介质阻挡放电低温等离子体转化NO的数值模拟

为探索介质阻挡放电低温等离子体反应器转化NO的反应规律,利用CHEMKIN软件的PLASMA PFR模型,编制气相动力学文件及热动力学文件,进行数值模拟.研究了O2初始浓度、气体温度、气体流速等反应条件对反应过程和反应最终产物的影响,探讨了C2H4添加物对NO转化效率的影响.反应最终产物及敏感性分析表明,C2H4能较为有效地提高NO转化为NO2的效率.通过模拟结果和实验结果的对比分析,论证了PLASMA PFR模型模拟介质阻挡放电低温等离子体反应器转化NO的可行性.     

低温等离子体净化柴油机尾气中氮氧化物的试验研究

设计了介质阻挡放电试验装置,并分别进行了低温等离子体去除N_2+NO和N_2+NO+O_2两种模拟柴油机尾气中NO的试验研究,得到了NO的去除率以及NO_2、NO_x的浓度随NO的初始浓度、反应器的输入电压以及气体流量而变化的试验曲线,分析了O_2的存在对试验结果的影响。研究表明:利用脉冲放电产生低温等离子体净化模拟尾气,NO的去除率均较高,但在不存在O_2的情况下,NO主要转化成了N_2和O_2;而在存在O_2的情况下,NO主要转化成了NO_2。     

柴油机排气组分对低温等离子体转化NO的影响

自制了介质阻挡放电型低温等离子体反应器,设计了低温等离子体柴油机模拟排气处理系统,研究了低温等离子体作用下O2、C3H6和水蒸气对NO氧化转化的影响及NO在N2中的还原转化.研究表明:NO在N2气氛中的还原转化率低,能耗大;模拟气中存在O2时,NO向N2的还原转化率降低,NO向NO2的氧化转化率大幅提高;排气中的H2O在低温等离子体作用下生成OH强氧化性粒子,促进NO向NO2的氧化转化;HC的存在可提高NO向NO2的氧化转化,并能有效降低NO向NO2的转化能耗.总之,在柴油机富氧排气环境中,低温等离子体很难直接将NO转化为N2,但可有效地将NO氧化为NO2及硝酸盐,为催化剂催化还原NOx创造条件.     

温度对NTP喷射系统处理柴油机模拟排气的影响

为研究低温等离子体活性物质对柴油机有害排放物的去除效果,自行设计了介质阻挡放电型低温等离子体反应器。采用独立于柴油机排气管之外的低温等离子体喷射系统,研究其在不同的柴油机模拟排气温度下,对各排气成分的转化效果。研究结果表明:在低温等离子体环境下,NO主要转化为NO2;O3对NO和HC有较强的氧化作用;高温不利于NO的转化和O3的产生,但有利于HC的氧化,同时产生CO;温度和激励峰峰值电压的变化对CO2浓度基本没有影响。     

介质阻挡放电中烟气相对湿度对脱硫脱硝的影响

为了深入了解NO和SO2在介质阻挡放电反应器中的反应机理,研究了烟气中水蒸气含量对脱硫脱硝效率以及功耗的影响.试验结果表明:烟气中水蒸气含量对介质阻挡放电脱硫脱硝的效率有较大的影响,在N2/NO/SO2/H2O体系中,水蒸气含量的增加会造成放电功耗增大,使NO脱除效率降低、SO2脱除效率明显提高,并对生成产物NO2的浓度也有一定的影响.利用红外光谱分析反应产物,发现NO和SO2在介质阻挡放电反应器中会生成NO2、N2O、HNO3、H2SO4、SO3等物质.     

分解炉内贫氧高CO2燃烧条件下挥发分NO生成机理

基于GRI3.0详细动力学反应机理数据库,采用生成速率分析方法,从化学反应动力学角度分析水泥分解炉内煤粉挥发分贫氧燃烧时低温、高浓度CO2条件下挥发分NO生成机理及挥发分中HCN转化生成NO的主要转化路径.分析结果表明,煤粉在过量空气系数为0.8的贫氧燃烧条件下,分解炉内高浓度CO2气氛会促进NO生成,增大NO的排放浓度;850～950℃温度范围内,CO2体积分数为0%～35%条件下挥发分NO生成的主要机理反应式为N+O2(→)NO+O、HNO+H(→)H2+NO和N+CO2(→)NO+CO;高体积分数CO2通过推进反应FINO+H(→)H2+NO和N+CO2(→)NO+CO促进NO生成;其中HNO是NO生成过程中最重要的活性含氮中间产物,对NO生成起主要的贡献作用;HCN氧化生成NO的主要反应路径为HCN先转化生成NHi,再进一步转化生成HNO活性含氮中间体,最终生成NO.     

介质特性对介质阻挡放电脱除NO影响试验研究

在介质阻挡气体放电等离子体条件下,研究阻挡介质特性对NO脱除的影响规律。首先建立了介质阻挡放电等离子体脱硝试验系统,实验研究了Al2O3、CaO、MgO和玻璃等不同介质阻挡下NO的脱除效果,并对此影响规律进行了理论分析。实验结果及理论分析表明,不同阻挡介质所形成的气体放电的电场强度不同,提供给活性粒子的能量也不同,从而对NO的脱除效果具有不同的影响。     

气体微波放电转化NO的模拟实验研究

对模拟烟气系统的微波放电转化NO过程进行了数值模拟,分析了影响NO转化率和N2、NO2选择性的因素及规律。研究结果表明:在He+NO+O2系统中,40 W微波功率下,NO总转化率可达77%,其中59%转化为N2,18%转化为NO2。微波功率、NO初始浓度和O2初始浓度等对NO转化率及N2、NO2的选择性有一定的影响。微波功率对NO转化率影响不大,但微波功率的增大有利于NO向N2的转化、提高N2选择性。NO初始浓度的增加降低了体系的NO转化率。O2的加入使产物中NO2的量增加,但NO转化为N2的转化率总大于其转化为NO2的转化率。屏蔽O自由基和N自由基均降低了NO的转化率,有O无N使NO主要转化为NO2,有N无O有利于NO向N2的转化。     

吸附协同等离子体作用的顺序式锅炉烟气脱硫脱硝工艺

针对锅炉（烟厂用锅炉等）烟气，提出了一种具有高脱除率和低能耗的顺序式烟气脱硫脱硝工艺。即在吸附剂颗粒表面利用活性N原子还原NO产生的活性0原子来继续氧化二氧化硫生成SO3，并通过化学反应动力学模拟研究了该工艺的可行性。NO／SO2/N2系统等离子体脱硫脱硝的模拟结果显示：NO有显著的脱除效果，SO2有少量转化为SO3，SO2脱除率随停留时间增加而增加。研究结果表明顺序式烟气脱硫脱硝是可行的，关键在于选用合适吸附剂来控制其表面的O2浓度和停留时间。     

介质阻挡放电条件下添加乙烯对NO氧化影响的试验研究

采用小型试验装置模拟烟气C2H4、O2、N2和NO,利用介质阻挡放电对模拟烟气中的NO进行了氧化试验,并通过改变C2H4、O2的体积分数分析NO的氧化效果.结果表明：添加乙烯可以大幅度提高NO的氧化作用,且随着乙烯体积分数的增加,NO的脱除率逐渐增大;模拟烟气中氧气的体积分数对NO的氧化也有一定程度的影响,随着氧气体积分数的增加,NO的脱除率和NO2的生成率均呈递增的趋势;添加乙烯后,模拟烟气的氧化产物主要是CO;添加C2H4可以大幅度降低脱除NO的反应能耗.