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    2018香港马会资料大全:电离放电脱硫脱硝等离子体过程的研究

    放大字体  缩小字体 发布日期:2017-08-23  来源:中国挤出机网  浏览次数:328

    白小姐一码中特网站 www.hbltttt.com.cn   雇群,白敏冬,白希尧(大连海事大学环境工程研究所,辽宁大连116026)能量的活性粒子,解决了气体放电脱硫脱硝所需要的活化能的难题,使铵盐的回收率达88%.早在80年代中期,国内外不少从事窄脉冲电晕放电脱硫脱硝研究的学者就报导了回收铵盐的化学成分,但尚未发现涉及到铵盐回收率的报导。只有1994年日本电子技术综合研究所恩田和夫指出,在高电压窄脉冲电晕放电脱硫脱硝。从表中可知,只有强电离放电产生非平衡等离子体里的电子浓度ne电子平均能量Te大于1015/cm3、10eV方能满足烟气脱硫脱硝及其工业科学研究发展的需要。

      关于具有工业规模的烟气净化的气体放电可分成:直流高电压电晕放电、高电压窄脉冲电晕放电两种,如表2所示。高电压窄脉冲电晕放电的电子平均能量也低于3eV,难以满足基金项目:辽宁省科学技术基金资助项目(98229003)。

      烟气脱硫脱硝的要求。只有介质阻挡强电离放电的电子浓度、电子平均能量分别大于1015/cm310eV,才满足烟气脱硫脱硝以及工业、科学研究的需要。

      表1气体放电等离子体分类典型参数表i6i类别弱电离放电等离子体强电离放电等离子体表2应用于环境工程上的气体放电种类及其相关参数表成熟度放电种类电场强度/电子浓度电子平均能量/eV现在技术直流高电压电晕放电现在技术高电压窄脉冲电晕放电研究中介质阻挡强电离放电1.2介质阻挡强电离放电理论与方法形成介质阻挡强电离放电原理结构如所示。在放电间隙的两隙(或者一侧)电极上冶贴(或者等离子体喷涂)高绝缘度、高介电常数、高密度高均度和低矫曲度的电介质薄层。抑制了放电电流的无限制地增大,可以阻止放电间隙产生火花放电或弧光放电。

      在外加电场作用下,放电间隙空间电子从电场获得能量,与周围气体发生非弹性碰撞,电子从外加电场取得能量转移给气体分子。气体被激励后,发生电子雪崩,出现相当数量的空间电荷。它们聚集在雪崩头部,形成本征电场,再与外加电场叠加起来形成很强的局部电场,在新形成的局部电场作用下,雪崩中的电子得到进一步加速,放电间隙的电子形成空间电荷比电子迁移速度更快,形成往返两个电场波,电场向接地极方向返回更强电场波。这样,一个导电通道能非??斓赝ü诺缂湎缎纬纱罅课⑾杆孔绰龀逦⒎诺?,犹如火花放电过程的流光放电,它们很均、漫散和稳定,貌似低气压辉光放电。它们彼此孤立发生在不同地点,随着能流密度增加,则放电微细脉冲流光放电通道的密度增加。当微放电两端电压小于放电最小电压时,放电则停止。放电间隙的放电电场强度可表达为从式(1)中可见,只有增加外加峰值电压Vm电介质的介电常数X和电介质厚度/d,才有可能得到强的放电电场强度。因此,电介质材质和加工工艺水平成为获得强介质阻挡放电至关重要的条件之一。

      1.3气体放电电场强度与电子能量关系当电子温度Te远大于重粒子温度Th时,非平衡度(Te-Th)/T>1,电子从外加电场获得能量几乎全部传递给重粒子。此时等离子体里电子能量表达式为率;k为等离子体振荡频率;Eg为气体放电电场强度;e为等离子体的电导率。从式(1)中可以看出,等离子体里的电子从外加电场取得能量与电场强度E气体压强及气体种类有关。

      电场强度、气体浓度对等离子体电子取得能量的大小起着决定性作用。

      从表2中可见,高电压窄脉冲电晕放电从电场取得平均能量仅有3eV,电子能量是按麦克斯韦规律分布的,如所示,只有一小部分电子取得能量达到分解分解电离和分解附着能量级,不足以使大多数气体分子被激励到分解、分解电离和分解附着的高能态。具有把基态氧分子2(x!Eg)激励到离解高能态O(B3;EU)上的电子数仅占百分之几,只有百分之几的电子具有把氧分子分解成氧原子O(3P)OD)等的能力;高电压窄脉冲电晕放电难以满足非平衡等离子体化学脱硫脱硝反应的需要。当电场强度达到120kV/cm260kV/cm时,达到分解氧分子能量的电子数占有量增加到47.70%、80.0%.只要电场强度达到120kV/cm以上,就能做到向“高浓度”气体中分子持续传递“大能量”,解决了气体放电脱硫脱硝所需要的活化能的难题。

      1.4介质阻挡强电离放电的形成形成介质阻挡强电离放电原理结构如所示。在放电极和接地极之间加上/为7~放电能流密度I=2.1W/cm2左右,上升速率dv/dt>0.5kV/s.在放电间隙里形成大于等于400Td强电场,电子从电场获得平均强介质阻挡放电区照片能量大于10eV;其电子密度可达到1015/cm3以上。其放电间隙的等离子体放电电场某些技术参数如表2所示。在整个放电间隙发生极其密集的无规则微脉冲放电,从整体来看强介质阻挡放电貌似强度均匀的辉光放电,如所示。

      2脱硫实现结果与讨论。从表3数据可见,不同放电方式的S2脱除率相差不大,只是介质阻挡强电离放电非平衡等离子体化学脱硫法稍高于高电压窄脉冲电晕放电非平衡等离子体化学脱硫法。而强电离放电等离子体化学法铵盐回收率高出高电压窄脉冲电晕放电法9倍多;回收物成分基本上相同,只是介质阻挡放电回收物中(N)2S4含量高于高电压窄脉冲电晕放电法。从实验数据来看a,电场放电强度决定脱硫回收物成分,进而决定膨硫产物回收率d//wv表3不同放电方式脱硫测试数据放电方式气体温度SO2初期浓度SO2脱除率铵盐回收率回收物成分高电压窄脉冲介质阻挡强电离3结束语碱类NH对SO2的亲和力相当强,不用任何外界条件就可以生成(NHO2SO3,只是在高温54°C)条件回收铵盐量甚低。用高电压窄脉冲电晕放电非平衡等离子体化学脱硫法并没有解决铵盐回收问题。介质阻挡强电离放电非平衡等离子体化学脱硫法将有望解决气体电离放电脱硫法铵盐回收难题。

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