提高脉冲放电等子体烟气脱硫效率的研究——电晕放电水蒸气和氨气活化作用的实验研究.pdfVIP

摘要 为了提高脉冲放电等离子体烟气的脱硫率，更好发挥水和氨在该过程中的作用，我 们提出了电晕放电水蒸气活化提高脱硫率的方法。为了实现这一目的，我们在脉冲放电 等离子体反应器的前端，增加了电晕放电水活化电极装置，该装置采用直流正电晕放电 原理，冰是以气体的形式从活化电极装置的放电极喷出，注入著口脉冲放电等离子体反应 器之中。并且，将本装置也应用于对氨气的活化处理。本文研究内容是，通过研究活化 电极的电晕放电特性，得出设计电晕放电水和氨活化电极的方法；分澍研究了电晕放电 水、氨分别活化，和同时活化对提高脉冲放电脱硫的作用，提出水蒸气和氨气同时活化 提高脱硫效果的设计方案；通过四极质谱法和发射光谱法测试电晕放电水活化产生的离 子和自由基，及其一些影响因素；分析了脉冲放电等离子体烟气脱硫的反应动力学过程。 主要的研究成果和结论如下： l、研究了水蒸气和氨气注入时的电晕放电特性，及其影响因素，得到电晕电流随电 压的增加而增加；在相同电压下，注入水蒸气和氨气时的电晕电流低于不注入时的电晕 电流，但是，水蒸气和氨气的流量对放电特性影响很小；脉冲供电时水蒸气的注入使电 压波形的基压、拖尾电压值增加，电流波形的峰值降低：得到了电晕放电H20、NH。活化 装置设计方法：①电极结构选择多针一板电极结构，针电极和板电极平行。②采用正 极性、直流电压供电。 2、通过电晕放电水蒸气活化对提高脉冲放电脱硫作用的研究。得到了电晕放电水蒸 气活化的方法本身对模拟烟气中的SCh具有一定的脱除作用，脱硫率随着直流电压的增 加而增加，随水蒸气注入量的增加而增加：采用直流电晕放电水蒸气活化脱硫率明显的 高于短脉冲放电水蒸气活化的脱硫率，其原因是由于直流电晕放电的电场，可以始终作 It 用于水蒸气上，纳秒级脉冲放电电场作用于水蒸气时间很短(ls)，这样直流电晕放 电产生的与水有关的自由基多，脱硫率高；在脉冲放电等离子体烟气脱硫技术中，增加 电晕放电水蒸气活化技术，可以使烟气的脱硫率明显提高。研究结果表明了电晕放电水 蒸气活化技术是有效的和可行的。 3、研究了电晕放电氨气活化对s0：的脱除作用，得到了电晕放电氨气活化对模拟烟气 中的s幔有脱除作用，脱硫率随着活化电压增加而增加。并且，氨硫比对脱硫率也有影 响；在脉冲放电等离子体烟气脱硫技术中，增加电肇放电氨气活化技术，可提高脉冲放 电的脱硫率，并可减少尾气氨的排放。证明电晕放电氨气活化技术是有效的。 4、通过对水蒸气和氨气进行电晕放电同时活化，来研究脱硫效果，得到了水蒸气和 氨气同时电晕放电活化时的脱硫率，高于单独活化水蒸气或氨气时的脱硫率，并且，同 时活化可以提高脉冲放电等离子体烟气脱硫率，表明水蒸气和氨气电晕放电活化技术对 提高脉冲放电等离子体烟气的脱硫率是有效的：给出电晕放电水蒸气和氨气活化的设计 方案。 5、利用嚼极分子束质谱和发射光谱仪，对电晕放电水活化后产生的离子和自由基进 行了诊断研究。得出了直流电晕放电水活化可以产生H。0+；直流电晕放电水活化可以产 生OH自由基，OH自由基随活化电压的增加而增加，随活化水量的增加而增加：分析 烟气脱硫中的化学反应过程，结果表明电晕放电水蒸气活化是可以提高脉冲放电等离子 体烟气脱硫率的。 关键词：电晕放电，水蒸气活化，氨气活化，脱硫率，自由基测试，化学反应动力学 Abstract to Inorderincreasethe of theflue desulphurization efficiency gas during the corona theeffects pulsed dischargeprocess，and that improve the (NH3