shù)新型、安全、低廉的特點(diǎn)在行業(yè)中具備極大的潛力，必將在惡臭氣體處理行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。

2、該工藝已申請名為"創(chuàng)新型惡臭氣體的處理裝置和方法"的專利證書，該專利曾得到上海自然基金項(xiàng)目的大力支持，并已通過國家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)的專家技術(shù)鑒定。

工作原理

1、該技術(shù)通過特制的激發(fā)光源產(chǎn)生不同能量的光量子，利用惡臭物質(zhì)對該光量子的強(qiáng)烈吸收，在大量攜能光量子的轟擊下使惡臭物質(zhì)分子解離和激發(fā)。

2、利用光量子分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧，即活性氧，因游離氧所攜正負(fù)電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合，進(jìn)而產(chǎn)生臭氧。

3、臭氧在該光量子的作用下可產(chǎn)生大量的新生態(tài)氫、活性氧和羥基氧等活性基團(tuán)，一部分惡臭物質(zhì)也能與活性基團(tuán)反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等無害物質(zhì)，從而達(dá)到去除惡臭氣體的目的。因其激發(fā)光源產(chǎn)生的光量子的平均能量在1eV~7eV，適當(dāng)控制反應(yīng)條件可以實(shí)現(xiàn)一般情況下難以實(shí)現(xiàn)或使速度很慢的化學(xué)反應(yīng)變得十分快速，大大提高了反應(yīng)器的作用效率。

4、由收集系統(tǒng)將惡臭氣體進(jìn)入光量子凈化裝置，在此利用特制激發(fā)光源產(chǎn)生的光量子誘發(fā)一系列反映后，將惡臭物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化為CO2、H2O等無害成分，該裝置已是一種功能較強(qiáng)的綠色環(huán)保型空氣凈化裝置。無二次污染，反應(yīng)后廢氣排出主要有氮?dú)狻⒀鯕狻⑺⒍趸嫉葻o害氣體。

綜上所述，該惡臭物質(zhì)處理具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：

1、結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，也可直接建于污染源的上方，不另外占用地方。

2、反應(yīng)速度快，停留時(shí)間極短（僅為幾秒），處理效果好，控制反應(yīng)條件惡臭物質(zhì)可完全被分解掉。

3、啟動(dòng)、停止十分快捷，即開即用，不受氣溫影響，沒有生物法復(fù)雜的生物馴化和培養(yǎng)過程，操作極為簡單，無需派專職人員看守。

4、反應(yīng)過程只需用電，不用投加其他輔助藥劑和填料，因此節(jié)省藥劑和填料的采購、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、管理等一系列繁瑣的事務(wù)，可大大節(jié)省人力和運(yùn)行費(fèi)用。

                                                      產(chǎn)品適用范圍

污水處理站、垃圾處理廠、垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站、家禽飼養(yǎng)場、泵站、市政、卷煙廠、香精廠、糞便處理、肉類加工廠、屠宰場等領(lǐng)域產(chǎn)生的各類惡臭、異味氣體等。

醫(yī)院、餐飲、賓館、娛樂場所、等公共場所、實(shí)驗(yàn)室等產(chǎn)生的甲醛、苯、氨等有毒氣體及微生物、懸浮顆粒物等。

染料廠、金屬鑄造廠、橡膠廠、制藥廠、食品加工廠、肉類加工廠、農(nóng)藥廠、屠宰廠、家禽養(yǎng)殖廠、造紙廠、印刷廠、塑料廠、石油廠、牛皮紙廠、合成樹脂廠、中西藥廠、牛皮紙漿廠、油漆廠、塑料再生廠、電路板廠、化工廠、印刷廠、煤氣廠、化肥廠、鑄造廠、煉油廠、飼料廠、鋼鐵廠、合成洗滌劑廠、肥皂廠、噴涂溶劑等等有毒有害污染物氣體的脫臭凈化處理。編輯本段分類。

光催化有機(jī)廢氣凈化器化學(xué)反應(yīng)方程式

二氧化鈦的反應(yīng)機(jī)理

Tio₂+hv→Tio₂(e^-/h⁺)

Tio₂(OH^-)+H₂O₂+hv→Tio₂(OH)_adsorbed+OH^-+·OH

二氧化鈦光催化的反應(yīng)機(jī)理

激發(fā)：Tio₂→e^-+h⁺

吸附：O_L^2-+Ti^W+H₂O→O_LH^-+ Ti^W-OH^-

    Ti^W+OH→Ti^W-OH

Sete+R₁→R_1·ads

·OH+Ti^W→Ti^W∫OH

 復(fù)合：e^-+h⁺→heat

 捕集：Ti^W-H₂O+h⁺→Ti^W∫OH+H⁺

        R_1ads+h⁺→R_1ads⁺

        Ti^W+O₂→O₂^-

 羥基攻擊：Ti^W+OH+R_1·ads→Ti^W+R_2·ads

OH+R_1·ads→ R_2·ads

Ti^W+OH+R₁→Ti^W+R₂

　　　　　　OH+R₁→ R₂

三、催化劑協(xié)同技術(shù)

低溫等離子體技術(shù)最初用于臭氧發(fā)生，后被成功地應(yīng)用于NOx[1]、SOx

[2]、H2S[3]、VOCs[4－6]、PFCs[7]

等廢氣的治理。和傳統(tǒng)的廢氣治理技術(shù)（如燃燒和催化氧化）相比，低溫等離子體技術(shù)具有反應(yīng)溫度低、啟動(dòng)迅速、能在低溫下同時(shí)去除多種污染物等優(yōu)點(diǎn)。然而，能耗較高依然制約著低溫等離子體技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用，催化型低溫等離子體反應(yīng)器是解決能耗問題很有前景的一種思路。通過低溫等離子體和催化技術(shù)的結(jié)合，氣體污染物在低溫等離子體中活性粒子和催化劑的協(xié)同作用下進(jìn)行反應(yīng)可取得比傳統(tǒng)低溫等離子體反應(yīng)器更高的能量效率。近年來，利用催型低溫等離子體反應(yīng)器降解空氣中污染物的多相催化過程引起了眾多國內(nèi)外研

究者的關(guān)注[8－9]，該技術(shù)將催化和低溫等離子體技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，能有效提高單催化或低溫等離子體技術(shù)的效率。研究表明，其對污染物的降解效果和能量效率不僅和反應(yīng)器的特點(diǎn)有關(guān)，而且和所用催化劑的特性有密切關(guān)系。本文作者將對此進(jìn)行探

討，并概述其在廢氣治理方面的進(jìn)展。

大量研究表明，催化型低溫等離子體反應(yīng)器比傳統(tǒng)低溫等離子體反應(yīng)器具有更好的廢氣凈化效

果[10]。由于低溫等離子體中的活性粒子壽命極短和現(xiàn)有的分析手段限制，對低溫等離子體與催化劑的協(xié)同作用原理，大多僅是基于對反應(yīng)產(chǎn)物和反應(yīng)過程的光譜分析而進(jìn)行推論[11]。一般認(rèn)為，催化型低溫等離子體反應(yīng)器能提供具有大量高活性物種（如離子、高能電子、激發(fā)態(tài)的原子、分子和自由基等）的等離子體空間。氣態(tài)污染物在等離子體作用下主要通過電子碰撞、自由基碰撞和離子碰撞等方式降解。等離子體中活性粒子的平均能量高于氣態(tài)污染物分子的鍵能，它們發(fā)生頻繁的碰撞，打開氣態(tài)污染物分子的化學(xué)鍵，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)催化劑置入等離子場中時(shí)，高能粒子可以促使催化劑表面顆粒被極化，并形成二次電子發(fā)射，在表面形成場強(qiáng)加強(qiáng)區(qū)。另外，催化劑對氣態(tài)污染物進(jìn)行吸附富集，這樣就會(huì)延長等離子體和催化對其的協(xié)同降解作用時(shí)間，更有利于污染物降解。并且等離子體中的高能活性粒子可以引發(fā)位于等離子體附近的催化劑，并可降低反應(yīng)的活化能。郭玉芳等[6]對介質(zhì)阻擋-催化體系降解甲苯中的催化劑進(jìn)表征研究，認(rèn)為催化劑在低溫等離子體環(huán)境中，因催化劑表面受低溫等離子體內(nèi)高能粒子的轟擊，其表面被極化，顆粒變小，分散度提高，有利于甲苯降解。另外，通過FT-IR和EDS能譜分析，表明有機(jī)物沉積或被吸附在催化劑表面，增加有機(jī)物的反應(yīng)時(shí)間，有助于其降解；并且發(fā)現(xiàn)催化劑在低溫等離子體反應(yīng)中可能不僅起到傳遞能量的作用，還產(chǎn)生氧化活性更高的中間體，可進(jìn)一步促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。采用低溫等離子體-光催化技術(shù)（NTP-P）去除揮發(fā)性有機(jī)污染物（VOCs）中的甲苯氣體，紫外光和高能電子均能激活TiO2。在發(fā)射可見光的NTP-P-O2/Ar體系下，TiO2仍有一定活性，甲苯轉(zhuǎn)化率較NTP-P-O2/N2體系下提高約5%。并且在等離子體場中高能粒子對甲苯降解性能的影響要強(qiáng)于光對其的影響，用經(jīng)典的動(dòng)力學(xué)分析方法，建立了低溫等離子體-光催化體系降解甲苯的動(dòng)力學(xué)模型，符合一級動(dòng)力學(xué)模型。竹濤等[13]以自制的納米材料作為催化劑，利用低溫等離子體聯(lián)合納米技術(shù)研究了不同電場強(qiáng)度、不同填料情況下甲苯的降解，認(rèn)為鍍有納米鈦酸鋇基介電材料的填料既表現(xiàn)出鈦酸鋇鐵電體的特性，能夠改善放電形式，強(qiáng)化電場強(qiáng)度，同時(shí)納米碳酸鋇作為一種固相催化劑，其表面超細(xì)顆粒大大增加

了催化劑的比表面積，并且適量的鍶、鋅和鋯、錫的摻入破壞了鈦酸鋇晶體結(jié)構(gòu)，使之存在更多的空穴，從而導(dǎo)致高的催化活性，提高反應(yīng)器的能量利用率，生成效率更高的氧化物以提高甲苯的去除效果。Kim等[14]進(jìn)行了等離子體光催化降解苯研究，指出苯的降解效果歸功于臭氧在Ag/TiO2的原位分解和高能量密度下的等離子體催化作用。Futamura等[15]通過無聲放電和光催化協(xié)同作用降解苯，對反應(yīng)前后TiO2進(jìn)行FTIR分析，認(rèn)為TiO2的催化效果源自其表面產(chǎn)生的氧活性粒子，并發(fā)現(xiàn)催化劑表面的羥基集團(tuán)在反應(yīng)過程中被轉(zhuǎn)化為

活性羥基自由基，羥基自由基對有機(jī)物的降解起非常重要的作用。

用于廢氣治理的低溫等離子體一般通過氣體在常溫、常壓下介質(zhì)阻擋放電（DBD）或電暈放電產(chǎn)生。兩者的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)常見的有線板式和線筒式。催化型低溫等離子體反應(yīng)器根據(jù)反應(yīng)器和催化劑的結(jié)合方式可分為一段式和兩段式。

一段式反應(yīng)器

在一段式反應(yīng)器中，催化劑可以通過沉積在放電極、反應(yīng)器內(nèi)壁或以顆粒狀填充于放電極區(qū)的方式置于低溫等離子體發(fā)生區(qū)。這樣，即使低溫等離子體中壽命極短的粒子也有機(jī)會(huì)與催化劑起作用。Subrahmanyam等[16]采用沉積有催化劑MnOx和CoOx的燒結(jié)金屬電極作為線筒式DBD反應(yīng)器的內(nèi)電極，通過改變催化劑成分、廢氣濃度、施加電壓及頻率來考察反應(yīng)器對甲苯的降解特性。結(jié)果表明對于410 mg/m3的甲苯，在輸入能量密度為235J/L時(shí)，可以達(dá)到100%的降解效率，但MnOx型反應(yīng)器對生成CO2的選擇性高于CoOx型反應(yīng)器，這可能與臭氧原位分解產(chǎn)生的短壽命粒子有關(guān)。Subrahmanyam等[17]還采用MnO2和TiO2修飾DBD反應(yīng)器的內(nèi)電極，并與銅電極進(jìn)行對比，考察其對1470 mg/m3TCE（三氯乙烯）的降解效率，并通過

光譜分析觀察到催化劑和低溫等離子體在降解TCE時(shí)的協(xié)同作用。Sano等[18]通過在線筒式DBD反應(yīng)器內(nèi)壁涂覆Al2O3和TiO2，考察對乙醛和CO的凈化，和傳統(tǒng)等離子體反應(yīng)器相比，內(nèi)壁涂有Al2O3和TiO2的反應(yīng)器對CO的氧化率分別提高了3.5倍和1.8倍，作者認(rèn)為Al2O3的高催化活性與臭氧分解產(chǎn)生的活性氧有關(guān)。Ogata等[19]為考察Al和其它金屬離子對DBD

等離子體反應(yīng)器降解低濃度苯的影響，在反應(yīng)器放電區(qū)分別填充BaTiO3顆粒和負(fù)載有Ag、Co、Cu、Ni等金屬離子的Al2O3顆粒。結(jié)果表明，負(fù)載金屬離子的Al2O3顆粒對苯的氧化效果好于單用BaTiO3顆粒，并且負(fù)載金屬離子的Al2O3顆粒對苯氧化生成CO2的選擇性高于單用Al2O3顆粒。一段式反應(yīng)器有助于低溫等離子體中的高能活性粒子與催化劑充分接觸，但由于等離子體中壽命極短的活性粒子極難定性或定量檢測，并且填充顆粒起介電質(zhì)作用及存在表面二次放電現(xiàn)象，其與催化劑的耦合方式研究難度較大。就催化劑在反應(yīng)區(qū)的布局方式而言，在等離子體區(qū)填充催化劑顆粒的方式不僅能有效地提供活性粒子與催化劑的接觸，還對廢氣有一定的吸附作用，可以延長等離子體與廢氣的接觸反應(yīng)時(shí)間，并且其更換方便，不易損壞，優(yōu)于在電極或反應(yīng)器壁涂覆催化劑的布局形式。

2.2兩段式反應(yīng)器

兩段式反應(yīng)器一般是在低溫等離子體反應(yīng)區(qū)后置一段催化反應(yīng)區(qū)，兩者的間距和催化劑的種類與氣體的流量、種類及輸入功率等因素有關(guān)。由于催化區(qū)和低溫等離子體區(qū)存在一定距離，大量的短壽命高能粒子不能到達(dá)催化反應(yīng)區(qū)，對催化劑起作用的活性粒子相對容易分析，對于活性粒子和催化劑的協(xié)同作用機(jī)理研究較為方便，但也正因如此，兩段距離設(shè)置不當(dāng)可能無法觀察到協(xié)同作用的發(fā)生。另外，選用對等離子體產(chǎn)生的活性粒子不起響應(yīng)的催化劑也會(huì)導(dǎo)致無法觀察到協(xié)同作用的發(fā)生。Magureanu等[20]利用低溫DBD反應(yīng)器后置磷酸錳類催化劑對2300 mg/m3的甲苯進(jìn)行降解研究：在不用催化區(qū)，施加電壓脈沖電壓為18～28 kV，頻率為14～80 Hz條件下，甲苯的CO2產(chǎn)率為24%；在400℃時(shí)單用Mn-SAPO-11催化，甲苯的CO2產(chǎn)率為33%；兩段聯(lián)用時(shí)，即使在100℃（遠(yuǎn)低于催化劑活化溫度）條件下，甲苯的CO2產(chǎn)率為41%，在400℃時(shí)可達(dá)68%。兩者的協(xié)同作用非常明顯，作者認(rèn)為是低溫等離子體產(chǎn)生的臭氧在催化劑表分解引起的。Taranto等[21]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，DBD反應(yīng)器和TiO2催化段可以協(xié)同對甲醇凈化起協(xié)同作用，并也認(rèn)為協(xié)同作用是由DBD產(chǎn)生的臭氧在催

化劑表面分解引起的。Mok等[22]在DBD反應(yīng)器后置填有Cr2O3/TiO2的催化區(qū)對1760 mg/m3的TCE進(jìn)行降解研究，實(shí)驗(yàn)表明，兩段對TCE降解僅是簡單的加和，沒有協(xié)同作用現(xiàn)象，催化段僅影響副產(chǎn)物的組成；另外，實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)TCE的降解率隨著體系溫度的升高而降低，這是由于溫度升高抑制了低溫等離子體的活性。

催化劑的材料、形狀、粒度、介電常數(shù)、制備方式等參數(shù)對其與低溫等離子體協(xié)同凈化廢氣效果有重要影響，其中催化劑的形狀、粒度、介電常數(shù)等還影響一段式反應(yīng)器中氣體的放電特性。

催化劑的材料

用于和低溫等離子體反應(yīng)器聯(lián)合使用的催化劑主要包括鐵電材料、TiO2、Al2O3、分子篩、金屬氧化物、貴金屬等。其主要影響氣固兩相的反應(yīng)，對不同的目標(biāo)降解物，不同的催化劑和低溫等離子體中的活性粒子反應(yīng)方式存在很大不同，其降解效果

也各異。Oda等[23]研究了在DBD反應(yīng)器中分別填充WO3/TiO2[4.2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）]、V2O5/TiO2（4.6%）、V2O5/TiO2（0.7%）、TiO24種催化劑對TCE的降解。實(shí)驗(yàn)表明：對587 mg/m3TCE、放電電壓為0～40 kV情況下，降解效率為WO3/TiO2（4.2%）>V2O5/TiO2（4.6%）>V2O5/TiO2（0.7%）>TiO2；對于590 mg/m3的TCE，則是V2O5/TiO2（4.6%）的效率最高。Yamamoto等[24]發(fā)現(xiàn)低溫等離子體反應(yīng)器中填充負(fù)載有Cr和Ni的鐵電材料時(shí)能提高CCl4的降解率及生成CO2的選擇性，而Ogata等[19]發(fā)現(xiàn)其對苯的降解沒有作用，但負(fù)載有Ag、Co、Cu、Ni等金屬離子的Al2O3顆粒對苯的降解效果提升明顯。

3.2催化劑的形狀和粒度

在一段式反應(yīng)器中，填充的催化劑顆粒起著介電質(zhì)的作用，其形狀與粒度對氣體放電特性有很大影響。尖銳的邊緣能取得較高的局部電場，因此就能激發(fā)能量較高的電子。Chang等[25]對同質(zhì)的BaTiO3顆粒采用不同的形狀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，在相同的放電電壓下，其電子密度順序?yàn)椋盒】卓招沫h(huán)（內(nèi)外徑為1 mm和0.2 mm）>大孔空心環(huán)（內(nèi)外徑為3mm和1 mm）>圓柱（直徑3.3 mm）>球形（直徑2.3 mm）。Takaki等[26]采用不同形狀的BaTiO3顆粒填充低溫等離子體反應(yīng)器考察其對C2F6的降解，結(jié)果顯示，在相同的電壓下，放電電流順序?yàn)榭招沫h(huán)＞柱狀＞球形，放電功率順序?yàn)橹鶢睿厩蛐危究招沫h(huán)，

且空心環(huán)時(shí)反應(yīng)器去除C2F6的能量效率為球形時(shí)的1.5倍。本文作者認(rèn)為主要是由于尖銳的邊緣有助于提升其放電性能。另外，氣體通過空心環(huán)狀顆粒時(shí)的壓力損失也較小，這有利于其在工業(yè)中的應(yīng)用。Ohsawa等[27]對低溫等離子體區(qū)填充的催化劑顆粒尺寸對放電特性的影響進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)增加顆粒尺寸減少了顆粒表面微放電的數(shù)量，但可增強(qiáng)單個(gè)微放電轉(zhuǎn)移電荷量，另外，微放電主要發(fā)生在顆粒之間及顆粒和電極之間的接觸點(diǎn)。微放電的數(shù)量主要依賴于顆粒的尺寸，這表明，放電區(qū)與非放電區(qū)的比例可以通過改變顆粒粒度進(jìn)行調(diào)整。Ogata等[28]通過填充3種不同粒度的BaTiO3等離子體反應(yīng)器對苯進(jìn)行降解研究，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在能量密度SED>600 J/L時(shí)，顆粒直徑為1 mm和2 mm的去除率非常接近并優(yōu)于3 mm的顆粒。根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，對特定的填充材料存在一個(gè)最優(yōu)的顆粒尺寸，但在不同類型的反應(yīng)器中不同的放電間隙會(huì)影響顆粒之間的接觸，因此，最佳的顆粒尺寸也會(huì)隨著反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。

4.1溫度影響

低溫等離子體反應(yīng)器在運(yùn)行過程中有相當(dāng)一部分能量會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)溫度上升，溫度上升的幅度和所用電源功率、廢氣流量、反應(yīng)器構(gòu)型有關(guān)。一般而言，溫度上升有利于促進(jìn)廢氣的氧化分解，并可使催化劑達(dá)到活化溫度，有利于提高系統(tǒng)的凈化效果。但溫度過高也會(huì)造成反作用，一方面，溫度過高會(huì)導(dǎo)致作為起介電作用的催化劑顆粒介電常數(shù)迅速降低，這會(huì)導(dǎo)致放電功率和去除率降低；另一方面，溫度過高會(huì)導(dǎo)致等離子體中活性粒子混亂運(yùn)動(dòng)加劇，減少了與廢氣物質(zhì)的碰撞幾率[29]。因此，在催化型低溫等離子體反應(yīng)器中，既要考慮溫度升高可以降低催化劑活化的上限溫度，也要考慮對低溫等離子體行為的負(fù)面作用，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)獲得最佳的溫度參數(shù)。

4.2填充催化劑造成的壓力損失

在工業(yè)運(yùn)行中，必須考慮催化劑的填充引起的壓力損失而造成的能耗。具體的壓力損失有許多經(jīng)驗(yàn)公式可以利用，一般壓力損失與填充顆粒孔隙率、尺寸、形狀和氣體密度等有關(guān)[30]。在實(shí)際運(yùn)行中，加強(qiáng)催化劑填充降低能耗和減少催化劑填充降低壓力損失引起的能耗存在矛盾，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況核算最佳的催化劑填充參數(shù)。另外，廢氣中含塵濃度太高，在填充材料上沉積會(huì)造成壓力損失，這可以通過前置除塵段加以解決。

4.3副產(chǎn)物對催化劑的毒害作用

對于廢氣中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物質(zhì)，其分解產(chǎn)物可能會(huì)對填充的催化劑形成毒害作用，從而使催化劑降低甚至失去活性，造成整個(gè)系統(tǒng)的效率下降。雖然目前尚未有關(guān)于此方面的研究見諸文獻(xiàn)，但由于催化劑的再生或更換費(fèi)用比較昂貴，在工業(yè)運(yùn)行中必須要重視這個(gè)問題。

在廢氣治理領(lǐng)域中，催化型低溫等離子體反

應(yīng)器是對傳統(tǒng)低溫等離子體反應(yīng)器的優(yōu)良改進(jìn)，

不僅可以有效地提高系統(tǒng)的能量效率、降低能耗，

還可以增強(qiáng)系統(tǒng)的凈化效果，具有廣闊的應(yīng)用前

景。但由于國內(nèi)對這方面的研究起步較晚，對于

該技術(shù)在廢氣治理領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化，還需在以下

幾個(gè)方面努力：

（1）優(yōu)化催化型低溫等離子體反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)

計(jì)，提高低溫等離子體技術(shù)和催化技術(shù)的協(xié)同作用

效果；

（2）進(jìn)一步研究催化劑與低溫等離子體協(xié)同凈

化廢氣的機(jī)理，考察催化劑參數(shù)的選擇對催化型低

溫等離子體反應(yīng)器性能的影響；

（3）解決其在工業(yè)規(guī)模實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問

題，如溫度、壓力損失、催化劑失活等。