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第1章 挥发性有机物与有机废气 1

1.1 挥发性有机物 1

1.1.1 挥发性有机物定义 1

1.1.2 挥发性有机物来源 4

1.1.3 挥发性有机物危害 5

1.2 我国挥发性有机物的污染状况及法规 6

1.3 挥发性有机物源强核算 7

1.3.1 挥发性有机物产生源强的核算方法 7

1.3.2 挥发性有机物排放源强的核算方法 8

1.4 有机废气治理技术 8

1.4.1 冷凝法 8

1.4.2 膜分离法 9

1.4.3 吸收法 9

1.4.4 吸附法 9

1.4.5 热氧化法 9

1.4.6 催化氧化法 9

1.4.7 生物过滤法 10

1.4.8 光催化法 10

1.4.9 低温等离子体法 10

参考文献 11

第2章 等离子体与等离子体净化有机废气 12

2.1 等离子体 12

2.1.1 等离子体定义与特征 12

2.1.2 等离子体分类 12

2.1.3 低温等离子体应用 14

2.2 低温等离子体净化有机废气 14

参考文献 15

第3章 电子束净化器 17

3.1 电子束原理 17

3.2 电子束反应器类型 18

3.2.1 电子束反应器 19

3.2.2 电子束协同催化反应器 20

3.3 电子束净化有机废气影响参数 23

3.3.1 初始浓度 23

3.3.2 湿度 23

3.3.3 背景气体 23

3.3.4 辐照剂量 24

3.4 电子束处理VOCs机理 24

3.5 工业应用实例 25

3.6 展望 26

参考文献 27

第4章 辉光放电等离子体净化器 30

4.1 辉光放电原理 30

4.2 辉光放电反应器类型 32

4.2.1 针板型放电 32

4.2.2 微空心阴极管放电 33

4.2.3 毛细管辉光放电 35

4.3 辉光放电净化有机废气影响参数 38

4.3.1 进气流速和停留时间 38

4.3.2 初始浓度 38

4.3.3 针数的影响 39

4.3.4 能量密度 39

4.4 辉光放电处理VOCs机理 40

4.5 辉光等离子体处理系统的比较分析 41

参考文献 42

第5章 介质阻挡放电等离子体净化器 45

5.1 介质阻挡放电的发展历程 45

5.2 介质阻挡放电原理 46

5.3 介质阻挡放电反应器 47

5.3.1 线筒型 47

5.3.2 筒筒型 49

5.3.3 板板型 50

5.3.4 催化剂填充型 51

5.3.5 吸附剂填充型 54

5.3.6 多级串联型 56

5.3.7 多级并联型 58

5.4 技术影响参数 58

5.4.1 气体流速 58

5.4.2 VOCs初始浓度 58

5.4.3 水汽湿度 59

5.4.4 背景气体成分 60

5.4.5 反应器结构 60

5.4.6 供给电压和频率 61

5.4.7 电极尺寸和材料 61

5.4.8 介质性质 62

5.4.9 温度 62

5.4.10 催化剂种类 63

5.4.11 催化剂位置 64

5.4.12 UV光源 64

5.4.13 能量密度 65

5.4.14 VOCs混合物 65

5.5 降解产物 69

5.5.1 气态产物分析 69

5.5.2 液态和固态产物分析 71

5.5.3 能耗和能效 72

5.6 VOCs降解机理 73

5.6.1 活性粒子生成 73

5.6.2 VOCs的分解机理 74

5.7 工程案例 78

5.7.1 沥青烟气净化 78

5.7.2 H2S和CS2净化 79

5.8 结论和展望 81

参考文献 81

第6章 电晕放电等离子体净化器 90

6.1 电晕放电原理 91

6.2 电晕放电等离子体反应器类型 92

6.2.1 正电晕和反电晕 92

6.2.2 脉冲电晕 93

6.2.3 线板电极 96

6.2.4 线筒电极 97

6.2.5 针板电极 99

6.2.6 线圈式电极 100

6.2.7 喷嘴式电极 100

6.2.8 刀板电极 101

6.2.9 串并联多极系统 102

6.3 技术影响参数 104

6.3.1 反应器结构 104

6.3.2 电极形状与材料 104

6.3.3 串并联级数 105

6.3.4 峰值电压 106

6.3.5 水汽湿度 106

6.3.6 背景气体氧气浓度 107

6.3.7 填充介质 107

6.3.8 反应器温度 108

6.4 降解结果分析 108

6.4.1 气态产物分析 108

6.4.2 液态或固态产物副产物分析 110

6.5 能耗与能效分析 111

6.6 技术与经济结果分析 112

6.7 电晕放电放电降解VOCs机理 112

6.8 工业应用案例 116

6.8.1 烟气净化 116

6.8.2 造纸废气处理 117

6.8.3 垃圾焚烧尾气净化 118

6.9 电晕放电等离子体净化器对比与展望 118

参考文献 121

第7章 滑动弧放电等离子体净化器 127

7.1 滑动弧放电原理 127

7.2 滑动弧放电等离子体反应器 129

7.2.1 刀形电极 129

7.2.2 多电极 132

7.2.3 旋转电弧放电 135

7.2.4 龙旋风电弧放电 138

7.2.5 缩放电极电弧放电 140

7.2.6 滑动弧放电联合其他技术 140

7.3 技术参量 143

7.3.1 气体流速 143

7.3.2 VOCs初始浓度 144

7.3.3 水汽湿度 144

7.3.4 背景气体成分 145

7.3.5 反应器结构 146

7.3.6 供给电压和频率 147

7.3.7 电极尺寸和材料 148

7.4 降解产物 148

7.4.1 气态产物分析 148

7.4.2 液态和固态产物分析 150

7.5 能耗和能效分析 152

7.6 滑动弧放电等离子体降解VOCs机理 153

7.7 工程案例 157

7.8 比较和展望 159

参考文献 162

第8章 射频放电等离子体净化器 167

8.1 射频放电原理 167

8.2 射频放电等离子体反应器 169

8.2.1 电感耦合等离子体反应器（ICP） 169

8.2.2 电容耦合等离子体反应器（CCP） 171

8.3 技术影响参数与降解结果 173

8.3.1 操作压力 173

8.3.2 输入功率 174

8.3.3 辅助气体 175

8.3.4 电极材料和结构 175

8.3.5 气态产物结果分析 176

8.3.6 固态产物分析 177

8.4 射频放电降解VOCs机理 177

8.5 展望 178

参考文献 178

第9章 微波等离子体净化器 181

9.1 微波放电原理 181

9.2 微波放电等离子体反应器类型 182

9.2.1 常规微波等离子体炬射流 182

9.2.2 阶梯型谐振腔微波等离子体射流 184

9.2.3 微波等离子体燃烧器 186

9.2.4 改进的低压微波等离子体反应器 186

9.2.5 双焦等离子体源微波反应器 187

9.3 技术影响参数 188

9.3.1 微波功率 188

9.3.2 背景气体 189

9.3.3 初始浓度 189

9.3.4 喷嘴内径与气体流速 190

9.3.5 水蒸气的含量 190

9.3.6 处理温度 190

9.4 产物分析 191

9.4.1 气态产物 191

9.4.2 固态产物 191

9.5 微波放电降解VOCs机理 192

9.6 不同微波等离子体放电处理效果评价 193

参考文献 194

第10章 等离子体协同光催化技术 197

10.1 等离子体-紫外光催化技术机理 197

10.2 等离子体-紫外光催化反应器 198

10.3 工艺影响参数 199

10.3.1 入口浓度 199

10.3.2 湿度 200

10.3.3 输入功率 200

10.3.4 处理顺序 200

10.4 工程案例 201

10.5 总结与展望 202

参考文献 203

第11章 吸附与等离子体组合净化技术 204

11.1 吸附与等离子体组合关键技术 204

11.1.1 吸附-分离浓缩-等离子体分解 204

11.1.2 吸附富集-等离子体原位分解再生 205

11.2 吸附与等离子体耦合机制 209

11.3 净化效果影响因素分析 210

11.3.1 吸附剂 210

11.3.2 解吸气体 210

11.3.3 放电功率 211

11.3.4 放电处理时间 211

11.3.5 污染物种类和浓度 211

11.4 工程实例 212

11.4.1 吸附-分离浓缩-等离子体分解系统的应用 212

11.4.2 吸附富集-等离子体原位分解再生系统的应用 212

11.5 结论与展望 213

参考文献 213

第12章 等离子体与生物过滤组合处理技术 215

12.1 等离子体与生物过滤耦合机理 215

12.2 等离子体与生物过滤组合反应器结构 216

12.2.1 塔式等离子体-生物过滤组合系统 217

12.2.2 滤池式等离子体-生物过滤组合系统 218

12.3 工艺影响参数 219

12.3.1 污染物浓度 219

12.3.2 运行和停留时间 219

12.4 结论和展望 220

参考文献 220

第13章 等离子体分解烷类气体 222

13.1 含烷类气体的危害 222

13.2 等离子体处理含烷类气体系统 222

13.2.1 电晕放电 222

13.2.2 介质阻挡放电 223

13.2.3 滑动弧放电 223

13.2.4 射频放电 224

13.3 技术影响参数 225

13.3.1 初始浓度 225

13.3.2 气体流量 225

13.3.3 催化剂 225

13.3.4 温度 226

13.3.5 比能耗 226

13.3.6 放电功率 227

13.3.7 烃类化学结构 227

13.3.8 空气湿度 227

13.3.9 氧气浓度 227

13.3.10 载气 228

13.4 降解产物与降解机理 228

13.5 展望 229

参考文献 229

第14章 等离子体净化醛类气体 231

14.1 含醛废气的来源与处理 231

14.2 等离子体处理含醛气体系统 231

14.2.1 电晕放电 231

14.2.2 介质阻挡放电 232

14.2.3 高频电容耦合放电 232

14.3 净化技术影响参数 232

14.3.1 反应器结构 232

14.3.2 电压 233

14.3.3 VOCs初始浓度 234

14.3.4 背景气体成分 234

14.3.5 VOCs化学结构 235

14.3.6 催化剂 236

14.3.7 气体流速 237

14.3.8 温度 237

14.3.9 输入能量 238

14.4 降解产物与降解机理 239

14.5 展望 242

参考文献 243

第15章 等离子体净化苯系物 245

15.1 苯系物挥发性有机物的来源与处理 245

15.1.1 来源 245

15.1.2 危害 245

15.1.3 处理技术 246

15.2 等离子体处理苯系物系统 247

15.2.1 电晕放电 247

15.2.2 介质阻挡放电 248

15.2.3 滑动弧放电 249

15.2.4 射频放电 249

15.2.5 辉光放电 249

15.2.6 表面放电 250

15.3 净化技术影响参数 250

15.3.1 施加电压与电场强度 250

15.3.2 输入电流 251

15.3.3 频率 252

15.3.4 输入能耗 252

15.3.5 反应器类型 253

15.3.6 反应器尺寸与材料 254

15.3.7 电极形状 255

15.3.8 电极材料 255

15.3.9 载气 256

15.3.10 气体停留时间和气体流速 256

15.3.11 苯系物种类 257

15.3.12 单独VOCs与混合VOCs 258

15.3.13 初始浓度 258

15.3.14 湿度 259

15.3.15 催化剂 260

15.3.16 各反应条件影响程度比较 264

15.4 降解过程产物与降解机理 264

15.4.1 苯降解机理 264

15.4.2 甲苯降解机理 266

15.4.3 对二甲苯降解机理 271

15.4.4 邻二甲苯降解机理 272

15.4.5 苯乙烯降解机理 272

15.5 风险评价 274

15.5.1 苯降解副产物 274

15.5.2 苯乙烯和邻二甲苯降解副产物 275

15.6 应用测试 275

参考文献 276

第16章 等离子体净化醇类气体 284

16.1 醇类气体的特征与净化 284

16.1.1 来源与特征 284

16.1.2 净化技术 284

16.2 等离子体处理含醇气体系统 285

16.2.1 电晕放电 285

16.2.2 介质阻挡放电 286

16.2.3 微波放电 287

16.2.4 射频放电 287

16.3 降解产物与降解机理 287

16.4 净化技术影响参数 289

16.4.1 初始浓度 289

16.4.2 温度 289

16.4.3 含水量 289

16.4.4 连续吸附／再生和连续处理 290

16.4.5 输入功率 290

16.4.6 催化剂 291

16.4.7 气体流速 291

16.4.8 载气成分 292

16.4.9 放电电压 292

16.4.10 放电频率 292

16.4.11 背景气体 292

16.5 展望 292

参考文献 293

第17章 等离子体净化酮类气体 295

17.1 含酮气的来源与处理 295

17.2 等离子体处理含酮气体系统 295

17.2.1 电晕放电 295

17.2.2 介质阻挡放电 296

17.2.3 高压辉光放电 296

17.3 净化技术影响参数 296

17.3.1 反应器结构 296

17.3.2 电流 298

17.3.3 湿度 298

17.3.4 背景气体成分 299

17.3.5 输入功率 299

17.3.6 能量密度 300

17.3.7 催化剂 301

17.4 降解产物与降解机理 302

17.5 展望 305

参考文献 306

第18章 等离子体净化含氟烃类化合物 308

18.1 含氟挥发性有机物的来源与处理 308

18.2 等离子体处理含氟挥发性有机物系统 308

18.2.1 介质阻挡放电 308

18.2.2 滑动弧放电 309

18.2.3 电晕放电 309

18.2.4 微波放电 309

18.2.5 辉光放电 309

18.3 净化技术影响参数 310

18.3.1 施加电压 310

18.3.2 输入能量 311

18.3.3 反应器结构 311

18.3.4 背景气体 312

18.3.5 气体流速 312

18.3.6 初始浓度 313

18.3.7 停留时间 313

18.3.8 催化剂 314

18.3.9 湿度 314

18.3.10 温度 314

18.4 降解过程产物与降解机理 315

18.4.1 C2F6的分解机理 315

18.4.2 CCl2-CClF2的分解机理 315

18.4.3 CF4的分解机理 316

18.4.4 C2H2F4的分解机理 317

18.4.5 SO2F2的分解机理 319

18.4.6 CF2Br2的分解机理 319

18.4.7 NF3的分解机理 320

18.4.8 SF6的分解机理 322

18.5 展望 322

参考文献 323

第19章 等离子体净化含氯烃类化合物 325

19.1 含氯挥发性有机物的来源与处理 325

19.2 等离子体处理含氯挥发性有机物系统 325

19.2.1 电晕放电 325

19.2.2 介质阻挡放电 326

19.2.3 滑动弧放电 326

19.2.4 微波放电 326

19.2.5 辉光放电 326

19.3 净化技术影响参数 327

19.3.1 背景气体 327

19.3.2 温度 327

19.3.3 初始浓度 327

19.3.4 含水量 328

19.3.5 放电功率 328

19.3.6 气体流速 329

19.3.7 催化剂 330

19.3.8 能量密度 330

19.3.9 处理时间 331

19.3.10 施加电压 332

19.3.11 脉冲与频率 332

19.3.12 污染物种类 333

19.3.13 气体检测器管子长度 333

19.4 降解机理分析 333

19.4.1 C2HCl3分解机理 333

19.4.2 CH2Cl2分解机理 335

19.4.3 C2H3Cl3分解机理 335

19.4.4 CCl4和CHCl3分解 335

19.5 副产物风险评价 337

参考文献 337

第20章 等离子体净化含氮恶臭气体 341

20.1 含氮类恶臭气的来源与特征 341

20.2 含氮类恶臭气的处理技术 341

20.3 等离子体处理含氮恶臭气体系统 342

20.3.1 电晕放电 342

20.3.2 介质阻挡放电 342

20.3.3 滑动弧放电 343

20.3.4 微等离子体 343

20.4 净化技术影响参数 343

20.4.1 反应器结构 343

20.4.2 电压 345

20.4.3 背景气体成分 345

20.4.4 气体流速 346

20.4.5 VOCs初始浓度 346

20.4.6 温度 347

20.4.7 湿度 348

20.4.8 催化剂 349

20.5 降解产物与降解机理 350

20.6 展望 353

参考文献 353

第21章 等离子体净化含硫恶臭气体 355

21.1 含硫类恶臭气的来源与特征 355

21.2 含硫类恶臭气的处理技术 355

21.3 等离子体处理含硫恶臭气体系统 356

21.3.1 电晕放电 356

21.3.2 介质阻挡放电 356

21.3.3 滑动弧放电 357

21.3.4 射频放电 358

21.4 净化技术影响参数 358

21.4.1 反应器结构 358

21.4.2 电压 359

21.4.3 电源频率 360

21.4.4 气体流速 361

21.4.5 背景气体成分 361

21.4.6 VOCs初始浓度 362

21.4.7 湿度 363

21.4.8 温度 363

21.4.9 催化剂 364

21.5 降解产物与降解机理 365

21.5.1 硫化氢 365

21.5.2 硫醇类 366

21.5.3 二硫化碳 368

21.5.4 二甲基硫 368

21.6 工程案例 369

21.7 展望 369

参考文献 370