介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體脫除煙氣NOx及VOCs實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、氮氧化物(NOx)作為大氣污染的重要原因備受人們的關(guān)注。同時(shí)由于化工、造紙、油漆、紡織等行業(yè)的飛速發(fā)展，揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)對(duì)環(huán)境的污染日益嚴(yán)重。低溫等離子體技術(shù)作為一種新興的污染物脫除技術(shù)較傳統(tǒng)技術(shù)具有占地面積小、反應(yīng)速度快、不造成二次污染等優(yōu)勢(shì)。本文主要包括文獻(xiàn)綜述、試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、結(jié)論等幾個(gè)部分。在文獻(xiàn)綜述中介紹了幾種氮氧化物及揮發(fā)性有機(jī)物的脫除技術(shù)以及低溫等離子體的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀，詳細(xì)介紹了低溫等離子體技術(shù)在污染

2、物去除領(lǐng)域的發(fā)展以及不足。
　　論文按照處理處理大量污染物反應(yīng)器的要求，對(duì)傳統(tǒng)小流量圓筒軸心式的反應(yīng)器進(jìn)行改良，設(shè)計(jì)了線-板及平行板型介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器。在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行了氮氧化物及揮發(fā)性有機(jī)物的脫除實(shí)驗(yàn)，并以單位能量所能脫除的污染物質(zhì)量作為評(píng)價(jià)反應(yīng)器優(yōu)劣的主要依據(jù)。實(shí)驗(yàn)研究了反應(yīng)器電極結(jié)構(gòu)、電極間距、放電電壓、氧含量、濕度等因素對(duì)污染物去除的影響規(guī)律。
　　實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):(1)煙氣中的氧含量較低（氧含量10％以下）時(shí)氧氣的存

3、在對(duì)線板型反應(yīng)器去除NO有抑制作用，當(dāng)氧含量繼續(xù)升高時(shí)就會(huì)促進(jìn)NO的去除;平行板反應(yīng)器由于工作電壓較高，氧氣的存在始終促進(jìn)NO的去除。在氧含量較高的條件下，高能電子與氧氣分子碰撞所形成的O、O3離子在NO的去除中占主要作用。(2)在同一個(gè)反應(yīng)器中工作電壓的升高對(duì)污染物的脫除效率有顯著的影響。由于反應(yīng)器放電電壓一定，隨著外加電壓的提高，會(huì)提高污染物的去除效率。電壓的提高對(duì)NO去除中的能量消耗影響不大。而在VOCs的去除中，電壓的提高會(huì)增加

4、反應(yīng)器能量消耗，因?yàn)閂OCs與活性基團(tuán)反應(yīng)產(chǎn)生的CO、CO2、H2O等分子會(huì)與高能電子反應(yīng)增加能耗。(3)在線板型反應(yīng)器中極間距的增加會(huì)降低NO的轉(zhuǎn)化率，增加能耗，在平行板反應(yīng)器中極間距的增加會(huì)相應(yīng)降低NO轉(zhuǎn)化率，極間距在10mm是轉(zhuǎn)化率92％，在20mm時(shí)轉(zhuǎn)化率降為62％，但能量消耗與線板型反應(yīng)器不同，隨著極間距的增加而降低，因?yàn)?，平行板反?yīng)器放電電壓較高，在5mm時(shí)最高電壓為23.17kV，20mm是放電電壓可達(dá)32.19KV（線板

5、型反應(yīng)器的最大工作電壓只有26.4kV）。在VOCs的處理實(shí)驗(yàn)中，由于沒(méi)有氧氣的存在線板型反應(yīng)器與平行板反應(yīng)器呈現(xiàn)相同的規(guī)律:隨著極間距的增加去除污染物的效率降低，能耗增加。(4)在實(shí)驗(yàn)中隨著相對(duì)濕度的增加NO的去除效率增加，同時(shí)NO2的生成率降低，說(shuō)明在煙氣中少量的水蒸氣有利于NO的去處，并能促進(jìn)反應(yīng)體系中還原反應(yīng)的進(jìn)行降低后期吸收的難度。(5)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的兩種介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器，線板型反應(yīng)器與平行板反應(yīng)器相比具有較高的能量利用率;平