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强电离放电降解甲醛的实验研究
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【化工工艺管理论文】强电离放电降解甲醛的实验研究摘要：针对目前传统的处理方法如吸附法、冷凝法、燃烧法和生物法等降解甲醛（HCHO）存在着不适于处理低浓度有机废气、装置体积大、停留时间长等问题，采用强电离放电的方法产生羟基自由基（OH?），进行了不外加吸收剂和催化剂的甲醛脱除的实验研究。该法在密闭的等离子体反应器中将HCHO直接氧化为CO2和H2O，无二次污染，而且在降解甲醛过程中没有其他有机气体产生。实验分别研究了甲醛气体初始浓度、气体流量、停留时间、外加电压等因素对甲醛降解效率η的影响。
关键词：强电离放电；羟基；甲醛降解
甲醛（HCHO）为较高毒性的物质，在我国的化学品优先控制名单上高居第二位，被世界卫生组织确定为致癌和致畸物质，也是潜在的强致突变物之一。传统的处理 方法存在着不适于处理低浓度有机废气、装置体积大、停留时间长等问题。而强电离放电等离子体降解甲醛技术不仅去除效率高，而且能将甲醛气体最终降解为CO2和H2O，从而不会产生二次污染。
1 强电离放电降解甲醛的机理
在强电离放电中，电子获得的平均能量在10eV以上，此能量可在很短时间内将大部分气体分子电离、分解，产生高浓度的羟基自由基（OH? ），足以满足将HCHO氧化成CO2和H2O的需要。
本试验采用强电离介质阻挡放电等离子体反应器。当反应器内外电极间施加足够高的电压时，在放电通道内就会发生介质阻挡放电(DBD)，作用于一定流量一定浓度的甲醛气体，将产生大量活性粒子，如电子、自由基、激发态分子等，并引发一系列的反应使甲醛分解[1-3]。
强电离放电中，OH?的浓度对甲醛的降解作用十分重要，每增加100eV能量时，能发生3个水合离子分解反应。强电离放电产生OH?数目高于弱电离放电10余倍，是制取OH?有效的方法之一[4-5]。
甲醛分子由于受高能电子的碰撞，基态的分子会激发成激发态的甲醛分子HCHO*；同时甲醛分子中的C—H键（键能424.6kJ/mol）比C—O—H键容易断裂，因而容易形成
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