沿面型介质阻挡放电氧化NO的试验研究

针对空间型介质阻挡放电脱除NO效率低、能耗高的问题,试验采用螺旋形沿面介质阻挡放电反应器,研究其氧化NO的影响因素,并对反应产物分布和能耗进行了分析.研究结果表明:当O_2体积分数很低或者为0时,NO主要通过还原途径转化为N_2;随着O_2体积分数的增加,NO通过氧化转化的途径逐渐占主导地位,总体的NO脱除率逐渐下降,NO_2生成率逐渐上升;NO入口体积分数的增大和停留时间的减少都会使NO脱除率降低,同时NO入口体积分数的变化对NO_2生成率的影响程度显著大于停留时间.NO在放电中的主要产物为N_2,NO_2和N_2O.当O_2体积分数为6%时,螺旋形沿面介质阻挡放电能量收益值为6.16g/(kW·h).     

介质阻挡放电协同铜氧化物催化剂脱除NOx反应研究

研究了以煤基活性炭为载体的铜氧化物催化剂在阻挡介质放电反应器中对NOx脱除效率的影响规律,以及催化剂在反应前后的变化和主要产物。研究结果表明,以煤基活性炭为载体的铜氧化物催化剂协同阻挡介质放电反应器,可使NO有效氧化为NO2,对NOx也有明显的脱除效果,使NO2进一步氧化为NO3-,阻止了等离子体状态下活性氧自由基自身结合生成氧气的循环反应;该催化剂对氮氧化物具有吸附和储存功能,提高了反应物浓度和反应速率。随着介质阻挡放电反应器输入能量的增加,氮氧化物脱除效率增大,该能量可有效产生等离子体,提高活性粒子和氧自由基浓度,同时提高催化剂的吸附和催化活性。     

改性海泡石催化剂协同低温等离子体脱除NOx

为了环境保护的目的,采用盐酸浸泡和硝酸铜改性海泡石,并经高温煅烧制得改性海泡石催化剂,在介质阻挡放电反应器中该催化剂协同低温等离子体氧化脱除汽车尾气中的NO.试验证明低温等离子体协同改性海泡石催化剂能够有效脱除NO,反应器输入电压、酸浸浓度以及催化剂煅烧温度对NO脱除率有显著影响.NO脱除率随输入电压增大而增加,等离子体能够有效提高活性粒子和氧自由基浓度,以及增大催化剂的活性和吸附性能.NO脱除率随酸浸浓度和煅烧温度的增大先增加而后降低,NO脱除率具有最佳峰值.最佳实验条件为等离子体输入电压>30 kV、盐酸浓度1.5 mol/L左右、煅烧温度400 ℃左右.NO最大脱除率可达88.4%左右.该研究为脱除NOx的工业性应用提供了理论依据.     

介质阻挡放电脱除气态环己酮的研究

利用介质阻挡放电反应器进行了脱除挥发性有机物废气——环己酮的研究.通过改变极间电压,所加频率等条件,考察这些因素对环己酮脱除率的影响.通过研究发现:环己酮的脱除率随着极间电压,所加频率的升高而增加.当环己酮初始浓度为100 mL/m3,极间电压9 000 V时,环己酮的脱除率达到92.7%,证明介质阻挡放电对于流动态中的环己酮有很好的脱除效果.同时通过对反应过程中发射光谱的观察,对介质阻挡放电等离子体脱除环己酮的机理进行了初步的探讨.     

等离子体协同催化脱除NO_x的影响因素

采用铜氧化物催化剂与低温等离子体协同的方法,以脱除汽车尾气中NOx为目的,研究了NO气体初始浓度、空速、催化剂装填量,以及等离子体反应器输入电压对NO脱除率的影响规律。研究发现NO脱除率随气体初始浓度和空速增加先升高再降低,存在最大峰值;在等离子体协同作用下催化剂装填量对NO脱除率影响顺序为:反应器装满催化剂反应器装满塑料球反应器部分装填催化剂未装填催化剂;随输入电压增大NO脱除率增加;催化剂不仅具有催化和存储性能,而且还具有阻挡放电介质的功能。在本研究中当NO初始浓度在2.56×10-4左右、反应器装满催化剂、空速10.2s-1左右时,NOx获得最大脱除率。     

利用低温等离子体技术脱除甲醛的研究

利用低温等离子体技术对脱除甲醛进行实验研究.设计了介质阻挡放电和电晕放电反应器,并分别加以高频交流高压和交直流叠加高压.比较了在不同工作参数下甲醛的脱除效果.实验结果表明,用介质阻挡放电脱除甲醛的脱除率及能量效率都比电晕放电的高,在低体积分数(10-5下)其脱除率可达99%以上,在高体积分数(2×10-4左右)其脱除率可达90%以上.这说明在甲醛体积分数相对于室内空气甲醛含量超标100倍内时,可利用介质阻挡放电脱除甲醛.     

介质阻挡放电电压对阳极键合材料表面性能的影响

通过亲水角和表面形貌两个标准,探究了介质阻挡放电电压对低温阳极键合材料性能的影响。实验采用1 mm厚的玻璃片和2 mm厚的氧化铝陶瓷片作为阻挡介质,在放电时间为10 s,放电间隙1.5 mm的放电条件下进行活化。实验表明,放电电压为24 kV时,活化效果较好,此时玻璃片亲水角14.3°,硅片亲水角33.5°,玻璃片粗糙度为0.643 nm,硅片粗糙度0.419 nm。     

介质阻挡放电与介质阻挡电晕放电用于空气脱硫的比较

采用同轴管状反应器产生介质阻挡放电,采用同轴线管反应器产生局部电晕放电及介质阻挡电晕放电,研究介质阻挡放电与介质阻挡电晕放电在放电特性与脱硫能耗上的差异.根据V qLissajous图形计算了放电功率、气隙电压及电场强度分布.研究结果表明,相同外施电压下同轴管状反应器比同轴线管反应器具有更高的放电电流,同轴线管反应器中脱除SO2的能量利用率可达31g/kW·h,而在同轴管状反应器中能量利用率可达39g/kW·h.根据气隙放电时电场强度的分布解释了脱硫能量利用率的变化.     

脉冲介质阻挡放电降解三氯乙烯的研究

研究了不同操作条件下脉冲介质阻挡放电等离子体对三氯乙烯的降解效果,通过红外分析探讨了降解的反应历程.结果表明:当载气为N2时,脉冲介质通过阻挡放电等离子体可实现三氯乙烯的有效降解,降解率随放电参数及气体流量的变化而变化,在保证体系能量效率最大的基础上可获得三氯乙烯降解的最佳处理条件,即输入电压25 V、脉冲频率500 Hz、脉冲占空比50％、放电间隙5 mm、气体流量300 mL/min;当载气中含O2时,三氯乙烯的降解率随输入电压的变化而变化,即输入电压小于25 V时,三氯乙烯降解率随O2的增加而提高,输入电压大于25 V时,三氯乙烯降解率随O2的增加而下降.三氯乙烯降解过程中会产生CHCl2 COCl、CCl3-CN或ClCH2CH2NH2,终产物中除含有HCl、CO2和CO外,还含有COCl2.     

SO2的等离子体解离及其反应途径研究

采用双介质阻挡放电技术研究了SO2的非平衡态等离子体化学反应,研究结果表明：在无O2条件下SO2的脱除同时存在氧化与还原两条途径;SO2的脱除率随电极间电压,放电时间增加而增加,这些结果为实现低温等离子体脱除烟道气中的SO2工艺提供理论论据。     

非热等离子体对柴油机尾气中NO_x的治理

为去除柴油机尾气中的氮氧化物(NOx),设计了一套基于介质阻挡放电形式的非热等离子体(non-thermal plasma,NTP)反应器。通过改变放电电压及模拟气体组分,考察了NTP对NOx的还原效果以及对BaO/Al2O3催化剂储存NOx的促进作用。结果表明,NTP直接还原NOx效率不高,但可将NO氧化成NO2;从NO向NO2的转化率随放电电压及含氧量的升高而增加;加入丙烯能提高直接净化NOx的效率;由于NTP的协同,催化剂的NOx储存能力在300℃下提高了68%。     

低温等离子体处理柴油机有害排放试验

根据低温等离子体的产生原理和柴油机有害排放物的生成特点,设计了结构和功能具有实用性的等离子体反应器;通过静态试验研究了介质阻挡放电的放电特性及其影响因素,探讨了低温等离子体的化学反应机理;通过柴油机台架试验对低温等离子体处理柴油机排气中的碳烟和NOx进行了研究．结果表明。选用介电常数较大、厚度较薄的介质材料以及合适的放电间隙容易产生强烈的放电,低温等离子体对碳烟具有较高的去除率,亦可有效减少NO,而NOx总量基本不变．排气在等离子体反应区内的有效滞留时间是影响转化效率的重要因素．     

单极性脉冲电源结合介质阻挡放电降解VOCs

将单极性脉冲高压电源引入介质放电阻挡反应器(螺旋棒式不锈钢电极、石英玻璃介质),分别对氯苯和甲苯的分解特性进行实验.结果发现,这种放电形式可以高效注入能量,兼有脉冲电晕放电和介质阻挡放电的特点.高压脉冲电压使电场强度急剧增强,产生瞬间大功率放电和高能粒子,可以实现对VOCs化学键的高效裂解,从而提高对挥发性有机化合物的降解作用.此外,实验还表明,在相同条件下,氯苯比甲苯难以分解.     

放电等离子体方法处理二甲苯废气的实验研究

介绍采用放电等离子体方法脱除二甲苯的实验研究。采用线一筒式反应器，分别就峰值电压、反应物浓度、停留时间变化对脱除率的影响进行了研究。结果表明，除去效果随峰值电压、反应时间增加而提高，随反应物入口浓度增大而降低，最高脱除率为71．7％。     

双向窄脉冲DBD放电水处理反应器及其性能研究

主要筒述了双向窄脉冲DBD放电水处理反应器的结构特点，并对反应器的放电特性进行了研究．用该反应器对靛蓝水溶液脱色实验表明，100mL水溶液2．5min的脱色效率可以达到99．095％，效果明显．     

多通道介质阻挡放电反应器特性及净化甲醛研究

采用介质阻挡放电反应器净化室内空气过程中会产生大量臭氧,易造成二次污染,为了降低介质阻挡放电反应器净化空气时产生的臭氧浓度,设计了一种多通道介质阻挡放电空气净化装置,并对其放电特性、产生的臭氧浓度以及对甲醛的净化效率进行了实验研究.实验结果表明,在放电间隙为2.0mm时臭氧的浓度达到最大值(0.55mg/m3),随着反应器放电小单元组数的增多,臭氧浓度及击穿电压都呈现了下降的趋势;甲醛的净化效率随着输入电压的增大而呈上升趋势,当输入电压为90V,甲醛初始质量浓度为0.15 mg/m3时,其净化效率达到了97.8%.这种把放电区分成多个小结构单元的空气净化装置,具有对甲醛净化效率高、产生臭氧少的优点.     

O3同时去除SO2和NO的研究

将N2、O2、NO、SO2气体按一定比例混合成模拟工业烟气,将混合气体与0,同时通入反应器中。实验中,考察03／NO物质的量之比、温度以及不同的吸收液对脱硫脱硝的影响。实验结果表明,液相中O3对NO能有效氧化,然而S02的存在对NO的去除具有一定的负面影响。当O3／NO=1时,NO的去除率达到93．12％;Na2CO3溶液替代蒸馏水作为吸收液时,有利于NO和S02的去除;当温度在20～60℃范围内,NO和s02的去除率呈逐渐下降的趋势,但影响不大。     

针-板式流光放电结合脉冲电源降解甲苯

放电等离子反应器的结构与高压电源的匹配对于VOCs的降解产生重要影响.采用针-板式反应器并引入脉冲高压和交流高压,采用3种不同电极形状(锥形、圆台、扁平)对甲苯的降解特性进行了实验研究.结果发现:脉冲电源可以提高电极间的击穿电压,并使流光放电更加稳定,产生瞬间高能粒子,从而提高甲苯的脱除效率;不同的电极形状对放电特性及降解率产生影响,圆台形电极获得最大的甲苯降解率和降解效率.     

基于电解法的模拟船舶柴油机废气脱硝实验研究

采用离子膜电解槽电解NaCl溶液,研究制备阳极酸性氧化溶液及其对模拟烟气中NO的脱除效果。分别研究了电流密度、电解时间、Na Cl浓度等因素对阳极酸性氧化溶液理化性能(TOS浓度、pH)的影响。结果表明:随着电流密度、电解时间、NaCl浓度的增加,阳极酸性氧化溶液中TOS浓度近乎呈线性增加。但随着电解时间增加,pH却迅速降低,并趋于稳定(1.5~2)。随着阳极酸性氧化溶液中TOS浓度的增加,NO脱除率明显提高;当TOS浓度为700 mg·L~(-1)时,NO脱除率达到50.4%。随着阳极氧化溶液初始pH的降低,NO脱除率明显增加,当pH为6时,NO脱除率为38%。