正脈沖電暈放電中OH、O自由基濃度的數(shù)值模擬.pdf

1、現(xiàn)在煙氣污染已經(jīng)成為全球性的環(huán)境問題之一，尋求技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理的煙氣脫硫脫硝技術(shù)是目前國際上普遍關(guān)注的問題。近年來，脈沖電暈放電等離子體煙氣脫硫脫硝技術(shù)因其脫除效率高能耗低的特點(diǎn)而被認(rèn)為是最有前途的新一代技術(shù)。而在脈沖電暈放電煙氣凈化技術(shù)的化學(xué)反應(yīng)中起主要作用的是具有很強(qiáng)化學(xué)活性的自由基和活性物種(OH，O，H，N，O3，HO2，H2O2等)。其中OH自由基因其氧化性很強(qiáng)，在多種物理化學(xué)反應(yīng)中都具有極其重要的作用，因而受到廣泛關(guān)注

2、。在本文中，我們重點(diǎn)關(guān)注的就是OH、O自由基的性質(zhì)及其在外界條件影響下的變化趨勢。我們結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)條件選擇反應(yīng)過程中所涉及的化學(xué)反應(yīng)方程建立了數(shù)學(xué)模型，把所考慮的化學(xué)反應(yīng)歸結(jié)為有關(guān)粒子濃度的剛性常微分方程組的初值問題來進(jìn)行求解，計算方法選用特雷納法。 本文的研究內(nèi)容主要包括以下兩個方面： (1)在單脈沖條件下研究了正脈沖電暈放電N2-H2O系統(tǒng)中OH、O自由基隨時間的演化過程及其在不同的氣體組分影響下的變化趨勢。OH

3、自由基和O原子在水分增多的條件下濃度均增大；而在O2含量增多的條件下，OH自由基的濃度減小，O原子濃度增大；還比較了在N2-H2O和空氣兩種不同系統(tǒng)中OH、O自由基濃度的產(chǎn)生和變化趨勢，得到OH自由基濃度在N2-H2O系統(tǒng)中較大，而O原子濃度在空氣系統(tǒng)中較大的結(jié)果。討論并分析了產(chǎn)生上述結(jié)果的機(jī)理和主要的物理化學(xué)反應(yīng)過程。 (2)在多脈沖條件下研究比較了N2-H2O系統(tǒng)和空氣系統(tǒng)中OH自由基受放電頻率和氧氣流量影響的變化趨勢。結(jié)