烟气非平衡等离子体中氮氧化物的演化

摘要

随着环境的日益恶化，针对大气污染气体的处理越来越受到国家的重视，十二五规划对我们的大气处理方法提出了新的要求，非平衡等离子体脱除氮氧化物作为一种新型重要的方法应运而生。近年来不同学者从高能电子碰撞、电晕放电、介质阻挡放电等不同的放电形式下研究了放电电压、气流速度、环境温度等方面对脱除烟气中的氮氧化物的影响，但是研究其中的脱除机理与不同粒子初始数密度对氮氧化物脱除效率的影响却少有报道。本文通过建立数学模型，并采用了数值模拟的方法研究了烟气中的各种粒子在不同电子初始数密度下的演化，研究电子初始数密度对脱除烟气氮氧化物的影响，研究表明，在无氧系统下，不同粒子数密度随时间演化有较大差异，当电子数密度达到1017cm-3时，NO即可得到有效的脱除，脱除效率达到99％，若继续增大初始电子数密度，即当初始电子数密度为1018cm-3时，经过观察发现，NO的演化规律与初始电子数密度为1017cm-3无明显差别，即尽管提高了初始电子数密度，但是未能提高NO的脱除效率。综上，在无氧系统下，脱除 NO的最佳电子数密度为1017cm-3，即这种情况下，既能保证 NO的脱除率，又能保证能量的节约；相比于电子数密度，电子平均能量对NO的脱除率影响不是太明显；NO的脱除效率随 NO的初始数密度的增大呈现先增大后减小的规律；在含氧系统下，研究了各粒子在不同电子数密度下的演化，重点研究了在含氧情况下NO在不同电子初始数密度下的演化规律；通过研究烟气中不同O2的初始含量对NO脱除效率的影响，结果表明，O2的存在对NO的脱除和NO2的生成有很大影响。随着氧气初始浓度的增大，NO脱除效率降低，O2对N O脱除有一定的负面影响。

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第1章 绪 论

1.1课题研究背景

1.2对于NO治理的传统方法

1.3非平衡等离子体脱硝总进展

1.4非平衡等离子体理论基础

1.5本课题研究的主要内容

第2章 非平衡等离子体中氮氧化物的化学反应动力学过程及模型的建立

2.1引言

2.2电子与背景气体（氮气、氧气）的碰撞

2.3烟气非平衡等离子体中脱除NO涉及的物种及总反应

2.4模型的假设

2.5数学模型的建立以及数值解法

2.6 MAT LAB数学模拟

2.7本章小结

第3章 烟气非平衡等离子体中氮氧化物数值模拟结果与分析

3.1引言

3.2 N2/NO中粒子的演化情况

3.3 NO/N2/O2系统下的演化情况

3.4本章小结

第4章 结论与展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及其成果

致谢