板式介质阻挡放电等离子体去除水中TAIC的影响因素研究

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2022-0735

摘要/Abstract

摘要：

三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）是一种用途极其广泛的精细化工产品，其生产废水难以通过传统的废水处理方法进行处理。介质阻挡放电是一种高效去除水中难降解有机物的方法，采用介质阻挡放电等离子体处理TAIC生产废水，考察了单位面积有效放电功率、溶液初始pH、电导率、放电间距等参数对TAIC去除效果的影响。结果表明，高放电功率、中性环境、低电导率、减小放电间距有利于提高TAIC去除率，实验最佳条件下TAIC去除率可达89.19%。

关键词: 介质阻挡放电等离子体, 三烯丙基异氰脲酸酯, 难降解有机废水, 精细化工

Abstract:

Triallyl isocyanurate（TAIC） is a widely used fine chemical product. The wastewater from the production of TAIC is difficult to treat by traditional methods. Dielectric barrier discharge is an efficient method to remove refractory organic matter in water. In present work， the Dielectric barrier discharge plasma is used to treat production wastewater with TAIC. The influence of effective electric power per unit area，initial pH，conductivity and discharge spacing on the removal rate and removal efficiency of TAIC was investigated. The results showed that high electric power，neutral environment，low conductivity and reduced discharge spacing were conducive to improving the removal rate of TAIC，and the removal rate of TAIC under the best experimental conditions could reach 89.19%.

Key words: dielectric barrier discharge plasma, triallyl isocyanurate（TAIC）, refractory organic wastewater, fine chemicals

中图分类号:

X703.1

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https://www.iwt.cn/CN/Y2023/V43/I1/108

图/表 10

图1 板式介质阻挡放电实验装置

Fig. 1 Plate type dielectric barrier discharge experimental device

图2 单位面积有效放电功率对TAIC去除效果的影响

Fig. 2 Effect of effective electric power per unit area on TAIC removal rate

表1 不同有效放电功率下TAIC的反应速率常数

Table 1 Reaction rate constants of TAIC at different effective electric power

单位面积有效放电功率/（W·cm^-2）	0.32	0.40	0.48
k/min^-1	0.039 4	0.043 8	0.050 6
R²	0.986	0.982	0.970

图3 溶液初始pH对TAIC去除效果的影响

Fig. 3 Effect of the initial pH of the solution on TAIC removal rate

表2 不同初始pH下TAIC的反应速率常数

Table 2 Reaction rate constants of TAIC at different initial pH

初始pH	3	5	7	9	11
k/min^-1	0.038 2	0.045 5	0.049 3	0.042 9	0.038 1
R²	0.990	0.972	0.982	0.964	0.951

图4 溶液初始电导率对TAIC去除率的影响

Fig. 4 Effect of the initial conductivity of the solution on TAIC removal rate

表3 不同初始电导率下TAIC的反应速率常数

Table 3 Reaction rate constants of TAIC at different initial conductivities

溶液初始电导率/（μS·cm^-1）	25	115	240
k/min^-1	0.038 4	0.037 8	0.031 3
R²	0.978	0.976	0.986

图5 放电间距对TAIC去除率的影响

Fig. 5 Effect of discharge spacing on TAIC removal rate

表4 不同放电间距下TAIC的反应速率常数

Table 4 Reaction rate constants of TAIC at different discharge spacings

放电间距/mm	2	3	4
k/min^-1	0.041 7	0.026 1	0.019 2
R²	0.994	0.999	0.992

图6 不同放电间距下的放电现象

Fig. 6 Discharge phenomenon under different discharge spacings

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