低溫等離子體協(xié)同催化技術(shù)處理VOCs研究綜述

韓豐磊，季純潔，張子琦，朱一凡，李丹丹，張婷婷，周 碩，郭雯雯

(1.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 化學(xué)工程學(xué)院，山東 青島 266580；2.青島歐賽斯環(huán)境與安全技術(shù)有限責(zé)任公司，山東 青島 266580)

0 引 言

當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨溃ば袠I(yè)為社會(huì)創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)對(duì)環(huán)境也造成了不可忽視的影響。化工行業(yè)各生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)中排放大量揮發(fā)性有機(jī)物(Volatile Organic Compounds，VOCs)，作為一種大氣污染物，不僅具有毒性，甚至具有“三致”效應(yīng)，危害人類健康，且對(duì)環(huán)境產(chǎn)生多重影響。因此，VOCs治理已成為研究重點(diǎn)。

揮發(fā)性有機(jī)化合物污染主要由工業(yè)排放引起，具有排放量大、濃度高、污染物種類多、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。常見的工業(yè)源VOCs減排途徑包括源頭減排、過程處理及末端處理3個(gè)方面[1]。雖然前2種技術(shù)可以減少VOCs的產(chǎn)生或排放，但目前VOCs的末端處理仍不可忽視。目前研究最多且最常見的VOCs末端降解技術(shù)主要有2類[2]：① VOCs回收技術(shù)，即通過分離、富集和回收利用等手段將VOCs從有機(jī)廢氣中分離出來，主要包括吸附、吸收、冷凝和膜分離；② VOCs銷毀技術(shù)，又稱破壞法，即通過氧化還原等化學(xué)反應(yīng)將VOCs氧化分解為無害的CO2和H2O等物質(zhì)，主要有生物處理、燃燒、光催化和等離子體4種處理技術(shù)[2]。

近年來，低溫等離子體技術(shù)在環(huán)境污染控制和能源再生方面受到了廣泛關(guān)注，如去除VOCs和NOx[3]、催化劑[4]制備或改性、燃料重整[5]等。但單一的等離子體技術(shù)仍存在較明顯的短板，如礦化率較低、副產(chǎn)物較多，制約了該技術(shù)進(jìn)一步工業(yè)化應(yīng)用。鑒于此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究了一種低溫等離子體復(fù)合技術(shù)，即等離子體催化，主要特點(diǎn)：① 反應(yīng)系統(tǒng)能量利用率高、反應(yīng)條件溫和；……