摘要
挥发性有机化合物（VOCs）与恶臭气体是主要的大气污染物之一，不仅在环境中难以降解，破坏生态，还会引发神经疾病，心血管疾病等，威胁人类健康。其中二氯甲烷与二硫化碳是工业生产过程中VOCs与恶臭气体的典型代表，对这两种污染物的去除研究有助于这类污染物的治理。 本文对等离子体的放电形式及反应器类型进行分析比较，发现目前的等离子体反应器都存在着一些缺陷，如传统的线筒式电晕反应器降解率较低，能量损耗严重，对外加脉冲电源要求高，为了提高去除效率，扩大电源的适用性，实验采用在反应器中加入导电液体触发击穿放电，可在施加直流电源的条件下，在反应中实现脉冲放电。引入羟基自由基等活性物质提高了去除率；采用不同电导率的液体作导电液还可降低放电过程中热量的损耗，提高能量效率；同时可吸收部分副产物，减少尾气中污染物的排放。 实验研制了湿式高压电晕等离子放电反应器用于废气降解实验，反应器主体玻璃圆筒长35cm，外径50mm，左右设有进出气口与排水口，用一内径5mm空心金属电极作为高压放电端，筒体下方长20cm，直径3mm铜制金属棒连接地线作为接地端，上方的滴水装置可通过旋钮控制液滴滴落触发瞬时放电。研究了不同因素（如电极间距，峰值电压，电源频率，液体电导率）对放电性能的影响后对反应器加以改进与优化。结果表明，12mm电极间距下的反应器起晕与击穿电压较低，能较好地提高能量效率。电压的增大使得液体发热损耗的能量骤增，有效功率提升并不大。导电溶液采取盐溶液能有效减少放电过程中的发热量，其中采用Na2CO3时功率最小，单位周期内能耗为7.07w，较用水时减少了一半以上。总结反应器优势：包括满足较大气通量，放电稳定，能耗较低，污染物排放少等。 本研究选取了二氯甲烷与二硫化碳作为主要研究对象，具体研究了不同变量（包括峰值电压、初始浓度、气体流量、氧气浓度和液体电导率）对去除效果的影响，对能量产率进行了计算分析，并对变化趋势做出合理解释。二氯甲烷与二硫化碳在最佳条件下，去除率最大分别能达到50.3%和70.3%，最佳能量产率为3.42g/kWh和0.48g/kWh。 通过对二氯甲烷和二硫化碳在氮气和有氧氛围下降解的气液相产物的检测，并对机理和途径进行了分析讨论。在产物检测中发现，二氯甲烷的主要气相产物为HCl和Cl2，并有副产物COCl2和O3生成，而二硫化碳产物主要是以碳硫氧化产物为主，为O2，CO和CO2等。 将湿式放电技术与工业上普遍应用的废气净化技术进行对比，分析了工业可行性，认为该技术在处理低浓度，中低气量的有机废气上具有较为可观的前景。
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