Construção e aplicação de um reator de plasma de barreira dielétrica na degradação de diclorometano

Abstract

Descarga de barreira dielétrica (DBD) é um tipo específico de descarga de alta tensão, utilizada para gerar plasma frio, a pressão atmosférica e temperatura ambiente, e é considerado um sistema adequado para o tratamento de poluentes orgânicos persistentes como os organoclorados. Os compostos organoclorados são utilizados na indústria como solventes, são quimicamente persistentes e podem ser carcinogênicos e/ou agentes teratogênicos. Este trabalho apresenta resultados da degradação de diclorometano (CH2Cl2) obtidos num reator de DBD, o qual combina processos de ozonização, impacto de elétrons e fotólise ultravioleta. A amostra líquida foi colocada num frasco lavador e carreada na forma de vapor para o reator DBD através de um fluxo (0,2 a 1,5 L.min-1) de ar seco. O controle dos parâmetros elétricos (tensão e corrente) do reator foram feitos com um osciloscópio e o tempo de descarga mantido por 10 min em cada experimento Os resultados da decomposição CH2Cl2 e os subprodutos gerados pela DBD foram analisados por cromatografia gasosa com detecção por ionização em chama (GC-FID) e espectrometria de massa e mostraram uma conversão superior a 99%. Através da espectrometria de massa foram detectados os subprodutos preferenciais da conversão triclorometano, tetracloreto de carbono e tricloronitrometano.

Abstract : Dielectric Barrier Discharge (DBD) is a specific type of discharge, used to generate non-thermal plasma at atmospheric pressure and room temperature and is considered an efficient technology for chlorinated pollutants destruction. The organochlorin compounds are widely used in industry as solvents, and are classified as POP s persistent organic pollutants and VOC s volatiles organic compounds and may be carcinogenic and or teratogenic agents. This work presents results of the degradation of dichloromethane (CH2Cl2). The experiments were carried out in a DBD reactor, which combines ozonation, electron impact and ultraviolet as photolysis processes. The liquid sample was evaporated in to the DBD reactor at flow rate of (0.2 to 1.5 L.min-1) using dry air. The control of the electrical parameters (voltage and current) of the reactor was made with an oscilloscope and the discharge time was maintained for 10 min in each experiment. The CH2Cl2 decomposition and the by-products generated by the DBD were analyzed by gas chromatography with flame ionization detection (GC-FID) and mass spectrometry and showed a conversion greater than 99%. The preferred by-products of trichloromethane, carbon tetrachloride and trichloronitromethane were detected by mass spectrometry.