燃煤烟气等离子体净化方案研究
发布时间：2022-01-19 15:21
随着社会的发展,人们对环境保护的意识逐渐加强,超低排放标准的提出对烟气污染物排放处理提出了新的要求。现有燃煤机组烟气处理由多个设备串联而成,分别实现不同污染成分的处理,其处理过程相互影响,难于进行改造升级。因此,同时脱硫脱硝技术得到了研究者们的关注。低温等离子体是一种有效的同时脱硫脱硝技术,本课题选取介质阻挡放电产生等离子体形式,在设计和搭建等离子体脱硫脱硝实验平台的基础上,研究了不同电源特性和烟气工况下NO和SO2在反应器中转化特性,进而讨论各气体组分对NO,SO2在反应器中转化效率的影响,并给出污染物脱除规律及机制分析,为等离子体脱硫脱硝的应用提供技术支撑。研究结果显示,随着反应器两端电压、能量密度的增加,脱除效率快速增加并逐渐趋于平缓;当输入电压为60V时,随着频率的增加,脱除率先增大后减小,中心频率在8-9KHz之间。单独脱硫脱硝时,NO脱除率随着O2含量和水蒸气含量的提高而减小;SO2的脱除率随着水蒸气的引入而升高。当NO和SO2同时存在时,两者存在一定的竞争关系,使...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DBD中放电击穿过程
第2章介质阻挡放电及脱硫脱硝机理-11-(2)输送电荷。反应器介质间的气体被击穿，导电反应通道被建立，电荷在介电气隙中被快速输送并积累在反应器介质层。反应器两介质层表面的正负电荷间形成内部电场，随着电荷的积累，内部电场场强逐渐增大，直到内部电场与外部电场相等，电荷移动被终止，因为内外电场场强方向相反，从而放电电流被中断，在交流电流下通道重新建立。(3)活性物质生成。DBD反应器介质空间内气体放电后，激发过程产生的各种物质会参与到后续过程的基元反应。2.2.2主要结构形式及特点图2-2是DBD中常用的几种电极结构[47]。这几种电极为了防止在放电过程中产生不利现象，如电火花或者局部放电，均在两电极安装阻挡介质，使用交流电源。这样的电极放电稳定，形成的等离子体在常压下稳定存在，为在工程中的实际运用提供了基矗图2-2典型的介质阻挡放电装置结构1-高压电极2-介质3-放电间隙4-接地电极5-交流高压电源如图2-2所示，平行板结构和同轴圆柱型结构是常见的两种NTP-DBD反应器结构。从电介质层的层数来看，分为双介质和单介质两种形式。下面以同轴圆柱型为例
燕山大学工学硕士学位论文-12-对比二者特点，如表2-4所示。表2-4同轴圆柱型DBD反应器反应器类型结构图特点应用单阻挡介质反应器图2-2(d)实用，结构简单，易散热臭氧发生器双阻挡介质反应器图2-2(e)放电发生在两层介质之间，可以防止金属电极被腐蚀电光源、材料表面处理等应用领域在高频高压交流电的作用下，DBD反应器发生微放电产生高能电子和自由基等脱除NOX和SO2。DBD反应器电气参量包括电场强度、等效电容等[48]，对其参量的研究有利于理解微放电的物理特性和放电过程。(1)等效电容电源接通后，DBD反应器相当于电路中的负载，其介质层和放电间隙等效电容Cd和Cg相当于串联起来的用电器，其大小决定和影响着反应器的运行效率和能量分配。如图2-3所示。图2-3介质阻挡放电等效电路图根据同轴单介质圆柱型电容器的计算公式，有0322lnddLCDD=(2-1)
【参考文献】：
期刊论文
[1]长三角典型城市工业VOCs处理技术应用状况分析[J]. 徐遵主,陆朝阳,张纪文,孙永嘉,高爽,易斌,王腾骄,王飞. 环境工程. 2020(01)
[2]湿烟羽综合治理政策分析及建议[J]. 杨爱勇,舒喜,申智勇,刘志坦,孙尊强,韦飞. 中国电力. 2020(01)
[3]A composite absorption liquid for simultaneous desulfurization and denitrification in flue gas[J]. Chunlai Liu,Jing Li,Changlin Yang,Zhenheng Diao,Chengxue Wang. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2019(10)
[4]热等离子体处理危险废物近零排放技术[J]. 杜长明,蔡晓伟,余振棠,宋春莲,俞哲. 高电压技术. 2019(09)
[5]能源需求快速增长背后现危机——2019年世界能源统计年鉴解读[J]. 李敏,钱伯章. 中国石油和化工经济分析. 2019(08)
[6]2018年《中国生态环境状况公报》（摘录一）[J]. 环境保护. 2019(11)
[7]ClO2液相氧化协同氨法烟气脱硫脱硝研究[J]. 潘理黎,李玲,金月祥,刘志华,王茜,卢琪. 浙江工业大学学报. 2018(06)
[8]脱硫脱硝行业技术发展综述[J]. 赵雪,程茜,侯俊先. 中国环保产业. 2018(09)
[9]燃煤烟气脱硝技术的研究进展[J]. 王竞. 环境与可持续发展. 2018(04)
[10]烟气脱硫脱硝一体化技术实验研究[J]. 宋云华,陈建铭,孟宪强,牛晓红,李正林,刘欣,魏玉胜. 高校化学工程学报. 2018(02)
博士论文
[1]基于同轴腔体的微波等离子体技术研究[D]. 王瑶瑶.中国科学技术大学 2019
[2]介质阻挡放电低温等离子体脱硝性能研究与能耗分析[D]. 郭彬.山东大学 2018
[3]介质阻挡放电脱除氮氧化物的实验研究和动力学分析[D]. 汪涛.华北电力大学 2015
[4]直流电晕自由基簇射烟气中多种污染物脱除的机理研究[D]. 吴祖良.浙江大学 2006
硕士论文
[1]低温等离子体污水处理技术与应用实验研究[D]. 张启富.中国科学技术大学 2018
[2]兰炭燃烧装置设计及燃烧特性研究[D]. 陈庆杰.燕山大学 2018
[3]低温等离子体氧化NO的试验研究[D]. 刘飞.武汉理工大学 2018
[4]等离子体脱硫脱硝脱汞一体化研究[D]. 李玲蔚.南京航空航天大学 2012
[5]电晕放电等离子体烟气脱硫的实验研究[D]. 丁凝.广东工业大学 2008
本文编号：3597095
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DBD中放电击穿过程
第2章介质阻挡放电及脱硫脱硝机理-11-(2)输送电荷。反应器介质间的气体被击穿，导电反应通道被建立，电荷在介电气隙中被快速输送并积累在反应器介质层。反应器两介质层表面的正负电荷间形成内部电场，随着电荷的积累，内部电场场强逐渐增大，直到内部电场与外部电场相等，电荷移动被终止，因为内外电场场强方向相反，从而放电电流被中断，在交流电流下通道重新建立。(3)活性物质生成。DBD反应器介质空间内气体放电后，激发过程产生的各种物质会参与到后续过程的基元反应。2.2.2主要结构形式及特点图2-2是DBD中常用的几种电极结构[47]。这几种电极为了防止在放电过程中产生不利现象，如电火花或者局部放电，均在两电极安装阻挡介质，使用交流电源。这样的电极放电稳定，形成的等离子体在常压下稳定存在，为在工程中的实际运用提供了基矗图2-2典型的介质阻挡放电装置结构1-高压电极2-介质3-放电间隙4-接地电极5-交流高压电源如图2-2所示，平行板结构和同轴圆柱型结构是常见的两种NTP-DBD反应器结构。从电介质层的层数来看，分为双介质和单介质两种形式。下面以同轴圆柱型为例
燕山大学工学硕士学位论文-12-对比二者特点，如表2-4所示。表2-4同轴圆柱型DBD反应器反应器类型结构图特点应用单阻挡介质反应器图2-2(d)实用，结构简单，易散热臭氧发生器双阻挡介质反应器图2-2(e)放电发生在两层介质之间，可以防止金属电极被腐蚀电光源、材料表面处理等应用领域在高频高压交流电的作用下，DBD反应器发生微放电产生高能电子和自由基等脱除NOX和SO2。DBD反应器电气参量包括电场强度、等效电容等[48]，对其参量的研究有利于理解微放电的物理特性和放电过程。(1)等效电容电源接通后，DBD反应器相当于电路中的负载，其介质层和放电间隙等效电容Cd和Cg相当于串联起来的用电器，其大小决定和影响着反应器的运行效率和能量分配。如图2-3所示。图2-3介质阻挡放电等效电路图根据同轴单介质圆柱型电容器的计算公式，有0322lnddLCDD=(2-1)
【参考文献】：
期刊论文
[1]长三角典型城市工业VOCs处理技术应用状况分析[J]. 徐遵主,陆朝阳,张纪文,孙永嘉,高爽,易斌,王腾骄,王飞. 环境工程. 2020(01)
[2]湿烟羽综合治理政策分析及建议[J]. 杨爱勇,舒喜,申智勇,刘志坦,孙尊强,韦飞. 中国电力. 2020(01)
[3]A composite absorption liquid for simultaneous desulfurization and denitrification in flue gas[J]. Chunlai Liu,Jing Li,Changlin Yang,Zhenheng Diao,Chengxue Wang. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2019(10)
[4]热等离子体处理危险废物近零排放技术[J]. 杜长明,蔡晓伟,余振棠,宋春莲,俞哲. 高电压技术. 2019(09)
[5]能源需求快速增长背后现危机——2019年世界能源统计年鉴解读[J]. 李敏,钱伯章. 中国石油和化工经济分析. 2019(08)
[6]2018年《中国生态环境状况公报》（摘录一）[J]. 环境保护. 2019(11)
[7]ClO2液相氧化协同氨法烟气脱硫脱硝研究[J]. 潘理黎,李玲,金月祥,刘志华,王茜,卢琪. 浙江工业大学学报. 2018(06)
[8]脱硫脱硝行业技术发展综述[J]. 赵雪,程茜,侯俊先. 中国环保产业. 2018(09)
[9]燃煤烟气脱硝技术的研究进展[J]. 王竞. 环境与可持续发展. 2018(04)
[10]烟气脱硫脱硝一体化技术实验研究[J]. 宋云华,陈建铭,孟宪强,牛晓红,李正林,刘欣,魏玉胜. 高校化学工程学报. 2018(02)
博士论文
[1]基于同轴腔体的微波等离子体技术研究[D]. 王瑶瑶.中国科学技术大学 2019
[2]介质阻挡放电低温等离子体脱硝性能研究与能耗分析[D]. 郭彬.山东大学 2018
[3]介质阻挡放电脱除氮氧化物的实验研究和动力学分析[D]. 汪涛.华北电力大学 2015
[4]直流电晕自由基簇射烟气中多种污染物脱除的机理研究[D]. 吴祖良.浙江大学 2006
硕士论文
[1]低温等离子体污水处理技术与应用实验研究[D]. 张启富.中国科学技术大学 2018
[2]兰炭燃烧装置设计及燃烧特性研究[D]. 陈庆杰.燕山大学 2018
[3]低温等离子体氧化NO的试验研究[D]. 刘飞.武汉理工大学 2018
[4]等离子体脱硫脱硝脱汞一体化研究[D]. 李玲蔚.南京航空航天大学 2012
[5]电晕放电等离子体烟气脱硫的实验研究[D]. 丁凝.广东工业大学 2008
本文编号：3597095
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