基本信息
- 项目名称：
- 大气压微波等离子体与催化剂协同作用分解CF4
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 全氟化碳是现代工业生产过程中排放的气态污染物，是一种需要严格监控的温室气体，由于其性质稳定难分解，PFCs的处理一直是的处理一直是研究热点，科学家们提出各种方法对PFCs 有害气体进行处理。本文主要研究的是大气微波等离子体对CF4分解工艺，探讨研究了微波等离子体的性质，并分析各种因素对分解效果的不同影响差异，以及催化剂对分解效果和NOx的不同影响。
- 详细介绍：
- PFCs被认定为最有影响潜力的温室气体，在近三十年来引起世界范围内的广泛关注，控制PFCs排放成为环境保护领域关心的热点问题。CF4作为PFCs中性质结构最稳的物质引起广泛关注。近几年来，随着我国半导体工业的快速发展，CF4排放量会逐年增加。国内资料显示，目前我国PFCS的消减工作刚刚起步，作为《京都议定书》的缔约国，这将制约我国经济的发展。开展CF4的脱除研究符合我国的环境保护和经济发展战略。大气压微波等离子处理CF4与其它等离子体工艺相比，以其高脱除率、高能量利用效率成为近年来的研究热点。现有文献关于大气压微波等离子体分解CF4研究主要集中在优化实验装置，寻求最佳的实验条件以达到更高的脱除效率，而对大气压微波等离子体的内部特性缺少深入的认识和了解，对CF4在等离子体中的反应过程和机理没有深入研究。本文主要研究的是利用微波等离子体与催化剂的联合作用去除CF4，深入了解CF4在等离子体中的反应过程和机理。实验表明，应用大气压下微波等离子体处理CF4，脱除率达到99.5%以上；氧气、水蒸气、CF4初始浓度对实验的影响存在最佳浓度；另外，去除效果还随微波功率的增加而增加。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本文研究了利用大气压微波等离子体分解PFCs中最难分解的CF4气体，以实现有害气体的高效率脱除，并减少有毒副产物的产生。 本文以对PFCs的背景介绍为起点，微波等离子体与催化剂的联合作用去除CF4，深入了解CF4在等离子体中的反应过程和机理。得到的实验数据绘制成曲线图，研究其分解效果，得出结论。
科学性、先进性及独特之处
- 大气压微波等离子体，无需真空系统，因而设备简单，方便操作，易于安装和调试，运行成本低，更适合实际工业应用。在适合的条件下处理PFCs得到接近100%的分解率。大气压微波等离子体具有高电子密度和较大的等离子体积，对大流量高浓度PFCs分解明显优于其他等离子体方法。具有广阔的应用前景。
应用价值和现实意义
- 大气压微波等离子处理CF4与其它等离子体工艺相比，以其高脱除率、高能量利用率成为近年来的研究热点。现有文献关于大气压微波等离子体分解CF4研究主要集中在优化实验装置，寻求最佳实验条件以达到更高脱除率，而对其内部特性缺少深入的认识和了解，对CF4在等离子体中的反应过程和机理没有深入研究。本文主要研究利用利用微波等离子体与催化剂的联合作用去除CF4，深入了解CF4在等离子体中的反应过程和机理。
学术论文摘要
- 全氟化碳是现代工业生产过程中排放的气态污染物，是一种需要严格监控的温室气体，由于其性质稳定难分解，PFCs的处理一直是的处理一直是研究热点，科学家们提出各种方法对PFCs 有害气体进行处理。本文主要研究的是大气微波等离子体对CF4分解工艺，探讨研究了微波等离子体的性质，并分析各种因素对分解效果的不同影响差异，以及催化剂对分解效果和NOx的不同影响。实验表明，应用大气压下微波等离子体处理CF4，脱除率达到99.5%以上；氧气、水蒸气、CF4初始浓度对实验的影响存在最佳浓度；另外，去除效果还随微波功率的增加而增加。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1]解宏端,朱小梅,孙冰.微波等离子体处理PFCs的研究.河北大学报:自然科学版,2007,27(增刊):98-101 [2]张廉政.催化剂在等离子体去除CF4过程的促进和减排作用.大连：大连海事大学，2010 [3]孙冰，解宏端，朱小梅，刘永军.大气压微波等离子体发生装置.中国国家发明专利 [4]解宏端,常压下微波等离子体处理四氟化碳的研究 大连：大连海事大学，2009
同类课题研究水平概述
- 无
