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电晕放电烟气脱硝原理
2023-02-28  浏览:1

本文主要是探讨电晕放电烟气脱硝之原理,分析了电晕放电烟气脱硝的影响因素,同时提出了一些有持续研究和探讨的课题。在电晕放电条件下,二氧化硫的脱除效率通常在90%以上,而且消耗的能量只能占总耗能的很小一部分。氮氧化物脱除过程消耗了大部分的能量,而且脱除效率一般都低于二氧化硫的脱除效率。 因此,探讨电晕放电条件下氮氧化硫脱硫过程的机理十分重要。在模拟烟气(N2,O2,H2O,CO2,NO)中大约有与39种化学物种相关的287种化学反应。这些物种包括电子正负离子、原子、分子、自由基以及激发态原子和分子。大量研究表明,在电晕放电过程中,氮氧化物脱硫只与自由基化学反应有关,因此可以忽略很多与离子相关的化学反应,使得理论分析变得简单得多。 电晕放电烟气脱硝过程大致分为3步走:

① 放电阶段:产生初始自由基和激发态的自由基

② 后放电阶段,激发态自由基消灭形成长寿命的自由基

③ 自由基与污染物反应阶段,放电阶段时间为几纳秒,消灭激发态自由基需要几十纳秒,然而自由基与污染物反应时间数量级为微秒或者更长,3个阶段用化学方程式描述如下: ① 放电阶段:电子轰击气体分子,使得其共价键断裂产生自由基,并把某些分解的原子激发到不稳定的激发态。 e+O2→O(3P);e+O2→O(3P)+O(1D);e+N2→N+N+e;电晕极性的影响:正极性和负极性的脉冲电晕都可以脱除氮氧化物。一氧化氮可以在场强为10-12KV/cm的脉冲电晕放电中被氧化成二氧化氮,在相同的能量等级下,正极性电晕可产生小范围电晕;而正极性放电的有效电晕空间是负极性电晕的10倍左右。

NO脱硫效率为单位脉冲能量的函数,在相同放电电压条件下,正极性脉冲电晕NO脱除效率比负极性脉冲电晕打一个数量级,因为正电晕产生更大的放电电流和等离子体区域,但是两者的能量效率相同,即输入相同的能量,氮氧化物脱硫量是相同的。