Study on Purification of volatile organic compounds with non-thermal plasma
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+ English摘要:目的
以低温等离子体净化器为依托，研究低温等离子体对甲苯、丙酮、乙酸乙酯和四氯化碳四种挥发性有机物的净化性能。
方法通过单一组分挥发性有机物体系和双组分挥发性有机物体系进行净化率和净化动力学的研究。
结果在单一组分挥发性有机物体系中，四种物质的净化率在300 min时均达到90%以上，各物质的净化动力学曲线符合指数方程Ct=C0·e-kt，净化速率呈现出四氯化碳>甲苯>丙酮=乙酸乙酯的规律。在双组分挥发性有机物混合体系（丙酮、乙酸乙酯）中，相同条件下低温等离子体净化器对任一组分的净化率均低于单一组分，且各组分的净化存在竞争关系，相比于乙酸乙酯，净化器对丙酮的净化显示出更高的速率。
结论低温等离子体对几种挥发性有机物的净化效果明显，净化速率快，该技术可为工作场所空气中挥发性有机物的高效净化提供依据。
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表 1 单一组分挥发性有机物净化的实验数据
时间/min 甲苯 丙酮 乙酸乙酯 四氯化碳 质量浓度/（mg/m3） 净化率/% 质量浓度/（mg/m3） 净化率/% 质量浓度/（mg/m3） 净化率/% 质量浓度/（mg/m3） 净化率/% 0 364 0 866 0 603 0 359 0 30 297 18.4 626 27.7 453 24.9 264 26.5 60 203 44.2 479 44.7 344 43.0 180 49.9 90 152 58.2 375 56.7 285 52.7 113 68.5 120 108 70.3 314 63.7 240 60.2 77 78.6 150 64 82.4 258 70.2 184 69.5 50 86.1 180 34 90.7 194 77.6 122 79.8 36 90.0 240 21 94.2 119 86.3 83 89.2 17 95.3 300 14 96.2 54 93.9 37 93.9 11 97.0 
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表 2 按指数方程拟合净化动力学曲线得到的参数
有机物名称 C0 k R2 甲苯 380.4 0.010 8 0.990 丙酮 839.7 0.008 5 0.993 乙酸乙酯 594.5 0.008 5 0.995 四氯化碳 371.0 0.012 5 0.997
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表 3 双组分挥发性有机物净化的实验数据
时间/min 丙酮 乙酸乙酯 质量浓度/(mg/m3) 净化率/% 质量浓度/(mg/m3) 净化率/% 0 858 0 599 0 30 649 24.4 478 20.2 60 505 41.1 364 39.2 90 398 53.6 314 47.5 120 341 60.3 257 57.0 150 279 67.4 211 64.8 180 227 73.5 179 70.2 240 148 82.8 136 77.3 300 82 90.4 98 83.6
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表 4 按指数方程拟合净化动力学曲线得到的参数
有机物名称 实验体系 C0 k R2 丙酮 单组分 839.7 0.008 5 0.993 双组分 834.4 0.007 6 0.994 乙酸乙酯 单组分 594.5 0.008 5 0.995 双组分 582.3 0.006 6 0.991
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