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刃—板电极脉冲电晕放电脱除NO_x的实验研究

作　者: 黄虎宁
导　师: 吴彦
学　校: 大连理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 脉冲电晕放电 正极性脉冲高压 刀刃式电极 NO/NO2的去除
分类号: X701
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


脉冲电晕放电等离子体烟气脱硝技术是80年代发展起来的一种干法脱硝工艺，与许多传统方法相比，此法具有脱氮效率高、工艺简单、不易造成二次污染等优点，因此得到了各国学者的广泛研究。但目前该技术还处于实验室研究阶段，没有得到工业应用。影响NOx去除的因素很多，然而放电反应器的电极结构与高压电源供电特性的匹配直接影响到放电能量的有效注入和NOx的转化特性，因此，反应器电极结构与高压电源供电特性的匹配十分重要。 本文设计了一种新型的刀刃式电极结构放电反应器，首先从电极配置的角度实验研究了其对脉冲电晕放电特性的影响，分析了放电电极间距、电极形状、放电电极与极板间距、脉冲电压、脉冲频率等因素对能量注入的影响。在此基础上，采用正极性脉冲高压电源供电，研究了脉冲电压峰值、脉冲重复频率、气体流量特性和NOx的初始浓度等条件对NOx脱除的影响，并探讨NO、NO2的脱除特性。研究结果表明： 1．电极形状对反应器放电功率的注入影响显著，相同条件下，刃-板电极结构放电更加稳定，注入功率更大； 2．提高脉冲电压、脉冲频率，能够增大注入反应器的功率，同时提高NOx的去除效率； 3．线板间距增加，放电电极起晕电压升高，脉冲电压峰值增大，脉冲电源向反应器注入的单次脉冲能量减少，放电功率降低。本实验条件下，最佳的放电电极间距是40mm； 4．随着混合气体流量的增加，NOx在反应器中的停留时间缩短，NOx去除率降低。NOx初始浓度增加，为达到相同的去除效率，所需要的峰值电压升高； 5．等离子体放电去除NOx的过程中，有N2O生成，本文研究了脉冲电压、脉冲频率对N2O生成量的影响，结果表明N2O生成量很小，可忽略不计。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
1 NO_X污染物控制的必要性及课题研究背景  10-20
  1.1 大气中NO_X污染物控制的必要性  10-11
    1.1.1 NO_X污染物的来源、分类  10
    1.1.2 NO_X污染物的危害  10-11
    1.1.3 我国大气氮氧化物污染状况  11
  1.2 国内外对NO_X污染物的控制对策  11-12
  1.3 NO_X污染物传统脱除技术  12-17
    1.3.1 湿法脱硝技术  13-14
    1.3.2 生化法脱硝技术  14-15
    1.3.3 干法脱硝技术  15-17
  1.4 NO_X等离子体脱除技术及本文的研究内容  17-20
    1.4.1 NO_X等离子体脱除技术  17-18
    1.4.2 等离子体脱除技术的影响因素  18
    1.4.3 本文研究内容  18-20
2 放电等离子体技术处理 NO_X的研究现状  20-33
  2.1 等离子体概述  20-22
    2.1.1 等离子体的定义和分类  20
    2.1.2 低温等离子体产生方式  20-22
  2.2 等离子技术在脱氮中的应用  22-28
    2.2.1 电子束照射法  22-23
    2.2.2 电晕法  23-26
    2.2.3 介质阻挡放电法  26-27
    2.2.4 介质填充床放电法  27-28
  2.3 等离子体 NO_X脱除的反应机理  28-29
    2.3.1 等离子体NO_X氧化  28-29
    2.3.2 等离子体NO_X还原  29
  2.4 等离子体脱氮反应器结构  29
  2.5 脉冲电源  29-31
  2.6 脉冲电源与反应器匹配的研究  31-32
  2.7 本章小结  32-33
3 等离子体反应器放电特性的研究  33-42
  3.1 实验装置及测试设备  33-36
    3.1.1 实验装置  33
    3.1.2 反应器  33-36
    3.1.3 测试设备  36
  3.2 实验方法  36
  3.3 实验结果与分析  36-40
    3.3.1 高压电极邻间距对放电特性的影响  36-37
    3.3.2 高压电极数量对放电特性的影响  37
    3.3.3 电极形状对放电特性的影响  37-38
    3.3.4 电压/频率对放电特性的影响  38
    3.3.5 高压电极与平板电极间距对放电特性的影响  38-40
  3.4 本章小结  40-42
4 脉冲电晕放电脱除NO_X的实验研究  42-57
  4.1 实验装置与实验方法  42-44
    4.1.1 实验仪器  42
    4.1.2 装置流程  42-44
    4.1.3 实验方法  44
  4.2 高压供电系统  44-45
  4.3 脉冲电晕放电功率测量  45-46
  4.4 等离子体反应器  46-47
  4.5 NO_X去除效果评价参数  47
  4.6 实验结果与讨论  47-55
    4.6.1 放电效果  47
    4.6.2 NO/NO_2在等离子反应器中的去除特性  47-54
    4.6.3 N_2O定量分析  54-55
  4.7 本章小结  55-57
5 总结与展望  57-60
  5.1 本文的主要研究成果和结论  57-58
  5.2 前景展望  58-60
参考文献  60-68
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  68-69
致谢  69-70

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废气的处理与利用
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