筒式電暈放電反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化及供電方式研究.pdf

1、應(yīng)用電暈放電等離子體技術(shù)進行煙氣處理具有廣泛的應(yīng)用前景。電極結(jié)構(gòu)及供電方式直接關(guān)系到活性物質(zhì)的產(chǎn)生和煙氣的處理效果，因此反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和供電方式選擇是研究和應(yīng)用電暈放電等離子體的關(guān)鍵問題。基于傳統(tǒng)煙氣處理中常用的同軸圓筒式結(jié)構(gòu)電暈放電反應(yīng)器存在運行電壓高和能量注入能力弱的問題，本論文以提高功率注入能力、降低運行電壓和能量損耗為目標，在穩(wěn)定放電的前提下，通過實驗研究和理論分析得到了電極結(jié)構(gòu)及供電方式（正直流、負直流、正脈沖）對放電特性的

2、影響及其優(yōu)化結(jié)果，同時利用發(fā)射光譜技術(shù)考查反應(yīng)器內(nèi)高能電子分布情況、以及模擬煙氣中NO脫除實驗結(jié)果，驗證了電極結(jié)構(gòu)和供電放式優(yōu)化結(jié)果的可行性和可靠性。論文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)通過對線型、圓片陣列型、齒輪陣列型三種電極結(jié)構(gòu)的筒式反應(yīng)器的放電特性研究，得出在三種供電方式下均有線型電極結(jié)構(gòu)放電不穩(wěn)定且功率注入最低，而齒輪陣列型電極結(jié)構(gòu)放電穩(wěn)定、運行電壓低且功率注入能力最高。通過研究供電方式、放電間距d、齒輪間距a、齒輪數(shù)

3、目n對放電特性影響，以放電穩(wěn)定且可得到最大注入功率密度和注入功率為依據(jù)得出電極結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果為:d/a為0.52～0.62之間反應(yīng)器放電獲得最大注入功率和最大注入功率密度。三種供電方式中負直流功率輸出能力最強而正脈沖最弱。
　　(2)利用發(fā)射光譜法診斷反應(yīng)器內(nèi)N2(C3Πu→B3Πg)光譜，從微觀機理層面驗證電極結(jié)構(gòu)和供電方式優(yōu)化結(jié)果，得出:相對于線型和圓片陣列電極，齒輪陣列電極更有利于高能電子的產(chǎn)生;在相同注入功率的條件下 N2(

4、C3Πu→B3Πg)發(fā)射光譜相對強度大小關(guān)系為:正脈沖＞正直流＞負直流，即正脈沖更有利于產(chǎn)生高能電子，而負直流效果相對最差。
　　(3)利用三種電極結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器對NO脫除結(jié)果表明:齒輪陣列型處理效果最優(yōu)，線型處理效果最差。利用優(yōu)化后的齒輪陣列-筒式反應(yīng)器對NO脫除其結(jié)果得出:隨著電壓的升高及停留時間的增大，NO脫除率增大而能量利用率減小;隨著NO初始濃度的增大，NO脫除量增大但脫除率減小;模擬煙氣流量為0.48 m3/h及初始濃度