挥发性有机污染物低温等离子体协同处理技术

第1章概述001
1.1挥发性有机污染物来源及危害 001
1.1.1VOCs的来源 002
1.1.2VOCs的危害 003
1.2挥发性有机污染物治理技术 004
1.2.1吸收法 005
1.2.2吸附法 005
1.2.3燃烧法 006
1.2.4冷凝法 007
1.2.5生物法 008
1.2.6膜分离法 008
1.2.7光催化氧化法 009
1.2.8低温等离子体法 009
1.2.9挥发性有机物污染治理发展趋势 011

第2章等离子技术原理013
2.1等离子体定义 013
2.2等离子体的分类及发生装置 014
2.3等离子体的基本参量及等离子体判据 017
2.3.1粒子密度和电离度 017
2.3.2电子温度和粒子温度 017
2.3.3德拜长度 018
2.3.4等离子体鞘层 018
2.3.5等离子体频率 020
2.3.6沙哈方程 020
2.3.7等离子体的时空特征限量 021
2.3.8等离子体判据 021
2.4辉光放电 021
2.4.1阴极区 022
2.4.2负辉区 023
2.4.3法拉第暗区 023
2.4.4正柱区 023
2.4.5阳极区 024
2.5电弧放电 024
2.5.1电弧放电的基本性质和特征 024
2.5.2电弧的分类 025
2.5.3电弧的启动 025
2.6火花放电 026
2.6.1火花放电的特征 026
2.6.2火花放电的形式 027
2.6.3流注 027
2.7电晕放电 028
2.7.1电晕放电的定义 028
2.7.2电晕放电的特征 028
2.7.3电晕放电的分类 029
2.8介质阻挡放电 029
2.8.1介质阻挡放电基本原理及应用 029
2.8.2介质阻挡放电特征 035

第3章低温等离子体化学反应过程及技术原理043
3.1概述 043
3.2等离子体产生原理 044
3.2.1汤森放电 045
3.2.2帕邢定律 046
3.2.3气体原子的激发转移和消电离 046
3.3低温等离子体化学反应过程 047
3.3.1碰撞参数 047
3.3.2等离子体中的基本粒子 048
3.3.3等离子体中的化学反应 050
3.3.4化学反应链 056
3.3.5电离过程分析——电子雪崩现象 057
3.4电源和反应器系统及优化 058
3.4.1电源和反应器 058
3.4.2脉冲电参数测量 058
3.4.3高压窄脉冲电源及优化 061
3.4.4电源和反应器系统优化 061

第4章直流电晕放电伏安特性065
4.1多针对板电晕放电伏安特性 066
4.1.1电晕放电伏安特性分析 066
4.1.2伏安关系式推导 067
4.1.3c值确定 069
4.2多电极管线电晕放电伏安特性 070
4.2.1实验装置的建立 071
4.2.2实验结果与讨论 073
4.3管线极电晕放电伏安特性 079
4.3.1实验装置 079
4.3.2实验结果 079

第5章流向变换等离子体用于挥发性有机物去除083
5.1流向变换-等离子体技术去除VOCs研究 083
5.1.1流向变换-等离子体反应系统热量分布研究 083
5.1.2流向变换-等离子体反应系统降解甲苯性能研究 088
5.1.3流向变换-等离子体-催化反应系统降解甲苯性能研究 098
5.2VOCs降解产物研究及降解途径分析 103
5.2.1气相副产物分析 103
5.2.2气溶胶态副产物分析 106
5.2.3副产物臭氧分析 108
5.2.4等离子体系统光谱分析研究 112
5.2.5低温等离子体系统VOCs降解途径探讨 119

第6章低温等离子体协同催化技术去除VOCs123
6.1低温等离子体协同催化技术 123
6.1.1低温等离子体和催化协同作用处理有机废气的原理 123
6.1.2低温等离子体与催化剂结合方式 124
6.1.3催化剂 124
6.1.4等离子体与催化剂相互影响 125
6.1.5等离子体催化系统 125
6.2低温等离子体协同催化技术去除VOCs研究现状 126
6.2.1低温等离子体协同无机化合物催化净化技术 127
6.2.2低温等离子体协同光催化净化技术 127
6.2.3低温等离子体联合吸附净化技术 128
6.2.4低温等离子体协同催化降解VOCs影响因素 128
6.3产物分析 130

第7章低温等离子体协同吸附技术净化VOCs135
7.1概述 135
7.1.1VOCs的吸附净化过程 135
7.1.2等离子体与吸附协同净化VOCs的机制 138
7.2常与低温等离子体技术协同应用的吸附剂类型 139
7.2.1活性炭及改性活性炭吸附材料 139
7.2.2分子筛吸附材料 142
7.2.3碳纳米管吸附材料 144
7.2.4多孔黏土异质结构材料 145
7.3低温等离子体协同吸附净化VOCs技术 147
7.3.1低温等离子体协同活性炭吸附 147
7.3.2等离子体协同分子筛吸附 152
7.3.3等离子体协同γ-Al2O3吸附 153
7.3.4等离子体协同碳纳米管吸附 154
7.3.5等离子体协同多孔黏土异质结构材料吸附 156
7.4等离子体-吸附协同净化系统 157
7.4.1常见等离子体-吸附协同净化VOCs的系统 157
7.4.2等离子体-吸附协同净化VOCs系统的工艺分析 158
7.4.3低温等离子体-吸附协同工艺净化VOCs的影响因素 159
7.5低温等离子体-吸附协同技术的优化 160
7.5.1等离子体旁路净化型VOCs吸附脱除系统 160
7.5.2改良等离子体旁路净化VOCs吸附脱除系统 162
7.5.3内置型吸附-催化-等离子体VOCs净化系统 164
7.6等离子体协同吸附技术净化VOCs应用实例 165
7.6.1印刷厂VOCs净化应用实例 165
7.6.2沥青搅拌站VOCs净化应用实例 167

第8章低温等离子体协同吸收技术去除VOCs170
8.1低温等离子体协同吸收技术概述 170
8.1.1VOCs的吸收净化机制 170
8.1.2低温等离子体-吸收协同去除VOCs的机制 173
8.2低温等离子体-吸收协同净化系统 173
8.2.1低温等离子体-吸收一体式协同净化系统 174
8.2.2低温等离子体-吸收协同串联式净化系统 176
8.3低温等离子体-吸收协同净化VOCs技术 179
8.3.1一体化协同技术对VOCs的去除效果 179
8.3.2一体化协同技术净化VOCs的能耗研究 183
8.3.3一体化协同技术净化VOCs的尾气分析 185

第9章低温等离子及生物技术协同去除VOCs188
9.1低温等离子体协同生物技术 188
9.2生物技术去除VOCs研究现状 189
9.2.1生物技术的基本原理 189
9.2.2生物技术的主要工艺 190
9.2.3生物法处理VOCs的研究现状 192
9.3低温等离子体协同生物技术去除VOCs研究现状 202
9.3.1低温等离子体协同生物滴滤技术的研究背景 202
9.3.2低温等离子体协同生物滴滤技术的研究现状 203

参考文献212