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气相放电等离子体水处理反应器及有机物降解研究

李楠

   气相电晕放电等离子体比液相(或气液混合)放电等离子体容易形成,等离子体状态稳定。本文利用三种类型的气相电晕放电反应器,即陶瓷管阻挡的线-筒式脉冲放电反应器、多针-板脉冲放电反应器和多针-板负直流电晕放电反应器,对水中有机物的降解效果及其影响因素进行了实验研究,并讨论了产生相关结果的原因,目的是为将来的工业应用研究提供参考。通过本论文的研究工作获得如下结果: (1)陶瓷管阻挡的线-筒式脉冲放电反应器、多针-板式脉冲放电反应器和多针-板式负直流电晕放电反应器对溶液中有机物均有一定的降解效果。有机物降解效果均随着放电电压(或能量)的增加而提高,添加氧气的效果好于添加空气的情况,溶液电导率对有机物降解效果基本不影响。 (2)采用陶瓷管阻挡的线-筒式脉冲放电反应器,在20kV脉冲电压峰值,50Hz脉冲频率,苯酚浓度为50mg/L,体积250mL,pH为7左右,溶液初始电导率100μS/cm,循环流量为100mL/min,氧气鼓气速率2.0L/min,放电处理60min的条件下,苯酚的降解率达到71%,能量利用率达到0.51mg/Wh,副产物主要是邻苯二酚,间苯二酚,对苯醌及对苯二酚。 (3)采用多针-板式脉冲放电等离子体反应器,在20kV脉冲电压峰值,50Hz脉冲频率,苯酚浓度为500mg/L,体积250mL,pH为7左右,溶液初始电导率100μS/cm,溶液循环流量为100mL/min,氧气气量为2.0L/min,放电处理60min的条件下,苯酚的降解率约为30%,能量利用率达到0.65mg/Wh。 (4)采用多针-板式电极结构的电晕放电等离子体反应器对染料进行脱色,在供电电压正常工作范围内,采用负极性直流电源供电对染料的脱色效果最高,当溶液浓度40mg/L,负电压11.8kV,氧气气量1.0L/min,处理时间60min,对500mL苋菜红溶液处理脱色率达到88.6%,能量利用效率为1.1mg/Wh。 总结三种气相电晕放电等离子体水处理反应器,采用多针-板式电极结构、负直流高压供电的电晕放电反应器处理有机物可行,比较合适于工业应用。……   
[关键词]:气相放电等离子体;反应器;有机物降解
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2008年