燃煤煙氣等離子體凈化方案研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-19 15:21
隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)逐漸加強(qiáng),超低排放標(biāo)準(zhǔn)的提出對(duì)煙氣污染物排放處理提出了新的要求。現(xiàn)有燃煤機(jī)組煙氣處理由多個(gè)設(shè)備串聯(lián)而成,分別實(shí)現(xiàn)不同污染成分的處理,其處理過(guò)程相互影響,難于進(jìn)行改造升級(jí)。因此,同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)得到了研究者們的關(guān)注。低溫等離子體是一種有效的同時(shí)脫硫脫硝技術(shù),本課題選取介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生等離子體形式,在設(shè)計(jì)和搭建等離子體脫硫脫硝實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上,研究了不同電源特性和煙氣工況下NO和SO2在反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化特性,進(jìn)而討論各氣體組分對(duì)NO,SO2在反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化效率的影響,并給出污染物脫除規(guī)律及機(jī)制分析,為等離子體脫硫脫硝的應(yīng)用提供技術(shù)支撐。研究結(jié)果顯示,隨著反應(yīng)器兩端電壓、能量密度的增加,脫除效率快速增加并逐漸趨于平緩;當(dāng)輸入電壓為60V時(shí),隨著頻率的增加,脫除率先增大后減小,中心頻率在8-9KHz之間。單獨(dú)脫硫脫硝時(shí),NO脫除率隨著O2含量和水蒸氣含量的提高而減小;SO2的脫除率隨著水蒸氣的引入而升高。當(dāng)NO和SO2同時(shí)存在時(shí),兩者存在一定的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,使...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
DBD中放電擊穿過(guò)程
第2章介質(zhì)阻擋放電及脫硫脫硝機(jī)理-11-(2)輸送電荷。反應(yīng)器介質(zhì)間的氣體被擊穿,導(dǎo)電反應(yīng)通道被建立,電荷在介電氣隙中被快速輸送并積累在反應(yīng)器介質(zhì)層。反應(yīng)器兩介質(zhì)層表面的正負(fù)電荷間形成內(nèi)部電場(chǎng),隨著電荷的積累,內(nèi)部電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)逐漸增大,直到內(nèi)部電場(chǎng)與外部電場(chǎng)相等,電荷移動(dòng)被終止,因?yàn)閮?nèi)外電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)方向相反,從而放電電流被中斷,在交流電流下通道重新建立。(3)活性物質(zhì)生成。DBD反應(yīng)器介質(zhì)空間內(nèi)氣體放電后,激發(fā)過(guò)程產(chǎn)生的各種物質(zhì)會(huì)參與到后續(xù)過(guò)程的基元反應(yīng)。2.2.2主要結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)圖2-2是DBD中常用的幾種電極結(jié)構(gòu)[47]。這幾種電極為了防止在放電過(guò)程中產(chǎn)生不利現(xiàn)象,如電火花或者局部放電,均在兩電極安裝阻擋介質(zhì),使用交流電源。這樣的電極放電穩(wěn)定,形成的等離子體在常壓下穩(wěn)定存在,為在工程中的實(shí)際運(yùn)用提供了基矗圖2-2典型的介質(zhì)阻擋放電裝置結(jié)構(gòu)1-高壓電極2-介質(zhì)3-放電間隙4-接地電極5-交流高壓電源如圖2-2所示,平行板結(jié)構(gòu)和同軸圓柱型結(jié)構(gòu)是常見的兩種NTP-DBD反應(yīng)器結(jié)構(gòu)。從電介質(zhì)層的層數(shù)來(lái)看,分為雙介質(zhì)和單介質(zhì)兩種形式。下面以同軸圓柱型為例
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-12-對(duì)比二者特點(diǎn),如表2-4所示。表2-4同軸圓柱型DBD反應(yīng)器反應(yīng)器類型結(jié)構(gòu)圖特點(diǎn)應(yīng)用單阻擋介質(zhì)反應(yīng)器圖2-2(d)實(shí)用,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易散熱臭氧發(fā)生器雙阻擋介質(zhì)反應(yīng)器圖2-2(e)放電發(fā)生在兩層介質(zhì)之間,可以防止金屬電極被腐蝕電光源、材料表面處理等應(yīng)用領(lǐng)域在高頻高壓交流電的作用下,DBD反應(yīng)器發(fā)生微放電產(chǎn)生高能電子和自由基等脫除NOX和SO2。DBD反應(yīng)器電氣參量包括電場(chǎng)強(qiáng)度、等效電容等[48],對(duì)其參量的研究有利于理解微放電的物理特性和放電過(guò)程。(1)等效電容電源接通后,DBD反應(yīng)器相當(dāng)于電路中的負(fù)載,其介質(zhì)層和放電間隙等效電容Cd和Cg相當(dāng)于串聯(lián)起來(lái)的用電器,其大小決定和影響著反應(yīng)器的運(yùn)行效率和能量分配。如圖2-3所示。圖2-3介質(zhì)阻擋放電等效電路圖根據(jù)同軸單介質(zhì)圓柱型電容器的計(jì)算公式,有0322lnddLCDD=(2-1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]長(zhǎng)三角典型城市工業(yè)VOCs處理技術(shù)應(yīng)用狀況分析[J]. 徐遵主,陸朝陽(yáng),張紀(jì)文,孫永嘉,高爽,易斌,王騰驕,王飛. 環(huán)境工程. 2020(01)
[2]濕煙羽綜合治理政策分析及建議[J]. 楊愛勇,舒喜,申智勇,劉志坦,孫尊強(qiáng),韋飛. 中國(guó)電力. 2020(01)
[3]A composite absorption liquid for simultaneous desulfurization and denitrification in flue gas[J]. Chunlai Liu,Jing Li,Changlin Yang,Zhenheng Diao,Chengxue Wang. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2019(10)
[4]熱等離子體處理危險(xiǎn)廢物近零排放技術(shù)[J]. 杜長(zhǎng)明,蔡曉偉,余振棠,宋春蓮,俞哲. 高電壓技術(shù). 2019(09)
[5]能源需求快速增長(zhǎng)背后現(xiàn)危機(jī)——2019年世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒解讀[J]. 李敏,錢伯章. 中國(guó)石油和化工經(jīng)濟(jì)分析. 2019(08)
[6]2018年《中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》(摘錄一)[J]. 環(huán)境保護(hù). 2019(11)
[7]ClO2液相氧化協(xié)同氨法煙氣脫硫脫硝研究[J]. 潘理黎,李玲,金月祥,劉志華,王茜,盧琪. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[8]脫硫脫硝行業(yè)技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 趙雪,程茜,侯俊先. 中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2018(09)
[9]燃煤煙氣脫硝技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 王競(jìng). 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2018(04)
[10]煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 宋云華,陳建銘,孟憲強(qiáng),牛曉紅,李正林,劉欣,魏玉勝. 高校化學(xué)工程學(xué)報(bào). 2018(02)
博士論文
[1]基于同軸腔體的微波等離子體技術(shù)研究[D]. 王瑤瑤.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體脫硝性能研究與能耗分析[D]. 郭彬.山東大學(xué) 2018
[3]介質(zhì)阻擋放電脫除氮氧化物的實(shí)驗(yàn)研究和動(dòng)力學(xué)分析[D]. 汪濤.華北電力大學(xué) 2015
[4]直流電暈自由基簇射煙氣中多種污染物脫除的機(jī)理研究[D]. 吳祖良.浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]低溫等離子體污水處理技術(shù)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張啟富.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]蘭炭燃燒裝置設(shè)計(jì)及燃燒特性研究[D]. 陳慶杰.燕山大學(xué) 2018
[3]低溫等離子體氧化NO的試驗(yàn)研究[D]. 劉飛.武漢理工大學(xué) 2018
[4]等離子體脫硫脫硝脫汞一體化研究[D]. 李玲蔚.南京航空航天大學(xué) 2012
[5]電暈放電等離子體煙氣脫硫的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 丁凝.廣東工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3597095
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
DBD中放電擊穿過(guò)程
第2章介質(zhì)阻擋放電及脫硫脫硝機(jī)理-11-(2)輸送電荷。反應(yīng)器介質(zhì)間的氣體被擊穿,導(dǎo)電反應(yīng)通道被建立,電荷在介電氣隙中被快速輸送并積累在反應(yīng)器介質(zhì)層。反應(yīng)器兩介質(zhì)層表面的正負(fù)電荷間形成內(nèi)部電場(chǎng),隨著電荷的積累,內(nèi)部電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)逐漸增大,直到內(nèi)部電場(chǎng)與外部電場(chǎng)相等,電荷移動(dòng)被終止,因?yàn)閮?nèi)外電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)方向相反,從而放電電流被中斷,在交流電流下通道重新建立。(3)活性物質(zhì)生成。DBD反應(yīng)器介質(zhì)空間內(nèi)氣體放電后,激發(fā)過(guò)程產(chǎn)生的各種物質(zhì)會(huì)參與到后續(xù)過(guò)程的基元反應(yīng)。2.2.2主要結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)圖2-2是DBD中常用的幾種電極結(jié)構(gòu)[47]。這幾種電極為了防止在放電過(guò)程中產(chǎn)生不利現(xiàn)象,如電火花或者局部放電,均在兩電極安裝阻擋介質(zhì),使用交流電源。這樣的電極放電穩(wěn)定,形成的等離子體在常壓下穩(wěn)定存在,為在工程中的實(shí)際運(yùn)用提供了基矗圖2-2典型的介質(zhì)阻擋放電裝置結(jié)構(gòu)1-高壓電極2-介質(zhì)3-放電間隙4-接地電極5-交流高壓電源如圖2-2所示,平行板結(jié)構(gòu)和同軸圓柱型結(jié)構(gòu)是常見的兩種NTP-DBD反應(yīng)器結(jié)構(gòu)。從電介質(zhì)層的層數(shù)來(lái)看,分為雙介質(zhì)和單介質(zhì)兩種形式。下面以同軸圓柱型為例
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-12-對(duì)比二者特點(diǎn),如表2-4所示。表2-4同軸圓柱型DBD反應(yīng)器反應(yīng)器類型結(jié)構(gòu)圖特點(diǎn)應(yīng)用單阻擋介質(zhì)反應(yīng)器圖2-2(d)實(shí)用,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易散熱臭氧發(fā)生器雙阻擋介質(zhì)反應(yīng)器圖2-2(e)放電發(fā)生在兩層介質(zhì)之間,可以防止金屬電極被腐蝕電光源、材料表面處理等應(yīng)用領(lǐng)域在高頻高壓交流電的作用下,DBD反應(yīng)器發(fā)生微放電產(chǎn)生高能電子和自由基等脫除NOX和SO2。DBD反應(yīng)器電氣參量包括電場(chǎng)強(qiáng)度、等效電容等[48],對(duì)其參量的研究有利于理解微放電的物理特性和放電過(guò)程。(1)等效電容電源接通后,DBD反應(yīng)器相當(dāng)于電路中的負(fù)載,其介質(zhì)層和放電間隙等效電容Cd和Cg相當(dāng)于串聯(lián)起來(lái)的用電器,其大小決定和影響著反應(yīng)器的運(yùn)行效率和能量分配。如圖2-3所示。圖2-3介質(zhì)阻擋放電等效電路圖根據(jù)同軸單介質(zhì)圓柱型電容器的計(jì)算公式,有0322lnddLCDD=(2-1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]長(zhǎng)三角典型城市工業(yè)VOCs處理技術(shù)應(yīng)用狀況分析[J]. 徐遵主,陸朝陽(yáng),張紀(jì)文,孫永嘉,高爽,易斌,王騰驕,王飛. 環(huán)境工程. 2020(01)
[2]濕煙羽綜合治理政策分析及建議[J]. 楊愛勇,舒喜,申智勇,劉志坦,孫尊強(qiáng),韋飛. 中國(guó)電力. 2020(01)
[3]A composite absorption liquid for simultaneous desulfurization and denitrification in flue gas[J]. Chunlai Liu,Jing Li,Changlin Yang,Zhenheng Diao,Chengxue Wang. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2019(10)
[4]熱等離子體處理危險(xiǎn)廢物近零排放技術(shù)[J]. 杜長(zhǎng)明,蔡曉偉,余振棠,宋春蓮,俞哲. 高電壓技術(shù). 2019(09)
[5]能源需求快速增長(zhǎng)背后現(xiàn)危機(jī)——2019年世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒解讀[J]. 李敏,錢伯章. 中國(guó)石油和化工經(jīng)濟(jì)分析. 2019(08)
[6]2018年《中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》(摘錄一)[J]. 環(huán)境保護(hù). 2019(11)
[7]ClO2液相氧化協(xié)同氨法煙氣脫硫脫硝研究[J]. 潘理黎,李玲,金月祥,劉志華,王茜,盧琪. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[8]脫硫脫硝行業(yè)技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 趙雪,程茜,侯俊先. 中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2018(09)
[9]燃煤煙氣脫硝技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 王競(jìng). 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2018(04)
[10]煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 宋云華,陳建銘,孟憲強(qiáng),牛曉紅,李正林,劉欣,魏玉勝. 高校化學(xué)工程學(xué)報(bào). 2018(02)
博士論文
[1]基于同軸腔體的微波等離子體技術(shù)研究[D]. 王瑤瑤.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體脫硝性能研究與能耗分析[D]. 郭彬.山東大學(xué) 2018
[3]介質(zhì)阻擋放電脫除氮氧化物的實(shí)驗(yàn)研究和動(dòng)力學(xué)分析[D]. 汪濤.華北電力大學(xué) 2015
[4]直流電暈自由基簇射煙氣中多種污染物脫除的機(jī)理研究[D]. 吳祖良.浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]低溫等離子體污水處理技術(shù)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張啟富.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]蘭炭燃燒裝置設(shè)計(jì)及燃燒特性研究[D]. 陳慶杰.燕山大學(xué) 2018
[3]低溫等離子體氧化NO的試驗(yàn)研究[D]. 劉飛.武漢理工大學(xué) 2018
[4]等離子體脫硫脫硝脫汞一體化研究[D]. 李玲蔚.南京航空航天大學(xué) 2012
[5]電暈放電等離子體煙氣脫硫的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 丁凝.廣東工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3597095
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