介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體氧化脫汞研究.pdf

1、我國(guó)多煤貧油少氣的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了我國(guó)以燃煤發(fā)電為主的發(fā)電方式。但大量煤炭利用對(duì)環(huán)境造成巨大的污染，其中燃煤電廠汞污染也是突出的問題之一。
　　等離子體脫汞作為一種新型的脫汞方式具有效率高，沒有殘?jiān)粫?huì)產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。本文主要在實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境中，以介質(zhì)阻擋放電的方式產(chǎn)生等離子體，研究等離子體脫汞的機(jī)理。主要是從反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，氣體的特性以及不同氣體成分對(duì)介質(zhì)阻擋放電脫汞的影響因素來研究。
　　論文首先研究了反應(yīng)器結(jié)構(gòu)對(duì)脫

2、汞效率的影響。發(fā)現(xiàn)在內(nèi)電極作為陰極時(shí)，汞的氧化效率會(huì)比內(nèi)電極為陽極時(shí)的氧化效率高2％-8％左右。這是因?yàn)楫?dāng)內(nèi)電極作為陰極的時(shí)候，陰極表面電場(chǎng)強(qiáng)度最大，此時(shí)的擊穿電壓最低。相應(yīng)的電源變化一個(gè)周期內(nèi)有效放電時(shí)間就越長(zhǎng)，因此汞的氧化效率就越高。內(nèi)電極采用螺紋管時(shí)的脫汞效率比采用光管時(shí)高。在輸入電壓超過4kV時(shí)，螺紋管會(huì)比光管的脫汞效率高20％左右。這是由于螺紋管有利于尖端放電，能夠產(chǎn)生更多的活性基團(tuán)來和汞反應(yīng)。
　　反應(yīng)器中氣體的流量也

3、對(duì)汞的氧化效率有明顯的而影響。當(dāng)氣體的流量從1 L/min降到7L/min的時(shí)候，氣體在反應(yīng)器中的流速由48.12mm/s下降到6.87mm/s。汞的氧化效率從85％降到50％，下降了35％。這是由于氣體的流量越大，對(duì)應(yīng)的流速就越高，氣體在反應(yīng)器中的停留時(shí)間就越短，相應(yīng)的汞的氧化效率就越低。但是汞濃度的變化對(duì)汞氧化沒有明顯的影響，這可能是由于汞的含量相對(duì)于活性基團(tuán)含量來說太小，基本上對(duì)整體的化學(xué)平衡不產(chǎn)生影響。改變汞濃度之后與改變汞濃度

4、之前，生成的氧化汞和汞濃度的比例基本相同，因此汞的氧化率也基本上沒什么變化。
　　研究氣體成分對(duì)汞氧化效率時(shí)發(fā)現(xiàn)，氧氣對(duì)汞氧化有明顯的促進(jìn)作用。在輸入電壓為15kV，氧氣含量為10％的時(shí)候，汞的氧化效率只有55％;而當(dāng)氧氣含量增加到30％時(shí)，汞氧化效率達(dá)到78％，氧化效率提高了23％。因?yàn)檠鯕鉂舛仍礁撸傻幕钚晕镔|(zhì)越多，對(duì)應(yīng)的汞的氧化效率就越高。二氧化硫則對(duì)汞的氧化有抑制作用。當(dāng)二氧化硫濃度達(dá)到1500ppm時(shí)，汞的氧化效率比沒

5、有二氧化硫時(shí)下降了30％。這是由于二氧化硫會(huì)消耗反應(yīng)器中的活性基團(tuán)。一氧化氮也會(huì)消耗反應(yīng)器中的活性基團(tuán)，因此對(duì)汞的氧化也有抑制作用。當(dāng)一氧化氮濃度達(dá)到1500ppm時(shí)，汞的氧化效率比沒有一氧化氮時(shí)下降了58％。二氧化氮對(duì)汞的氧化沒有明顯的影響，這可能是因?yàn)槎趸m然也會(huì)與反應(yīng)器中的活性基團(tuán)反應(yīng)，但是生成的NO3對(duì)汞有很強(qiáng)的氧化能力。因此二氧化氮消耗了反應(yīng)器中的活性基團(tuán)之后又生成了新的活性基團(tuán)NO3，所以二氧化氮對(duì)汞的氧化沒有什么影響。