低温等离子体法处理甲醛气体

      摘要:挥发性有机物 ( volatile organ ic compounds, 简称VOCs)是一类有机化合物的统称, 在常温下, 它们的蒸发速率大, 易挥发。VOCs是指室温下饱和蒸气压超过7091Pa或沸点小于260的有机物, 是石油、化工、制药、印刷、建材、喷涂等行业排放的最常见的污染物。有些 VOCs是无毒无害的, 而有些是有毒有害的。其危害正被人们逐渐认识, 许多污染现象与危害都与其有关

     挥发性有机物向大气中的排放对人体健康和环境会产生潜在的负面影响。因此,美国在 1990年《清洁空气法案》中对工业污染源所排放的各种挥发性有机污染物做出了严格的排放标准规定。传统的从气流中去除挥发性有机物的方法包括: 吸收、吸附、冷凝和焚烧 (包括热焚烧和催化焚烧 )。由于传统的 VOCs处理方法或多或少都存在着较大的缺点: 或是初投资和运行费用高, 或是处理效果不理想, 或是后续处理不当造成二次污染, 在 VOCs处理方面停滞不前, 与发达国家之间的差距越来越大。随着生活水平的提高, 人们的环境意识及对环境质量的要求日益增强, 对 VOCs污染的控制就显得非常重要。因此, 寻求一种行之有效的方法已是刻不容缓。

      低温等离子体法由于具有多重优点, 是 VOCs污染控制研究的最前沿课题。甲醛, 一种重要的化学物质, 具有活泼的化学性质及生物活性, 在医学上常用作防腐剂和消毒剂。甲醛自20世纪60年代中期起, 随着大量新型建筑材料、装潢材料、涂料、合成树脂及粘结剂的使用, 进入人们的生活和生产中。但随之而来的是,甲醛污染严重影响人们的健康, 引起了人们的关注。

      低温等离子体去除气体污染物的机理: 在外加电场的作用下, 介质放电产生大量携能电子轰击污染物分子, 使其电离、解离和激发, 然后便引发了一系列复杂的物理、化学反应, 使复杂大分子污染物转变为简单小分子物质, 或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质, 从而使污染物得以降解去。另外, 产生的臭氧可以将其氧化分解。从废气中去除甲醛的机理可以分为 2部分: 其一是由电场产生的电子直接和甲醛碰撞, 从而使甲醛分子电离、解离和激发; 其二是各种活性基团和甲醛分子之间的化学作用, 这些活性基团主要包括OH、HO2 和 O 原子, 它们和甲醛分子之间发生一系列的化学反应, 从而形成其他各种形态对环境无害物质, 最终产物是无害物质 CO2 和 H2O。