提高脈沖放電等離子體煙氣脫硫效率的研究——電暈放電水蒸氣和氨氣活化作用的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、該文研究?jī)?nèi)容是,通過(guò)研究活化電極的電暈放電特性,得出設(shè)計(jì)電暈放電水和氨活化電極的方法;分別研究了電暈放電水、氨分別活化,和同時(shí)活化對(duì)提高脈沖放電脫硫的作用,提出水蒸氣和氨氣同時(shí)活化提高脫硫效果的設(shè)計(jì)方案;通過(guò)四極質(zhì)譜法和發(fā)射光譜法測(cè)試電暈放電水活化產(chǎn)生的離子和自由基,及其一些影響因素;分析了脈沖放電等離子體煙氣脫硫的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程.主要的研究成果和結(jié)論如下:1、研究了水蒸氣和氨氣注入時(shí)的電暈放電特性,及其影響因素,得到電暈電流隨電壓的增

2、加而增加;在相同電壓下,注入水蒸氣和氨氣時(shí)的電暈電流低于不注入時(shí)的電暈電流,但是,水蒸氣和氨氣的流量對(duì)放電特性影響很小;脈沖供電時(shí)水蒸氣的注入使電壓波形的基壓、拖尾電壓值增加,電流波形的峰值降低;得到了電暈放電H<,2>O、NH<,3>活化裝置設(shè)計(jì)方法:①電極結(jié)構(gòu)選擇多針-板電極結(jié)構(gòu),針電極和板電極平行.②采用正極性、直流電壓供電.2、通過(guò)電暈放電水蒸氣活化對(duì)提高脈沖放電脫硫作用的研究,得到了電暈放電水蒸氣活化的方法本身對(duì)模擬煙氣中的S

3、O<,2>具有一定的脫除作用,脫硫率隨著直流電壓的增加而增加,隨水蒸氣注入量的增加而增加;采用直流電暈放電水蒸氣活化脫硫率明顯的高于短脈沖放電水蒸氣活化的脫硫率,其原因是由于直流電暈放電的電場(chǎng),可以始終作用于水蒸氣上,納秒級(jí)脈沖放電電場(chǎng)作用于水蒸氣時(shí)間很短(<1 μ s),這樣直流電暈放電產(chǎn)生的與水有關(guān)的自由基多,脫硫率高;在脈沖放電等離子體煙氣脫硫技術(shù)中,增加電暈放電水蒸氣活化技術(shù),可以使煙氣的脫硫率明顯提高.研究結(jié)果表明了電暈放電水

4、蒸氣活化技術(shù)是有效的和可行的.3、研究了電暈放電氨氣活化對(duì)SO<,2>的脫除作用,得到了電暈放電氨氣活化對(duì)模擬煙氣中的SO2有脫除作用,脫硫率隨著活化電壓增加而增加,并且,氨硫比對(duì)脫硫率也有影響;在脈沖放電等離子體煙氣脫硫技術(shù)中,增加電暈放電氨氣活化技術(shù),可提高脈沖放電的脫硫率,并可減少尾氣氨的排放.證明電暈放電氨氣活化技術(shù)是有效的. 4、通過(guò)對(duì)水蒸氣和氨氣進(jìn)行電暈放電同時(shí)活化,來(lái)研究脫硫效果,得到了水蒸氣和氨氣同時(shí)電暈放電活化時(shí)的脫硫

5、率,高于單獨(dú)活化水蒸氣或氨氣時(shí)的脫硫率.5、利用四極分子束質(zhì)譜和發(fā)射光譜儀,對(duì)電暈放電水活化后產(chǎn)生的離子和自由基進(jìn)行了診斷研究.得出了直流電暈放電水活化可以產(chǎn)生H<,2>O<'+>;直流電暈放電水活化可以產(chǎn)生OH自由基,OH自由基隨活化電壓的增加而增加,隨活化水量的增加而增加;分析了水放電活化中H<,2>O<'+>、OH產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,以及H<,2>O<'+>和OH在脈沖放電等離子體煙氣脫硫中的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,結(jié)果表明電暈放電水蒸氣活化