Perfluorinated compounds (PFCs) increasingly utilized in electronic manufacturing represent a potent source of global warming effect. Because of extremely high stability of PFCs only very high temperature is effective for their destruction. Thermal plasma offers higher destruction and removal efficiency as compared to conventional methods allowing to reach sufficiently high temperature as well as suitable conditions, including high enthalpy and reactive environment for destruction even of the most persistent PFCs. The aim pursued by this work is to apply water and gas stabilized DC-plasma torch for generating steam plasma for efficient abatement of the most persistent PFC, i.e., CF 4 , and to observe a dependence of destruction and removal efficiency on operational conditions, including concentration of CF 4 , input arc power of the plasma torch and an influence of an additional gas. The experiments were carried out at 20 kW and 40 kW of torch power in the concentration range 1–20% of CF 4 in mixture with both nitrogen and argon and total feed rate 50 L/min in plasma chemical reactor. The mixture with argon exhibit considerably higher destruction efficiency than that with nitrogen. The highest destruction efficiency was attained in the mixture CF 4 /argon at 40 kW of torch power. Among other gases (CO 2 , O 2 , H 2 ) added to CF 4 the only hydrogen exhibited a positive effect to destruction performance. It was found an optimal feed rate of additional hydrogen corresponding to the maximum of destruction efficiency.

中文翻译：

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使用热蒸汽等离子体减排四氟甲烷

越来越多地用于电子制造的全氟化合物 (PFC) 是全球变暖效应的一个重要来源。由于 PFC 具有极高的稳定性，因此只有非常高的温度才能对其进行破坏。与传统方法相比，热等离子体提供更高的破坏和去除效率，允许达到足够高的温度和合适的条件，包括高焓和反应环境，甚至可以破坏最持久的 PFC。这项工作追求的目标是应用水和气体稳定的直流等离子体炬来产生蒸汽等离子体，以有效减少最持久的 PFC，即 CF 4 ，并观察破坏和去除效率对操作条件的依赖性，包括CF 4 的浓度，等离子炬的输入电弧功率和附加气体的影响。实验在 20 kW 和 40 kW 的炬管功率下进行，CF 4 的浓度范围为 1-20%，与氮气和氩气混合，在等离子体化学反应器中的总进料速率为 50 L/min。与氩气的混合物比与氮气的混合物表现出显着更高的破坏效率。在 40 kW 火炬功率的 CF 4 /氩混合物中获得了最高的破坏效率。在添加到 CF 4 的其他气体（CO 2 、O 2 、H 2 ）中，只有氢气对破坏性能表现出积极影响。发现对应于最大破坏效率的额外氢气的最佳进料速率。实验在 20 kW 和 40 kW 的炬管功率下进行，CF 4 的浓度范围为 1-20%，与氮气和氩气混合，在等离子体化学反应器中的总进料速率为 50 L/min。与氩气的混合物比与氮气的混合物表现出明显更高的破坏效率。在 40 kW 火炬功率的 CF 4 /氩混合物中获得了最高的破坏效率。在添加到 CF 4 的其他气体（CO 2 、O 2 、H 2 ）中，只有氢气对破坏性能表现出积极影响。发现对应于最大破坏效率的额外氢气的最佳进料速率。实验在 20 kW 和 40 kW 的炬管功率下进行，CF 4 的浓度范围为 1-20%，与氮气和氩气混合，在等离子体化学反应器中的总进料速率为 50 L/min。与氩气的混合物比与氮气的混合物表现出明显更高的破坏效率。在 40 kW 火炬功率的 CF 4 /氩混合物中获得了最高的破坏效率。在添加到 CF 4 的其他气体（CO 2 、O 2 、H 2 ）中，只有氢气对破坏性能表现出积极影响。发现对应于最大破坏效率的额外氢气的最佳进料速率。在 40 kW 火炬功率的 CF 4 /氩混合物中获得了最高的破坏效率。在添加到 CF 4 的其他气体（CO 2 、O 2 、H 2 ）中，只有氢气对破坏性能表现出积极影响。发现对应于最大破坏效率的额外氢气的最佳进料速率。在 40 kW 火炬功率的 CF 4 /氩混合物中获得了最高的破坏效率。在添加到 CF 4 的其他气体（CO 2 、O 2 、H 2 ）中，只有氢气对破坏性能表现出积极影响。发现对应于最大破坏效率的额外氢气的最佳进料速率。