水下脉冲放电等离子体系统及其放电特性研究

采用Ar/O2混合气体作为放电气体,脉冲电源作为驱动电源以提高放电效率,采用微孔陶瓷电极以提高放电生成的活性物质的传质效果.通过最低激发电压分析和光谱诊断·OH、H2 O2、O3等活性物质生成情况,分析不同放电条件下的靛蓝染料降解特性,系统研究了该水下放电系统的放电特性.实验结果表明:该装置最低可实现2.1 kV的低电...     

微波直接分解脱除NO的数值模拟研究

根据微波直接分解脱除NO的化学反应动力学方程,对NO脱除进行了数值模拟实验研究,分析了影响NO脱除效率和N2选择性的各种因素及规律。研究结果表明,在NO+He体系中,一定的微波功率下,可实现一步高效脱除NO,且主要产物为环境友好的N2。计算结果表明,微波功率、NO初始浓度等对脱除效率影响较大。微波功率的增大有利于NO的脱除和NO向N2的转化,NO初始浓度的增加降低了体系的微波脱硝效率,但N2总是最主要的产物。O自由基对NO去除和NO向N2的转化基本没有影响,N自由基的存在有利于NO去除和NO向N2的转化,有N无O有利于NO去除和N2选择性的提高。     

非平衡等离子体的NO净化试验

利用介质阻挡放电在常压下产生的非平衡等离子体,对模拟尾气中的NO进行了净化试验研究.研究表明,非平衡等离子体技术对NO具有明显的净化效果.试验所获得的电极材料、输入电压、O2含量、NO初试浓度以及尾气停留时间等因素对NO净化效率的影响规律,对优化设计NO净化装置具有指导作用.同时从反应机理角度分析了NO与等离子体基元反应的过程,发现最终的NO净化效果取决于两组同时存在且平行竞争的氧化和还原过程.     

烟气成分对电晕放电NO转化过程的影响

研究了不同的烟气成分对电晕放电自由基簇射NO转化过程的影响.结果表明,烟气中的N2不利于流光电晕的形成.提高O2体积分数能够促进流光电晕的发展,增大放电电流,从而提高NO的脱除率以及NO向NO2的转化率.为了产生稳定而强烈的流光电晕,烟气中O2体积分数不应小于5%.在烟气中加入CO2,虽然能够促进流光电晕的形成并改善其稳定性,但是由于CO2的强电负性,大量增加CO2会抑制放电电流的产生以及氧化性自由基的产生,最终导致NO脱除率和NO向NO2的转化率降低.     

脉冲电压极性和放电电极结构综合条件对硫脱除率的影响

在自行设计的四种不同电极结构放电反应器上,通过分别加正极性、负极性脉冲电压和双极性脉冲电压,进行了脱除模拟烟气中SO_2的实验。经比较实验结果发现:在不同结构的放电电极上,电晕的极性对SO_2脱除率的影响是不同的。表明电压极性和电极结构的综合条件是脉冲电晕方法脱除SO_2的重要因素。文中对所得实验现象给出了定性解释。     

改性海泡石催化剂协同低温等离子体脱除NOx

为了环境保护的目的,采用盐酸浸泡和硝酸铜改性海泡石,并经高温煅烧制得改性海泡石催化剂,在介质阻挡放电反应器中该催化剂协同低温等离子体氧化脱除汽车尾气中的NO。试验证明低温等离子体协同改性海泡石催化剂能够有效脱除NO,反应器输入电压、酸浸浓度以及催化剂煅烧温度对NO脱除率有显著影响。NO脱除率随输入电压增大而增加,等离子体能够有效提高活性粒子和氧自由基浓度,以及增大催化剂的活性和吸附性能。NO脱除率随酸浸浓度和煅烧温度的增大先增加而后降低,NO脱除率具有最佳峰值。最佳实验条件为等离子体输入电压〉30kV、盐酸浓度1．5mol／L左右、煅烧温度400℃左右。NO最大脱除率可达88．49／5左右。该研究为脱除NOx的工业性应用提供了理论依据。     

水泥光催化活性路面净化机动车排放NO_x性能研究

为了净化机动车排放的氮氧化物,利用纳米TiO2光催化特性与水泥路面易吸水、多空隙的特点,采用渗透方法使水泥路面具有光催化净化机动车排放NOx的环保特性。同时,从室内模拟应用和室外实际应用两大方面,进行了水泥光催化活性路面净化机动车排放NOx效果试验。室内模拟试验结果表明:水泥光催化活性路面具有较好的NOx净化能力(最小NO净化率为37.4%,最小NO2净化率为25.84%)、再生能力以及重复使用能力。室外实际应用结果表明:应用环境的光强、温度对NOx净化效果影响较大,且净化速率与光强成正比,与温度成反比。     

PWM控制节能式电火花线切割脉冲电源补偿网络设计

PWM控制节能式电火花线切割脉冲电源主电路是一个电流闭环控制系统，放电电流的动态特性是影响电火花线切割加工工艺性能的重要因素。在分析PWM控制节能式脉冲电源的放电电流闭环控制子电路的基础上，利用状态空间平均法建立了脉冲电源系统的开环传递函数。通过对脉冲电源系统开环传递函数的分析，对脉冲电源电流采样电路补偿网络进行了优化设计，从而改善了脉冲电源放电电流的动态特性，满足了设计需要。     

高温热解煤气放电性能的影响因素

为了提高电除尘器净化高温热解煤气时的除尘效率及稳定性，采用实验室高温放电系统研究电除尘器中温度、气氛、气体调质以及电源极性等因素对热解煤气放电性能的影响. 研究结果表明：提高温度，热解煤气的放电电流上升，起晕电压、击穿电压下降，不利于颗粒脱除. 对于高温热解煤气，降低CH₄的体积分数、提高H₂、CO₂的体积分数，使放电电流减小，起晕电压和击穿电压升高，更利于颗粒脱除. 添加水蒸气，起晕电压升高，放电电流减小，电晕放电区间更宽，伏安特性曲线向右偏移，优化了放电性能. 在高温下通过正极性电源施加电压，标准煤气及添加水蒸气调质后的热解煤气都具有较高的击穿电压及正电晕放电区域，性能优于负极性电源.     

活性半焦脱除烟气中SO2的动力学研究

性半焦脱硫本征动力学的研究可以在一定范围内预测活性半焦脱除SO2的行为，也是反应器开发和放大的基础．利用固定床反应器，对自制活性半焦在SO2-O2-N2-H2O三相体系，研究了消除内、外扩散影响的条件，并在W（SO2）为0．08％～0．2％，W（O2）为4％～10％，W（H2O）为6％～14％，反应温度为368～398K，W／F为10～30s的范围内系统考察了W（SO2），W（O2），W（H2O），反应温度对活性半焦脱硫反应速率的影响，获得了半焦烟气脱硫反应的本征动力学方程．实验结果表明，当活性半焦粒度小于0．2mm，气体流速不小于0．8m／s时可消除内、外扩散的影响；模拟烟气中W（SO2）在0．1％～0．15％时，活性半焦的脱硫速率较高，W（H2O）对于活性半焦脱硫速度影响比较明显，随着W（O2）的增加，活性半焦脱硫速率有小幅增加；活性半焦脱硫的活化能为11．811kJ／mol，较低的活化能与自制活性半焦高的硫容量吻合．     

催化剂粒径对DBD反应器性能影响的研究

为研究DBD低温等离子体协同催化反应器中催化剂颗粒直径对放电功率和NOX脱除率影响规律,分别将五种不同颗粒直径的催化剂装入相同条件的反应器中,通过变压器改变交流电源输入电压,用功率表测定不同电压条件下的输入功率,用数字示波器测试放电电压以及Lissajous图像并计算放电功率,用气体在线检测装置测试反应器进出口浓度计算NOx脱除率。实验发现随催化剂颗粒直径增加放电电能和NOx脱除率先增大再减小,有最大峰值;随着输入电压增加催化剂颗粒直径对放电电能和NOx脱除率的影响进一步增大。在本实验研究中催化剂最佳颗粒直径在4mm左右,当输入电压为40kV时,最大有效放电能量和NOx脱除效率分另为29．3w和76．67％。该结论可为DBD协同催化反应过程中选择适宜催化剂颗粒直径提供理论依据。     

在Cu/Al2O3催化剂上用C3H6选择性催化还原NO的研究

NOx和SO2是环境污染的主要污染源，但国内外对NOx的治理还比较落后，仍然没有找到技术上合理、经济上可行的治理方案。NO是NOx的主要成分。随着人们对环保的重视和对环境质量要求的提高，NO的治理也愈来愈受到重视。研究了以Al2O3为载体，Cu做活性组分用烃类气体（C3H6）选择性地催化还原NO.通过NO的转化率说明了在各种条件下催化剂的活性。并且利用了SEM、XRD等先进的表征手段对Cu／Al2O3催化剂的作用效果进一步作了分析和论证。说明了在Cu／Al2O3催化剂上用烃类气体选择性催化还原NO是可行。     

等离子体协同催化脱除NOx的影响因素

采用铜氧化物催化剂与低温等离子体协同的方法,以脱除汽车尾气中NOx为目的,研究了NO气体初始浓度、空速、催化剂装填量,以及等离子体反应器输入电压对NO脱除率的影响规律。研究发现NO脱除率随气体初始浓度和空速增加先升高再降低,存在最大峰值;在等离子体协同作用下催化剂装填量对NO脱除率影响顺序为：反应器装满催化剂〉反应器装满塑料球〉反应器部分装填催化剂〉未装填催化剂;随输入电压增大NO脱除率增加;催化剂不仅具有催化和存储性能,而且还具有阻挡放电介质的功能。在本研究中当NO初始浓度在2.56×10-4左右、反应器装满催化剂、空速10.2s-1左右时,NOx获得最大脱除率。     

O2/CO2气氛超细煤粉与常规粒径煤粉混合燃烧特性

采用数值模拟方法,研究O2/CO2气氛下,常规粒径煤粉与一定比例超细煤粉混合的燃烧特性以及NOx生成特性,得到不同超细煤粉和常规粒径煤粉混合比例下燃烧室内气体温度分布、浓度分布以及污染物NOx分布.研究结果表明：采用超细煤粉与常规粒径煤粉混合燃烧可以提高煤粉着火燃烧特性,同时减少NQx的生成;超细煤粉比例提高,煤粉着火提前,燃烧速度加快,NOx的生成量降低;当超细煤粉质量分数为30%～50％时,减少NOx的生成效果明显.     

活性碳纤维净化NO实验研究(Ⅱ)──铜系、钾系催化剂

脱除氮氧化物是治理空气污染的一大难题．本文利用活性碳纤维作为吸附材料,ACF为载体负载铜类、钾类化合物制成催化剂,并研究了这两种催化剂对NO的催化效果．实验结果表明,ACF是一种活性载体,CU（NO_3）_2－ACF催化剂对NO具有较高催化还原活性,而KOH-ACF催化活性更高.     

臭氧在烟气中氧化零价汞的机理研究

在构建70步详细反应机理的基础上,通过敏感度分析、试验研究及动力学模拟对臭氧在烟气中氧化零价汞机理进行深入分析与探讨.敏感度分析表明,反应Hg+NO3=NO2+HgO是直接影响Hg0氧化的关键基元反应,NO3的生成量是影响Hg0氧化的最关键因素.试验研究与动力学模拟表明,臭氧在烟气中能有效氧化零价汞,φ(O3)/φ(NO)越大或烟气温度越高(所研究温度范围内),Hg0氧化效果越好,且都基本呈线性关系.分析其原因为,φ(O3)/φ(NO)增大或烟气温度升高,可提高NO3的生成量,而NO3生成量的提高可直接使Hg0氧化效果增强.动力学模拟与试验研究结果取得了很好地吻合,验证了所构建反应机理的正确性.     

O2/CO2气氛下O2,CO对NO排放特性影响的实验研究

在气体煤粉携带炉试验系统上,对O2/CO2气氛和空气气氛下煤粉燃烧的NO排放特性进行了研究。实验结果显示,O2/CO2气氛下,烟气中NO沿程和最终浓度比常规煤粉燃烧低1/4~1/3,当O2浓度从21%增加到30%时,NO的最终排放浓度增加到原来的2倍。从理论上对O2/CO2气氛下NOx的生成和破坏机理进行了探讨,分析了O2,CO的浓度对NOx排放特性的影响规律。