脈沖電暈放電煙氣中細(xì)微顆粒物協(xié)同氮氧化物脫除研究.pdf

1、目前，燃煤電廠中所排放的細(xì)微顆粒物PM2.5成為了我國各大城市主要的大氣污染物。由于細(xì)微顆粒物的存在導(dǎo)致了可見度的下降，尤其是我國華北地區(qū)大城市受影響最為嚴(yán)重，并且危害到了我國居民的生活質(zhì)量和身體健康。因此，對于細(xì)微顆粒物的治理已經(jīng)迫在眉睫。傳統(tǒng)的煙氣除塵技術(shù)，例如靜電除塵和袋式除塵技術(shù)對于細(xì)微顆粒物PM2.5的脫除效率有限，不能有效控制其的排放。本文采用脈沖電暈放電的方式使細(xì)微顆粒物在電場中由擴(kuò)散荷電和電場荷電的作用實現(xiàn)非對稱異極性荷

2、電，然后在庫侖力的作用下進(jìn)行凝并與脫除。與此同時，在脈沖電暈放電區(qū)域，由于大量強(qiáng)氧化性自由基的生成，可以氧化燃煤電廠煙氣中的氣態(tài)污染物，例如氮氧化物等。
　　本文在細(xì)微顆粒物荷電的理論研究方面，建立了顆粒物進(jìn)入到脈沖電暈放電電場當(dāng)中的數(shù)學(xué)模型，對細(xì)微顆粒物在電場中的電場荷電和擴(kuò)散荷電機(jī)理進(jìn)行了研究，并且進(jìn)行了建模計算。同時研究了不同能量注入下、不同電場當(dāng)中，各個粒徑段顆粒物的荷電特性。
　　本文在實驗方面建立了脈沖電暈放電結(jié)

3、合直流放電細(xì)微顆粒物PM2.5脫除系統(tǒng)。在細(xì)微顆粒物的實驗研究方面，針對細(xì)微顆粒物的脫除，首先研究了在不同電場作用下，PM2.5在全粒徑段的荷電情況，得出的結(jié)論與前面理論計算結(jié)論基本吻合。然后研究了在不同含氧量、不同相對濕度下細(xì)微顆粒物的荷電情況和脫除效果。實驗證明，在粒徑大于0.2μm的粒徑范圍時，隨著粒徑的增大，顆粒物的脫除效率增大;在粒徑小于0.1μm時，隨著粒徑的增大，細(xì)微顆粒物的脫除效率逐漸減小。也就是說0.1-0.2μm粒徑

4、范圍內(nèi)細(xì)微顆粒物的脫除效率最低。但是對于整個粒徑段的PM2.5來說，在脈沖電暈放電的作用下的脫除效率有著極其顯著的提高。
　　針對氮氧化物轉(zhuǎn)化的實驗研究方面，首先研究了脈沖電暈放電反應(yīng)器幾何尺寸的變化對于氮氧化物轉(zhuǎn)化的影響。然后在不同的含氧量和相對濕度下對氮氧化物的轉(zhuǎn)化過程和轉(zhuǎn)化效率進(jìn)行了研究，最后討論了脈沖電暈放電條件下氮氧化物轉(zhuǎn)化所需要的能耗。
　　針對上述結(jié)論，進(jìn)行了脈沖電暈放電結(jié)合直流放電煙氣多種污染物協(xié)同脫除的實驗

5、。在模擬煙氣中同時加入細(xì)微顆粒物和氮氧化物來進(jìn)行脫除。結(jié)論是細(xì)微顆粒物的存在對氮氧化物的轉(zhuǎn)化造成很大影響，但是氮氧化物的存在對細(xì)微顆粒物的脫除影響甚微。最后對協(xié)同脫除系統(tǒng)進(jìn)行了能耗分析。
　　在小試實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，設(shè)計了脈沖電暈放電結(jié)合直流放電多種污染物協(xié)同脫除的中試實驗平臺。該實驗平臺由直流預(yù)收塵區(qū)域、脈沖電暈放電區(qū)域和直流收塵區(qū)域組成。最后對其進(jìn)行能耗分析，討論了脈沖電暈放電結(jié)合直流放電多種污染物協(xié)同脫除系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用前景。