大气压微波等离子体处理有机废气的实验研究

三苯类有机废气是石油化工生产中常见的有毒害性的工业排放物,其存在排放量大、浓度低、难以集中处理、去除降解难等特点。本实验搭建了1套大气压微波等离子体发生装置,实现了在大气压下,可靠且持续地产生大体积微波等离子体,产生等离子体所需的工作气体可以为氮气、氧气或空气,气体体积流量为0.3~10 L/min。实验研究了在不同工作气体下,微波传播对等离子体形貌特征的影响,并利用3种等离子体处理了含有二甲苯的废气。实验结果表明:在不同微波功率及气体流速条件下二甲苯的脱除效率普遍高于95%,采用1 000 W的较低功率维持等离子体便可实现良好的废气脱除效果。在利用空气等离子体处理二甲苯有机废气时,可处理的二甲苯质量浓度可达2 400 mg/m~3,并且不完全氧化产物极少,但反应过程中会生成氮氧化物,需将反应后的气体通入碱溶液中加以去除。此结果证实利用大气压空气微波等离子体对含二甲苯的废气进行处理可高效彻底地降低二甲苯含量,同时对类似的有机化合物有较高的脱除效率。这种方法在环保工业应用领域具有很大的潜力。