線-板式脈沖電暈放電過(guò)程的光譜學(xué)研究.pdf

1、脈沖電暈放電煙氣凈化技術(shù)是新興的煙氣多種污染物協(xié)同脫除手段。脈沖電暈放電污染物脫除過(guò)程中，OH自由基的生成特性及其影響因素和NO的空間分布特性及其多種影響因素的研究將為脈沖電暈放電多種污染物協(xié)同脫除技術(shù)的優(yōu)化及應(yīng)用提供技術(shù)參考與支持。本文分別利用發(fā)射光譜法及激光誘導(dǎo)熒光法對(duì)脈沖電暈放電等離子體中OH自由基及NO進(jìn)行了檢測(cè)，主要研究如下：
　　 為更深入地認(rèn)識(shí)線-板式脈沖電暈放電反應(yīng)器的性能，以發(fā)射光譜為基礎(chǔ)檢測(cè)到了OH(A2∑+

2、→X2П)的光譜，證實(shí)了脈沖電暈放電中OH自由基的存在。研究了常壓下脈沖電暈放電OH自由基的空間分布特性、線電極形式、線線及線板間距以及氧氣含量對(duì)OH自由基生成的影響。結(jié)果表明：OH自由基數(shù)量在線電極X軸方向越來(lái)越少，活化區(qū)域半徑大致為20mm，Y軸方向先變大后變小，活化區(qū)域大于30mm，Z軸方向基本不變；線電極直徑在較小范圍內(nèi)變化，OH自由基光譜強(qiáng)度變化較小，直徑大于2mm，光譜強(qiáng)度隨著直徑增大急劇下降。隨著線板間距的變大，OH自由基

3、的發(fā)射光譜強(qiáng)度隨之降低。OH自由基的發(fā)射光譜強(qiáng)度隨著線線間距的增大而增強(qiáng)。隨著氧氣含量的增大而明顯變少，特別是氧氣含量大于10％以上，OH自由基的發(fā)射光譜在309nm處的峰值基本消失。
　　 利用發(fā)射光譜研究了常壓下線板式脈沖電暈放電NO脫除過(guò)程的NO(A2∑，0)→NO(X2П，2-6)發(fā)射光譜，主要研究了其發(fā)射光譜強(qiáng)度的空間分布特性以及NO濃度等因素的影響。NO的發(fā)射光譜譜線隨著放電峰值電壓、脈沖頻率的增大而增強(qiáng)。然而頻率在

4、較高范圍內(nèi)變化時(shí)，NO的譜線強(qiáng)度變化非常小。NO的發(fā)射光譜強(qiáng)度隨著背景氣體中NO濃度的降低明顯減弱。對(duì)于濃度低于200ppm，譜線基本消失。NO發(fā)射光譜譜線主要集中在線電極X軸方向10mm半徑區(qū)域內(nèi)，Y軸方向10mm半徑區(qū)域，超過(guò)這個(gè)區(qū)域基本檢測(cè)不到NO的光譜信號(hào)。實(shí)驗(yàn)僅定性反映激發(fā)態(tài)NO的空間分布，要精確研究NO脫除過(guò)程的時(shí)空分布必須選擇新的檢測(cè)方式。由此可知，激發(fā)NO躍遷所需能量比OH自由基要高。
　　 以激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)為

5、基礎(chǔ)研究了常壓下脈沖電暈放電OH自由基的空間分布特性以及氧氣含量對(duì)其生成的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析以及探討，得出了以下結(jié)論：OH自由基距線電極X軸方向上各點(diǎn)相對(duì)濃度有變小的趨勢(shì)，但變化不大，分布區(qū)域大于30mm。然而距Y軸方向10mm內(nèi)，OH自由基的濃度變化趨勢(shì)為先增大后減小，濃度最大的區(qū)域集中在縱向5mm附近，超過(guò)此區(qū)域OH自由基濃度迅速減少。OH自由基濃度隨著氧氣濃度的增加，先變大后變小，且當(dāng)氧氣濃度為10％左右的時(shí)候OH自由基濃度