室内挥发性有机污染物检测及治理实验

室内挥发性有机污染物检测及治理实验第一部分等离子体异味气体治理一、实验目的1.了解等离子体除臭的工作原理；2.熟悉等离子体除臭装置的构造，学会等离子体装置操作；3.探究影响等离子体除臭装置的异味气体处理效果的影响因素；4.对进气流量、异味气体浓度与等离子体除臭装置除臭效率关系进行实验测定研究。二、实验原理异味气体多是有机污物等微小颗粒悬浮污染物。等离子体是继固态、气态、液态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的放电电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子核自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性离子和废气中的污染物作用，使污染物在极短的时间内分解，并发生后续的各种反应已达到降解污染物的目的。放电过程中产生少量的臭氧，增强了污染物的氧化降解。三、实验装置1.等离子体除臭装置：由30.5cm×20.3cm×72.2cm的方形钢铁皮外壳构成，内纵置数条锯齿状放电条，外配抽风机，进气管口配有转子流量计和5kV峰值的瓷环电压闸；2.TVOC仪：以异味气体体积与气量体积的体积比来表示浓度，即为体积比浓度，单位为ppm，ppb，ppt。3.油漆挥发废气；4.三通进气阀。四.实验步骤1.打开TVOC仪开关键，仪器自检，显示“Ready”，处于准备测量状态；2.拉下瓷环电闸，等离体装置处于工作状态，把TVOC仪探头靠近进气管小导管口，调节三通进气阀，查看TVOC仪显示屏浓度，选定一个值，调节三通进气阀和流量转子，并保持其值基本不变，测定6个不同进气流量，相同进气口有机物浓度下，出气口有机物浓度；3.再选定一个小的进气流量，调节三通阀门，使进气有机物浓度由小到大取6个值，测定出气口有机物浓度；4.再选定一个大的进气流量，调节三通阀门，使进气有机物浓度由小到大取6个值，测定出气口有机物浓度。五．实验数据记录和处理结果1.进气口有机物浓度不变，进气流量改变编号项目123456平均值进气流量（m3/h)123455.63进气口有机物浓度(ppm)54.655.455.25253.55253.8出气口有机物浓度(ppb)5251867277778696786188067844有机物去除率（%）90.3884.3585.9183.2885.3183.0785.42出气口有机物浓度随进气量的变化400060008000100000123456进气量(m3/h)出气口有机物浓度（ppb）有机物去除率随进气量的变化82.0084.0086.0088.0090.0092.000246进气流量（m3/h）有机物去除率（%）由图可知：随着进气流量的增大，出气处有机物浓度变大，有机物去除率降低，因此，进气流量越大，除臭效果越不理想。2.进气流量不变，进气口有机物变化（1）大的进气流量不变，进气口有机物变化编号项目123456平均值进气流量（m3/h)2222222进气口有机物浓度(ppm)22.23140.150.76069.845.6出气口有机物浓度(ppb)6938785177707551911386017971有机物去除率（%）68.7574.6780.6285.1184.8187.6882.53出气口有机物浓度随进气口有机物浓度变化60006500700075008000850090009500203040506070进气口有机物浓度（ppm）出气口有机物浓度（ppb）有机物去除率随进气口有机物浓度的变化60.0065.0070.0075.0080.0085.0090.00203040506070进气口有机物浓度（m3/h）有机物去除率（%）（2）小的进气流量不变，进气口有机物变化出气口有机物浓度随进气口有机物浓度变化40005000600070008000900010000192939495969进气口有机物浓度（ppm）出气口有机物浓度（ppb）有机物去除率随进气口有机物浓度的变化60.0065.0070.0075.0080.0085.0090.00192939495969进气口有机物浓度（m3/h）有机物去除率（%）由图可知：在特定进气流量下，随着进气口有机物浓度的增加，有机物去除率增高，除臭效果越理想；在大的有机物进气流量下，有机物的去除率比在小的进气流量下有机物的去除率高，除臭效果越理想；因此，高浓度和大的进气流量有利于提高除臭装置的除臭效果。六、实验总结这次实验时，发现我的实际动手能力还有待提高，就这个实验来说，那个简易浓度控制装置就比较麻烦，那个PPb测试器的使用也比较麻烦。整个实验下来，让我的能力提升了一大步。第二部分等离子改性活性炭的研究一、研究目的1、了解活性炭的吸附与脱附原理；2、探究改性实验时的影响因素；3、分析不同活性炭等离子改性后的不同；4、分析数据，得出结论。二、活性炭的定义与吸附、脱附原理活性炭(Activatedcarbon)是经过活化处理的黑素多孔的固体物质，具有发达的空隙结构、有很大比表面积的炭。按照国际纯粹花学和应用化学联合会(IUPAC)的定义，活性炭是炭在炭化时、炭化前、炭化后经与气体或与化学品(如氯化锌)作用与增加吸附性能的多孔的炭。吸附是指固体表面的分子或原子因受力不均而具有剩余的表面能，当某些物质碰撞固体表面时，受到这些不平衡力的吸引而停留在固体表面上，这就是吸附。吸附的结果是吸附质在吸附剂上聚集，吸附剂的表面能降低。吸附固体成为吸附剂，被固体吸附的物质称为吸附质。由于吸附作用发生在吸附剂的表面上，所以与吸附剂的表面特性密切关系，如吸附剂的比表面积、孔体积、孔尺寸、表面能、表面化学性质(亲水疏水性等)。吸附发生时，其作用发生在两相界面上，一相中的物质或溶解在其中的物质向另一相转移和积聚，使两相中物质浓度发生变化的过程为吸附过程。本实验使用冲洗脱附：用不被吸附的气体(液体)冲洗吸附剂，使被吸附的组分脱附下来。采用这种方法必然产生冲洗剂与被吸附组分混合的问题，需要用别的方法将它们分离，因此这种方法存在多次分离的不便性。三、研究数据处理及结果编号无等离子改性123456时间(min)02032495471进气口有机物浓度(ppm)128.8128.8128.8128.8128.8128.8出气口有机物浓度(ppm)0.9321.7221.0473.0223.3119.00有机物去除率（%）99.2898.6699.1997.6597.4393.01编号等离子改性3小时123456时间(min)0831455580进气口有机物浓度(ppm)160160160160160160出气口有机物浓度(ppm)1.111.321.6310.0016.0018.90有机物去除率（%）99.3199.1898.9893.7590.0088.19编号等离子改性6小时123456时间(min)041107132141149进气口有机物浓度(ppm)134.5134.5134.5134.5134.5134.5出气口有机物浓度(ppm)2.12.394.7229.22710.120.2有机物去除率（%）98.4498.2296.4993.1492.4984.96以上是这次椰壳炭吸附实验的数据，由三次实验可以看出，随着时间的延续，有机物的去除率呈下降趋势。等离子改性后，椰壳炭的有机物去除效率会发生改变，且随着等离子改性的时间长短而变化。从上可以看出等离子改性3小时后的去除效率比等离子改性6小时后的去除效率要高。四、实验总结从这次实验可以看出，椰壳炭的吸附效率是比较高的，但是其有机物去除效率受到了等离子改性、等离子改性的时间长短、温度、气压等因素的影响。