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三乙胺制備實驗結(jié)果及分析

 在氬氣中的去除效果實驗條件為純{乙胺：氣體總流量50mI／rnin，脈沖頻率50Hz，拳溫20，質(zhì)量濃度為0．442rag／ml；水汽對純三乙胺的影響：氣體總流量1O0mI／min，脈沖頻率50Hz，室溫16．2℃。質(zhì)量濃度為0．453mg／mI；三乙胺水溶液(三乙胺和水的體積比為1：10)：氣體總流量300mL／min，脈沖頻率50Hz，室溫20℃，質(zhì)鏈濃度為0。042mg／mI．峰值電壓的高低決定著電場的強弱，電場的強弱決定著自由電子獲得的能量．在實驗中當電壓升到7．5kV時開始發(fā)牛反肺：，反應(yīng)器中的三乙胺被激發(fā)、電離，使得比較弱的鍵如CH。·容易被打斷．如果還有其他物質(zhì)如水也會發(fā)生電離，它在電暈反應(yīng)器中會發(fā)生電離反應(yīng)[1j如下：這樣產(chǎn)生更多的活化離子，促進鍵能稍強的鍵也斷開，電壓越高反應(yīng)越能進行，經(jīng)過一系列的鏈式反應(yīng)將三乙胺降解，處理效果見圖3．2．2在氮氣中的去除效果實驗條件與氬氣下的純?nèi)�乙胺類似：氣體總流量50mL／min，脈沖頻率50Hz，室溫20℃，質(zhì)量濃度為0．432mg／mI；水汽對純?nèi)�乙胺的影響：氣體總流量100mI／rain，脈沖頻率50Hz，室溫l6．2℃，質(zhì)量濃度為0．448mg／mI；三乙胺水溶液(三乙胺和水的體積比為1：10)：氣體總流量300mI／min，脈沖頻率5OHz，室溫2O℃，質(zhì)量濃度為0．039mg／mL．隨著電壓從7．5kV升高到15kV，三乙胺在不同的情況下處理效果都能提高10％左右．主要也是考察峰值電壓對三乙胺的處理影響，當電壓升高時，反應(yīng)器中能量變大，使得分子之間的化學鍵斷裂，斷裂后的自由離子進行重新組合，使得有機廢氣降解．處理效果見圖4．2．3氮氣和氧氣混合時的去除效果實驗條件：三乙胺水溶液(三乙胺和水的體積比為1：10)，氣體總流量300mL／min，脈沖頻率50Hz，室溫20℃，質(zhì)量濃度為0．044mg／mI．氮氣和氧氣體積比為4：1主要是模擬大氣成分來進行實驗，處理效果見圖5．氧氣的體積分數(shù)從10到25時，前后處理效率大約提高1O．在有氧氣的情況下，氧氣在非平衡等離子體的作用下會發(fā)生反應(yīng)如下：()2+e～一O2e(3)O2e～一20+e一(4)()+o一O。(5)o3+e～一O3e一(6)原因可能是在處理有機廢氣中有機物本身的斷鍵是起根本性的作用，為了使其降解效果更好，可以增加反應(yīng)中的自由電子、離子和自由基，還有氧等離子體以及由氧分子形成的臭氧等，氧等離子體和臭氧在對有機廢氣處理中起促進作用．O的鍵能較低，(每分子5．12eV)容易被激發(fā)和電離L9j，產(chǎn)生的O·，HO·和O。等性自由基，簇射到反應(yīng)器中的廢氣u，被打斷的離子和這些自由基重新組合，生成穩(wěn)定產(chǎn)物．不過在實驗過程中氧氣不宜過多或先通氧氣容易發(fā)生爆炸．2．4產(chǎn)物分析本實驗的產(chǎn)物分析使用的是波數(shù)在400～4000cm中的紅外光譜和離子色譜．反應(yīng)后的氣體經(jīng)過干燥后通人紅外光譜儀，三乙胺水溶液在載氣為氮氣和氧氣混合氣體反應(yīng)后的譜圖見圖6．可以知道反應(yīng)產(chǎn)物有H。O，CO，CO和一些簡單的有機物．在產(chǎn)物中可能有些物質(zhì)含量比較少通過紅外沒有檢測出．為了進一步確定產(chǎn)物，把反應(yīng)后的氣體通入到蒸餾水中再進行離子色譜進行分析，三乙胺水溶液在載氣氬氣反應(yīng)后的氣體通入到蒸餾水，取一定量的液體注入離子色譜儀中，譜圖見圖7．氮原子被分離出來形成氮氧化物，在進入水中變成硝酸根離子，可以說明在三乙胺降解比較完全，其他情況下都有硝酸根離子．在電暈發(fā)電的情況下，三乙胺中的一CH。容易被打斷，或者再斷一H生成CH一=CH：，隨著電壓和其他因素的影響會有更多的CH電離出來，在有氧的情況下甲基和乙烯容易和氧原子生成HO和CO．但反應(yīng)中有水參加會產(chǎn)生Ho，發(fā)生反應(yīng)[“如下：R3N：一H+H2o2—R3N。L—O一+H2O(7)

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