脉冲电晕放电烟气脱硝中NH、CH添加作用研究

摘要

脉冲放电等离子体烟气脱硫脱硝技术具有其它传统方法所无可比拟的优点，因此被国内外学者所广泛研究，并取得了一些成果。但是，在该技术走向实际应用之前，还有一些问题需要开展研究，如对氮氧化物(NOx)的脱除率不高，从而导致脱氮的能量效率低。本文采用向放电反应器添加氨气(NH3)和丙烯(C3H6)气体，反应器配置两套电极系统，即针-板脉冲放电场活化电极系统和线-板脉冲放电场系统，以达到提高NOx的脱除效率的目的。结合国家“十五”“863”计划课题，主要研究内容包括：单独脉冲放电场作用下的脱除NOx的效果、脉冲活化放电场作用添加NH3或C3H6之后的脱除NOx效果、以及两个放电场共同作用下的脱除NOx的效果。同时，研究了NOx初始浓度、NH3和C3H6添加量、处理气体流量等因素对脱除效果的影响，并探讨了本研究方法的NOx脱除机理。在本研究条件下，得到如下结论： 1.针-板脉冲活化放电场对NH3和C3H6活化是有效果的。当NH3单独从针电极添加时，脉冲放电场和对NH3活化的放电场共同作用达到的NOx脱除效果好于单独脉冲放电场或单独活化放电场的脱除效果。当NH3和C3H6同时从针电极添加时，脉冲放电场和活化的放电场共同作用达到的NOx脱除效果最好，脉冲放电场的效果次之，单独活化放电场的效果再次之，并且明显的好于单独添加NH3时的效果。 2.实验研究结果和机理分析表明，C3H6的添加，明显改善了对NOx的脱除效果。 3.NOx脱除效果随着烟气流量和NOx的初始浓度的增加而下降，随着C3H6添加量的增加而提高。 4.当烟气流量为157Nm3/h，NO和NOx的初始浓度分别是80ppm和81ppm，反应器的烟气温度是70℃，NH3和C3H6对NO加入比例分别是1：1物质的量比，加入到反应器的能量密度是2Wh/Nm3时，NO的脱除率达到76％，NOx的脱除率达到54％。

目录

文摘

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1绪论

1.1我国大气环境中NOx污染现状

1.2 NOx的产生及危害

1.3脱除NOx技术的分类及发展

1.3.1湿法脱硝技术

1.3.2生物法

1.3.3干法脱硝技术

1.4脉冲电晕烟气脱硫脱硝的发展和现状

1.5本文的选题和主要研究内容

2脉冲放电烟气脱硝机制

2.1电晕放电原理

2.1.1脉冲电晕放电原理

2.2脉冲电晕放电脱硝机理

2.2.1 NOx与O、OH等粒子的反应

2.2.2 NOx与NHx等粒子的反应

2.2.3 NOx与丙烯等粒子的反应

2.2.4 NOx与氨气、丙烯等添加剂的反应

3氨气脱除烟气中氮氧化物实验研究

3.1实验装置与测试仪器

3.1.1实验设备

3.1.2高压脉冲电源装置

3.1.3电气参数测试仪器

3.2实验材料、加入方式及测试

3.3氮氧化物去除率计算

3.4氨气去除烟气中氮氧化物的研究

3.4.1烟气流量对烟气脱硝的影响

3.4.2不同放电场对烟气脱硝的影响

3.4.3不同NOx初始浓度的影响

3.5讨论

3.6本章小结

4丙烯脱除烟气中氮氧化物实验研究

4.1实验装置与测试仪器

4.1.1实验设备

4.1.2高压脉冲电源装置

4.1.3电气参数测试仪器

4.2实验材料、加入方式及测试

4.3氮氧化物去除率计算

4.4丙烯去除烟气中氮氧化物的研究

4.4.1丙烯添加对氮氧化物去除率的影响

4.4.2脉冲电晕放电丙烯活化对氮氧化物去除率的影响

4.4.3影响因素对氮氧化物去除率的研究

4.5讨论

4.6本章小结

5总结与展望

5.1本文的主要研究成果和结论

5.2前景展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢