OH自由基提高电晕放电烟气脱硫效率的研究

为提高电晕放电烟气脱硫的效率,采用针-板式电极结构,进行了电晕放电下OH自由基的发射光谱诊断,得到不同的针-板间距下,OH自由基的生成受放电针间距变化的影响规律:开始随放电针间距增加而升高,到达某一临界值后,不再随放电针间距的增加而显著变化.在此基础上设计了OH自由基发生电极,采用自放电极向放电空间喷射不饱和水蒸气生成OH自由基的方法,应用在温度65℃～80℃,65Nm3/h的模拟烟气流量下的电晕放电烟气脱硫实验中,并对实验状态下,水蒸气活化生成OH自由基的数量进行了估算.     

脉冲电晕放电对烟气脱硫脱硝技术的研究

介绍运用脉冲电晕放电技术对烟气脱硫脱硝处理的研究成果，提出了尚待解决的问题和进一步的研究方向。     

电离放电烟气脱硫的研究

指出以碱性物质钙作为SO2吸收剂的湿法脱硫方法存在设备昂贵、运行费用高、占地大、污水处理设置庞大等不足之处．日本在20年前开始研究的干式电子束法、窄脉冲电晕放电脱硫等方法，前者仍存在外加吸收剂NH3、生成的硫酸铵是市场不畅销的低效化肥及电磁波强辐射问题；后者由于电场强度低下，只是NH3起着吸收作用，是失败的事例．近期研究成功强电离放电方法脱硫新技术，可实现在70～160℃下，小加吸收剂、催化剂干式脱硫，SO2脱除的等离子体反应过程仅为0.8s，其脱除率、回收率、收集率分别达到了94％、90％、99％以上，为燃烧烟气资源化脱硫提供一项新方法．     

流光放电烟气脱硫用高压脉冲电源的研制

脉冲电晕法烟气脱硫优点显著,但该法可能使正离子和电子离开流光通道,发生复合反应的范围不够大,自由基分布不广,很难产生稳定、宽范围和有效的流光,这就影响烟气脱硫,严重降低脱硫效率.本文分析了流光放电等离子体脱硫机理,提出一种直流叠加高压脉冲电源流光放电等离子体发生技术,并结合脱硫机理研制用于烟气脱硫的脉冲电源,通过现场运行测试,结果表明,在直流高压基础上叠加高压脉冲的技术方案可以有效提高脱硫效率.     

·OH对窄间隙气体放电烟气脱硫效果的影响

采用窄间隙强电场电离气体放电,将O2,H2O等气体分子电离加工成高浓度的强氧化羟基自由基(.OH),进而在等离子体反应器中直接将模拟烟气中的SO2氧化脱除,反应产生的H2SO4采用电集雾器回收.脱硫过程中不使用催化剂,不加吸收剂,是一种具有应用前景的脱硫新方法.主要对放电功率、氧的体积分数以及水的体积分数对.OH和SO2脱除率的影响进行了实验研究,结果表明:模拟烟气总流量为0.1 m3/h,氧的体积分数为21%,水的体积分数为1.38%,SO2初始体积分数为0.08%时,SO2脱除率为78%.随着放电功率及O2,H2O体积分数的增加,SO2脱除率有明显提高.     

添加剂在脉冲放电烟气脱氮过程中的作用

脱硝反应器由针电极和线电极组成,针电极采用不锈钢细管制成,添加剂从针电极喷出;当针电极接脉冲高压电源电晕放电时,添加剂生成自由基,用以脱除烟气中的氮氧化物.实验结果表明:当氨气和丙烯同时加入时,氮氧化物的去除率随着丙烯加入量及能量密度的增加而增加;在能量密度为2 W·h/m3,氮氧化物的初始体积分数约为80×10-6时,NO的脱除效率达到76%,NOx的脱除率达到54%.     

脉冲放电对模拟和真实烟气脱硫脱硝的研究

利用空气和ＳＯ２或ＮＯ混合而成的模拟烟气、手烧炉产生的真实烟气和脉冲电源，研究脉冲电晕对这两种烟气中ＳＯ２和ＮＯ的脱除规律．实验结果表明：正脉冲电晕对模拟烟气中ＳＯ２和ＮＯ的氧化脱除很有效，但对真实烟气中的ＳＯ２和ＮＯ的氧化脱除效果较差；正、负脉冲电晕对模拟烟气中ＳＯ２的氧化脱除效果差别较大，但对真实烟气的效果较接近；在投入不过量氨的情况下，有助于电晕放电对模拟烟气中的ＳＯ２脱除．分析还表明，两种烟气脱硫脱硝效果差异的主要原因是真实烟气中存在大量的ＣＯ２和水蒸气．     

脉冲流光放电反应器电极配置对脱硫效率的影响

采用处理烟气量为200 Nm3/h的线-板式脉冲流光放电反应器进行了模拟烟气脱硫实验研究.在一定实验条件下,研究了电压、脉冲成形电容及不同线-线间距与线-板间距的配置对反应器的脱硫效率及能量消耗的影响.结果表明:随着电压、脉冲成形电容的增大,反应器脱硫效率升高,但反应器的能量消耗增大;在线-板间距10 cm条件下,最佳线-线间距为6～10 cm时,反应器能量密度最大,脱硫效率最高,且能量消耗最低.在最小能耗16.7 eV/mol下,脱硫效率达85%.     

针阵列对板电晕放电对副流感病毒灭活的研究

副流感病毒(PIV)液膜或气溶胶经过针阵列对板电晕放电处理,对收集处理前后的病毒液进行血凝效价和血红蛋白值(OD值)分析,确证非热放电对病毒的灭活作用.结果显示,液膜中87.5%以上的病毒经15 min放电处理即被灭活;气溶胶中50%以上的病毒经一次放电处理后即被灭活.分析认为,非热放电产生的高能电子、紫外光及自由基对空气中携带的PIV病毒具有高效的灭活作用;针阵列对板电晕放电电场同时有利于高效捕获空气中的PIV病毒载体,从而在放电场中灭活PIV病毒.     

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.     

电晕线加热情况负电晕放电特性研究

研究了起晕电压，火花放电电压，电晕放电伏－安特性及电晕电流与电晕线加热功率和电晕线表温度的间的变化关系。     

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.     

正脉冲电晕放电SO_2产生的SO(A~3Π→X~3Σ)发射光谱研究

在常温常压下测量了正脉冲电晕放电ＳＯ２产生的ＳＯ发射光谱，该实验为脉冲电晕放电烟气脱硫技术的深入研究提供了实验依据     

脉冲电晕对燃煤烟气中NO和SO_2的脱除研究

利用手烧炉燃煤所产生的烟气和高压脉冲电源，研究脉冲电晕放电对真实烟气中ＮＯ和ＳＯ２的脱除规律，结果表明：随着脉冲电压和脉冲重复频率的增大，电晕对ＮＯ和ＳＯ２的氧化脱除量增大，但随烟气流速的增大（即处理时间缩短）而变小；负脉冲电晕对ＮＯ和ＳＯ２的氧化脱除量比正脉冲电晕的低；当氨浓度为ＳＯ２浓度的４～５倍时，氨本身对ＳＯ２的脱除效率可达到８８％，但氨本身对ＮＯ没有脱除作用；在氨本身对ＮＯ和ＳＯ２脱除的情况下，脉冲电晕放电促使了ＮＯ脱除，但若氨不过量（能完全被ＳＯ２吸收），则放电对ＳＯ２没有进一步的脱除作用。     

正脉冲电晕放电的数值研究

根据等离子体的流体方程提出了脉冲电晕放电中流注形成和传播的数学模型，导出了流注空间电荷电场的普遍积分表达式．用Ｆｌｕｘ－ＣｏｒｒｅｃｔｅｄＴｒａｎｓｐｏｒｔ（ＦＣＴ）算法，就实验中所用的超窄脉冲电压波形对该模型进行了数值求解，得到了带电粒子密度、电场和电子温度等参量沿流注发展轴线上的时空分布     

柱型料仓与同轴电晕导线之间电晕放电理论探讨

在建立了柱型料仓内同轴电晕导线结构下的电场分布理论模型并在给出其精确解的基础上,精确推导出了Warburg公式及其结构系数.经过一个严格的数学程序,获得了一个新的精确表达式,该公式实际上是该电极结构下电流-电压关系式的一个线形方程,而非Townsend认为的一个平方式.     

线筒式电晕放电伏安特性关系的研究

线筒式负电晕放电是指阳极为半径较大的圆筒,阴极为半径很小的导线的电晕放电形式,是静电除尘器中最基本的放电形式.笔者研究了阳极筒半径分别为100,80,50 mm,阴极线半径为0.5,0.25,0.15 mm,有效长度为1 m的情况下线筒式负电晕放电的伏安特性,测量得到了不同情况下的放电电流值和I-U关系图.结果表明放电电流随着阴极半径的减小和阳极半径的增大而增长.另外发现I/U和U之间呈很好的线性关系,对此结果进行了理论分析,得出关系式I=(8πε0μ(U-Us)U)/(R2ln(R/r0)),结果与实验现象相吻合.