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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VOCs258

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