CN110420549A - 等离子体协同催化剂处理废气装置及净化有机废气的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种等离子体协同催化剂处理废气装置及净化有机废气的应用,所述等离子体协同催化剂处理废气装置为密封箱体,所述箱体一端设有废气进口,另一端设有废气出口,所述箱体内从废气进口至废气出口沿轴向方向依次设置气体缓冲区、等离子体单元和催化剂单元;所述催化剂单元包括可调节与等离子体单元间距的光催化剂板和臭氧分解催化剂板。本发明既解决了后置催化剂难以高效活化的问题,又提高了对VOCs的净化能力。本发明对于浓度100‑1000mg/m3VOCs废气处理,净化效率45‑71%,二氧化碳生成率30‑50%,相较于单独等离子体过程出气中的O3降低了58%以上。
Description
(一)技术领域
本发明涉及环境污染净化领域,即挥发性有机废气的净化,特别涉及一种基于距离优化的双介质阻挡放电等离子体协同TiO2/Al2O3-Co3O4/AC双催化剂的装置,通过TiO2/Al2O3以及Co3O4/AC的优化组合及距离调控,充分利用等离子体单元产生的活性物质,最优化催化剂之间的协同效果,保证系统稳定高效运行,获得较好的挥发性有机废气的净化效率。
(二)背景技术
大气中挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)是二次污染物(如气溶胶、O3)的重要前体物,造成全球大气环境污染,并可能对人体健康产生巨大危害,因此引起了人类的高度重视。甲苯作为VOCs的重要组成部分,广泛来源于化石燃料燃烧、溶剂使用、有机化工生产以及汽车尾气排放等途径,具有较高致癌性及强光化学反应性。甲苯的污染控制技术已成为大气污染净化领域的研发热点。
等离子体法治理VOCs由于工艺简单、适应性强、净化效率高、成本低、可以在常温常压下工作等特点,在废气净化领域越来越受到重视。等离子体法净化 VOCs的原理是应用高压电场对电子进行加速,成为高能电子,使之产生化学活性,当电子能量高于VOCs的化学键键能时,电子的非弹性碰撞可以使VOCs 的化学键断裂、电离,从而毁坏有机物的分子,生成大量自由基、小分子低毒或无毒物质,随着电子的继续轰击以及小分子物质与自由基的一系列化学反应后生成CO2和H2O等终产物,进而达到净化VOCs的目的。但是单一等离子体技术存在使用能耗较大、CO2选择性差、副产物繁多等问题,大大限制了该技术的应用发展。为此,研究者们提出了以等离子体技术为主,协同催化技术共同去除 VOCs的技术。等离子体协同催化法由于其充分结合了催化法高选择性、高降解效率以及低温等离子体高反应活性、普适性,可实现VOCs的深度氧化,具有 CO2选择性高、生成副产物少、降解效率高、能量利用率高、反应条件温和等特点。
催化过程结合到等离子体下游后,VOCs首先会在通过等离子体单元时,受高能电子作用部分分解为可进一步转化的中间体,与此同时,等离子体还会产生一些活性物质(如羟基自由基·OH、氧自由基O·)、强氧化副产物(如臭氧O3) 以及紫外光,对后置的催化剂产生活化作用,激活催化剂的催化活性以引发催化氧化反应,从而提高VOCs去除效率和矿化率。
臭氧(O3)是等离子体过程产生的常见副产物之一,它在常温下可以稳定存在20小时左右。它既能对VOCs产生一些氧化作用,也能在特定催化剂的作用下产生具有强氧化性的氧自由基(O·),从而更有效地净化废气。羟基自由基(·OH) 也是等离子体过程产生的重要活性物质,它在空气中可以存在几微秒。它具有比 O3以及O·更强的氧化能力,但由于其存在时间相对较短,需要在极短的时间内才能起作用。另外,紫外光强度随着距离的增加也会迅速的衰减,当它强度过低时,不能激活催化剂的催化活性,从而减弱催化效果。同时,研究也发现,若催化剂靠近等离子体过近,由于升温等原因,会使其对VOCs以及活性物种的吸附能力明显减弱,导致有机废气还未完全反应即已从出气口排出,这与普遍认为的反应时间短导致去除效率下降的观点是一致的。因此,若要实现等离子体过程与催化法的协同效果最优化,其技术关键是采用不同的催化剂并对后置距离进行调控,从而实现催化剂能合理利用活性物质及紫外线,同时避免催化剂吸附能力的降低。
用于等离子体后置协同的催化剂主要有臭氧分解型催化剂和光催化剂两类。已有的研究或是利用臭氧分解型催化剂或是利用光催化剂,并没有意识到两种不同类型的催化剂组合能带来协同效果,也没有意识到这种协同效果的产生依赖于催化剂的组合方式以及催化剂之间的距离设置。这些如果不通过研究本领域的技术人员是无法联想或获得的。
(三)发明内容
本发明提出了一种等离子体协同催化剂处理废气装置及净化废气的应用,基于距离优化的双介质阻挡放电等离子体协同TiO2/Al2O3-Co3O4/AC双催化剂的净化工艺,利用光催化剂TiO2/Al2O3和臭氧分解型催化剂Co3O4/AC这种优化组合,同时通过设置距离的优化,最大程度地发挥等离子体和催化剂之间的协同效应。本发明在双介质阻挡放电等离子体后10cm处放置TiO2/Al2O3、20cm处放置 Co3O4/AC,可以有效降低等离子体对催化剂吸附能力的削弱作用,提高VOCs 的净化效能。
本发明采用以下技术方案:
本发明提供一种等离子体协同催化剂处理废气装置,所述等离子体协同催化剂处理废气装置为密封箱体,所述箱体一端设有废气进口,另一端设有废气出口,所述箱体内从废气进口至废气出口沿轴向方向依次设置气体缓冲区、等离子体单元和催化剂单元;所述催化剂单元包括可调节与等离子体单元间距的光催化剂板和臭氧分解催化剂板。
进一步,所述箱体优选为不锈钢箱体,所述不锈钢箱体为两端带有皮套、上方带有密封盖的长方体,尺寸为600mm×145mm×200mm。
进一步,所述催化剂单元由沿箱体内从废气进口至废气出口轴向方向依次设置距离等离子体单元10-60cm(优选10cm)的光催化剂板和距离等离子体单元 10-60cm(优选20cm)的臭氧分解催化剂板组成。所述光催化剂板为涂覆 TiO2/Al2O3催化剂的不锈钢网板,所述臭氧分解催化剂板为涂覆Co3O4/AC催化剂的不锈钢网板;优选不锈钢网板由7层以1mm间距并列固定的单层不锈钢网组成,单层不锈钢网的网孔尺寸为5目;不锈钢网板尺寸为210mm×140mm×15 mm;所述TiO2/Al2O3催化剂或Co3O4/AC催化剂涂覆量均为0.01g/cm3;所述 TiO2/Al2O3催化剂以Al2O3为载体,以TiO2为活性组分,活性组分质量负载量为 12.5%;所述Co3O4/AC催化剂以活性炭(AC)为载体,以Co3O4为活性组分,活性组分质量负载量为12.5%。
进一步,所述废气进口与等离子体单元之间为气体缓冲区,长15cm;所述等离子体单元与催化剂单元之间设有标尺。
进一步,所述等离子体单元为阵列式双介质阻挡放电,由11根并列的放电管组成,其中5根连接高压电源作为放电电极,6根连接接地线作为接地电极,所述放电电极及接地电极并列穿插放置;所述放电管由一层石英外管及一层铜内管嵌套组合形成,每根放电管直径10mm,放电管间距为2mm。
本发明还提供一种等离子体协同催化剂处理废气装置处理有机废气的应用,所述应用的方法为:采用等离子体协同催化剂处理废气装置,以有机废气为进气,以20-80m3/h(优选40m3/h)的流量从废气进口进入,采用阵列式双介质阻挡放电等离子体,在高压高频放电电源输入电源为220VAC、50Hz,输出高压交流电源电压峰值为8-12kV,频率为6-9kHz的条件下反应时间0.01s,经等离子体单元处理后,以20-80m3/h(优选40m3/h)的流量进入催化剂单元,经催化剂处理后由出气口排出;所述催化剂单元由沿箱体内从废气进口至废气出口轴向方向依次设置距离等离子体单元10-60cm(优选10cm)的光催化剂板和距离等离子体单元10-60cm(优选20cm)的臭氧分解催化剂板组成;所述光催化剂板为涂覆 TiO2/Al2O3催化剂的不锈钢网板,所述臭氧分解催化剂板为涂覆Co3O4/AC催化剂的不锈钢网板;优选不锈钢网板由7层以1mm间距并列固定的单层不锈钢网组成,单层不锈钢网的网孔尺寸为5目;不锈钢网板尺寸为210mm×140mm×15 mm;所述TiO2/Al2O3催化剂或Co3O4/AC催化剂涂覆量均为0.01g/cm3;所述 TiO2/Al2O3催化剂以Al2O3为载体,以TiO2为活性组分,活性组分质量负载量为 12.5%;所述Co3O4/AC催化剂以活性炭(AC)为载体,以Co3O4为活性组分,活性组分质量负载量为12.5%。
进一步,所述有机废气为含100mg/m3甲苯的空气,相对湿度30%,进入等离子体单元,在等离子体作用下部分分解,同时等离子体过程会产生O3、·OH 等活性物种及紫外光,便于后续催化剂的催化性能活化。
进一步,本发明所述TiO2/Al2O3催化剂,具有响应紫外光及消耗O3性能,具体制备方法如下:取Al2O3粉末,添加去离子水(优选去离子水体积用量以 Al2O3粉末重量计为15mL/g),在50℃下搅拌4h后,将不锈钢网板浸入溶液中,静置2h,然后于110℃烘干12h,置于马弗炉中以3℃/min的升温速度加热至550℃并恒温4h,冷却,制得负载了Al2O3的不锈钢网板;取TiO2粉末,添加蒸馏水 (优选蒸馏水体积用量以TiO2粉末重量计为10mL/g)后,超声分散30min,涂覆于负载了Al2O3的不锈钢网板上,于110℃烘干12h,即可得TiO2/Al2O3催化剂板;所述Al2O3粉末与TiO2粉末质量比为7:1。
本发明所述Co3O4/AC催化剂,具有分解O3并产生强氧化物性能,具体制备方法如下:取硝酸钴和偏钒酸铵,溶于去离子水中(优选去离子水体积用量以硝酸钴重量计为25mL/g),60℃搅拌15分钟,加入柠檬酸,60℃下继续搅拌1h,然后在90℃下进行旋转蒸发浓缩,直至溶液浓缩产生粘性浆液后,于200℃干燥 1h并研磨成粉后,在700℃下煅烧4h,再次粉碎后,得Co3O4;将Co3O4与活性炭粉末混合研磨均匀后,添加蒸馏水(优选蒸馏水体积用量以Co3O4重量计为 46.7mL/g),超声分散30min,涂覆于不锈钢网板,110℃烘干12h,即得Co3O4/AC 催化剂板;所述偏钒酸铵和硝酸钴摩尔比为1.5:1,所述柠檬酸和硝酸钴摩尔比为2:1,所述活性炭粉末与Co3O4质量比为7:1。
本发明废气VOCs首先通过等离子体单元被部分氧化后靠近TiO2/Al2O3催化剂表面,TiO2/Al2O3作为光催化剂能利用前置等离子体过程产生的紫外线及部分 O3,产生强氧化性的·OH,催化氧化VOCs,接着剩余O3及未被氧化的VOCs 靠近Co3O4/AC催化剂表面,O3被分解并产生O·,进一步氧化VOCs同时出气中O3的浓度也相应降低。本发明提出的协同工艺以后置距离优化的 TiO2/Al2O3-Co3O4/AC双催化剂耦合前置等离子体单元,通过催化剂优化组合及放置距离优化,不仅可以有效避免等离子体单元对催化剂的负面影响(如吸附性能削减导致反应时间缩短)引起的VOCs去除效果下降,更可以充分利用等离子体产生的O3、·OH等活性物种以及紫外光,优化协同效果,从而实现VOCs的彻底净化及耦合装置的长期稳定运行。
与现有技术相比,本发明的有益效果主要体现在:本发明通过双介质阻挡放电等离子体单元在线产生O3、·OH等活性物种及紫外光,提高等离子体单元的氧化性能,在低能量密度输入下就能获得较好的转化效果;同时优化组合了光催化剂(TiO2/Al2O3)及臭氧分解型催化剂(Co3O4/AC),并对后置距离进行了优化,以充分利用出气中的活性物种以及紫外光激活催化性能,既解决了后置催化剂难以高效活化的问题,又提高了对VOCs的净化能力。本发明对于浓度 100-1000mg/m3VOCs废气处理,净化效率45-71%,二氧化碳生成率30-50%,相较于单独等离子体过程出气中的O3降低了58%以上。
(四)附图说明
图1为放电等离子体协同催化剂处理废气装置示意图,1-废气进口,2-气体缓冲区,3-等离子体单元,4-催化剂单元,41-TiO2/Al2O3催化剂板,42-Co3O4/AC 催化剂板,5-废气出口。
图2为图1中等离子体单元和催化剂单元示意图,a为等离子体单元示意图, 61-高压高频放电电源,62-石英外管,63-铜内管;b为催化剂单元示意图,71- 多层不锈钢网,72-催化剂涂层。
图3:TiO2/Al2O3和Co3O4/AC的结构表征图,a1为TiO2/Al2O3的EDX图, a2为Co3O4/AC的EDX图;b1为TiO2/Al2O3的XRD图,b2为Co3O4/AC的XRD 图;c为TiO2/Al2O3和Co3O4/AC的UV-vis图。
图4:TiO2/Al2O3(a)与Co3O4/AC(b)的后置距离对甲苯去除率和CO2选择性的影响。
图5:基于距离优化的双介质阻挡放电等离子体协同TiO2/Al2O3-Co3O4/AC 双催化剂净化系统与其他净化系统的效果对比图。
图6:基于距离优化的双介质阻挡放电等离子体协同TiO2/Al2O3-Co3O4/AC 双催化剂净化系统与其他净化系统净化甲苯废气是O3产生量对比图。
(五)具体实施案例
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明,但本发明的内容不仅仅限于此。
实施例1:复合催化剂的制备及表征
1、TiO2/Al2O3催化剂板制备方法:
取Al2O3粉末3g,添加30mL去离子水,在50℃下搅拌4h后,将不锈钢网板浸入溶液中,静置2h,然后于110℃烘干12h,置于马弗炉中以3℃/min的升温速度加热至550℃并恒温4h,冷却,制得负载了Al2O3的不锈钢网板;取与 Al2O3粉末质量比为3:1的DegussaP25TiO2粉末9g,添加100mL蒸馏水后,超声分散30min,涂覆于负载了Al2O3的不锈钢网板,于110℃烘干12h,即可得 TiO2/Al2O3催化剂板,TiO2/Al2O3的涂覆量为0.01g/cm3,TiO2负载量以Al2O3质量计为12.5%。不锈钢网板由7层不锈钢网以1mm的间距并列固定制成,单层不锈钢网的网孔大小为5目,不锈钢网板尺寸为210mm×140mm×15mm。
2、Co3O4/AC催化剂板制备方法:
取摩尔比为1:1.5的硝酸钴和偏钒酸铵,其中硝酸钴2g,溶于50mL去离子水中,60℃搅拌15分钟,加入与硝酸钴摩尔比为1:2的柠檬酸,60℃下继续搅拌1h,然后在90℃下旋转蒸发浓缩产生粘性浆液后,200℃干燥1h,得固体产物,研磨成粉后,在700℃下煅烧4h,再次粉碎后,得Co3O4粉末;将Co3O4与活性炭(AC)粉末按质量比为1:7的比例混合研磨均匀后,Co3O4质量为1.5g,添加70mL蒸馏水,超声分散30min,涂覆于不锈钢网板,110℃烘干12h,即可得Co3O4/AC催化剂板,其中Co3O4/AC的涂覆量为0.01g/cm3,Co3O4的负载量以AC质量计为12.5%。不锈钢网板由7层不锈钢网以1mm的间距并列固定制成,单层不锈钢网的网孔大小为5目,不锈钢网板尺寸为210mm×140mm×15 mm。
3、对TiO2/Al2O3催化剂粉末与Co3O4/AC催化剂粉末分别进行结构表征。
将上述制备的TiO2/Al2O3催化剂粉末与Co3O4/AC催化剂粉末分别采用BET 测试法进行比表面积测试,BET分析表明TiO2/Al2O3与Co3O4/AC催化剂比表面积分别为7.1148m2·g-1和288.9403m2·g-1。
在EDX图谱(图3中a1和a2)中,TiO2/Al2O3有Ti、Al、O元素的特征峰,表明该催化剂中主要元素为Ti、Al和O三种元素;Co3O4/AC有Co、O、C元素的特征峰,表明该催化剂中主要元素为Co、O和C三种元素。
XRD(图3中b1和b2)分析表明TiO2/Al2O3样品中TiO2表现为锐钛矿和金红石的混合相,能表现出较高的光催化活性;Co3O4/AC样品中Co3O4存在形式为尖晶石结构,Co以Co2+和Co3+的形式存在,有利于氧的传递。
紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)(图3中c)表明制备的TiO2/Al2O3在波长 230-404nm内的UV光照射下具有明显的光响应吸收效果;Co3O4/AC由于本身为黑色材料,故在全波长范围内均有较强的吸收,但无峰强变化,表明其无明显光响应波段。
实施例2:等离子体协同催化剂处理废气装置中催化剂与等离子体间距离调控对甲苯废气净化的影响
1、等离子体协同催化剂处理废气装置
参照图1,等离子体协同催化剂处理废气装置为不锈钢密封箱体,所述不锈钢箱体为两端带有皮套、上方带有密封盖的长方体,尺寸为600mm×145mm×200 mm,所述箱体内依次设有废气进口1、气体缓冲区2、等离子体单元3、催化剂单元4和废气出口5,从废气进口1到废气出口2沿轴向依次设置气体缓冲区2、等离子体单元3和催化单元4;所述废气进口1与等离子体单元3之间为气体缓冲区2,长15cm;所述等离子体单元3与催化剂单元4之间设有标尺;所述等离子体单元为阵列式双介质阻挡放电,由11根并列的放电管组成,其中5根连接高压电源作为放电电极,6根连接接地线作为接地电极,所述放电电极及接地电极并列穿插放置;所述放电管由一层石英外管及一层铜内管嵌套组合形成,每根放电管直径10mm,放电管间距为2mm;所述催化剂单元包括实施例1制备的TiO2/Al2O3催化剂板和Co3O4/AC催化剂板。
2、催化剂单元分别设置实施例1制备的TiO2/Al2O3催化剂板和Co3O4/AC 催化剂板
根据标尺,将TiO2/Al2O3催化剂板距离等离子体单元的距离分别设置为 10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm,确定距离后将催化剂板插入箱体,封闭密封盖。设置进气为甲苯浓度100mg·m-3的空气,进气相对湿度30%,相对气体空速(GHSV)为45000h-1,总气流量为40m3·h-1,等离子体单位体积能量密度为64.8J·L-1,后置于等离子体单元的催化剂板总表观体积为0.9L。通过废气出口测试甲苯的去除率(RE)以及CO2选择性(SCO2)的变化,结果见图4 中a所示。当TiO2/Al2O3作为后置催化剂时,后置距离60cm时,RE以及SCO2均最低,分别为35%和14%。随着TiO2/Al2O3催化剂后置距离从60cm逐渐缩小至10cm,RE以及SCO2不断上升,最终后置10cm处达到最佳去除效果,RE 以及SCO2分别为46%、23%。
同上,将TiO2/Al2O3催化剂板替换为Co3O4/AC催化剂板,其他操作相同,见图4中b所示。当Co3O4/AC催化剂作为后置催化剂时,随着后置距离从10cm 上升至20cm,RE和SCO2从43%、21%增加至51%、28%;后置距离的继续增加,RE和SCO2又下降至45%、23%,之后保持稳定。通过本实施例可以看出,催化剂后置距离的调节可以有效优化等离子体协同催化工艺去除甲苯的效果。 TiO2/Al2O3催化剂板和Co3O4/AC催化剂板后置距离分别为10cm和20cm时,可以获得最高的甲苯去除率和CO2选择性,因此,优选这两个后置距离作为这两种催化剂的最佳位置。
实施例3:等离子体协同催化剂处理废气装置净化甲苯废气
将实施例2中催化剂单元4分别设置TiO2/Al2O3催化剂板和Co3O4/AC催化剂板,其中TiO2/Al2O3催化剂板距离等离子体单元10cm,Co3O4/AC催化剂板距离等离子体单元20cm,其他操作同实施例2。
同样条件下,分别设置不含催化剂单元、仅设置距离等离子体单元10cm的 TiO2/Al2O3催化剂板、仅设置距离等离子体单元20cm的Co3O4/AC催化剂板为对照。甲苯废气的去除率(RE)和矿化率(SCO2)见图5所示。
当整个系统处于稳定运行时,对于甲苯废气的净化效果从小到大依次为:单独等离子体(NTP alone)<等离子体协同TiO2/Al2O3(TiO2/Al2O3)<等离子体协同Co3O4/AC(Co3O4/AC)<等离子体协同双催化剂(Ti-Co)。基于距离优化的双介质阻挡放电等离子体协同TiO2/Al2O3-Co3O4/AC双催化剂净化甲苯废气明显较优,最大RE以及SCO2分别为71%和44%,相较于单独等离子体RE及SCO2分别提升了45%及35%;相较于协同单独TiO2/Al2O3(或单独Co3O4/AC)催化剂,RE及SCO2分别提升了25%和21%(20%和16%)。说明通过本发明提出的距离优化的双介质阻挡放电等离子体协同TiO2/Al2O3-Co3O4/AC双催化剂净化甲苯废气系统可以实现VOCs去除的优化。
实施例4:基于距离优化的双介质阻挡放电等离子体协同 TiO2/Al2O3-Co3O4/AC双催化剂净化甲苯废气的O3产生量变化
将实施例2中催化剂单元4分别设置TiO2/Al2O3催化剂板和Co3O4/AC催化剂板,其中TiO2/Al2O3催化剂板距离等离子体单元10cm,Co3O4/AC催化剂板距离等离子体单元20cm,其他操作同实施例2,作为组3。
同样条件下,将组3进气改为空气,同时不设置催化剂单元作为组1。
同样条件下,将组3催化剂单元去除作为组2。
同样条件下,将组3TiO2/Al2O3催化剂板去除作为组4。
同样条件下,将组3Co3O4/AC催化剂板去除作为组5。
组1、组2和组3,将实施例2中等离子体单元能量密度分别设为25、30、 35、40、45、50、55、60、65J·L-1,其他操作同实施例2,通过废气出口测试甲苯的去除率(RE)以及O3的浓度(O3分析仪),结果如图6所示。可以发现, O3浓度随着能量密度的增加而提高,协同复合催化剂后O3浓度大幅度降低的同时,O3增加的幅度也相对减缓,表明高能量密度下,双催化剂活化增加,对O3的分解能力增强。从本实施例可以看出,TiO2/Al2O3-Co3O4/AC双催化剂的加入不但提高了甲苯的去除效率,对O3产生也具有强抑制能力。
组1-组5,同实施例2操作,结果见表1。从表1中可以看出, TiO2/Al2O3-Co3O4/AC双催化剂消耗O3的效果更优于单一催化剂,O3消耗速率可以达到58.36g·h-1。对比RE可以发现,O3消耗量直接影响了甲苯的净化效果。
表1等离子体(NTP)协同催化系统的O3消耗以及甲苯去除率
。
Claims (10)
1.一种等离子体协同催化剂处理废气装置,其特征在于所述等离子体协同催化剂处理废气装置为密封箱体,所述箱体一端设有废气进口,另一端设有废气出口,所述箱体内从废气进口至废气出口沿轴向方向依次设置气体缓冲区、等离子体单元和催化剂单元;所述催化剂单元包括可调节与等离子体单元间距的光催化剂板和臭氧分解催化剂板。
2.如权利要求1所述装置,其特征在于所述催化剂单元由沿箱体内从废气进口至废气出口轴向方向依次设置距离等离子体单元10-60cm的光催化剂板和距离等离子体单元10-60cm的臭氧分解催化剂板组成。
3.如权利要求1所述装置,其特征在于所述光催化剂板距离等离子体单元10cm,所述臭氧分解催化剂板距离等离子体单元20cm。
4.如权利要求1所述装置,其特征在于所述光催化剂板为涂覆TiO2/Al2O3催化剂的不锈钢网板,所述TiO2/Al2O3催化剂涂覆量为0.01g/cm3;所述TiO2/Al2O3催化剂以Al2O3为载体,以TiO2为活性组分,活性组分质量负载量为12.5%。
5.如权利要求1所述装置,其特征在于所述臭氧分解催化剂板为涂覆Co3O4/AC催化剂的不锈钢网板;所述Co3O4/AC催化剂涂覆量为0.01g/cm3;所述Co3O4/AC催化剂以活性炭为载体,以Co3O4为活性组分,活性组分质量负载量为12.5%。
6.如权利要求4或5所述装置,其特征在于所述不锈钢网板均由7层以1mm间距并列固定的单层不锈钢网组成,单层不锈钢网的网孔尺寸为5目。
7.如权利要求1所述装置,其特征在于所述等离子体单元为阵列式双介质阻挡放电,由11根并列的放电管组成,其中5根连接高压电源作为放电电极,6根连接接地线作为接地电极,所述放电电极及接地电极并列穿插放置;所述放电管由一层石英外管及一层铜内管嵌套组合形成,每根放电管直径10mm,放电管间距为2mm。
8.一种权利要求1所述等离子体协同催化剂处理废气装置处理有机废气的应用。
9.如权利要求8所述的应用,其特征在于所述应用的方法为:采用等离子体协同催化剂处理废气装置,以有机废气为进气,以20-80m3/h的流量从废气进口进入,采用阵列式双介质阻挡放电等离子体,在输入电源为220VAC、50Hz,输出交流电源电压峰值为8-12kV,频率为6-9kHz的条件下反应0.01s,经等离子体单元处理后,进入催化剂单元,经催化剂处理后由出气口排出。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于所述有机废气为含100mg/m3甲苯的空气,相对湿度30%。
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