论文部分内容阅读
我国的能源结构以煤炭为主,燃煤型SO2污染已成为我国大气污染的主要特征,因此对二氧化硫污染的治理已经刻不容缓。本文针对我国目前严峻的SO2污染形势,而传统的烟气脱硫技术存在着运行成本高;产生大量的污水需要处理;典型的非平衡等离子体法又需要外加NH3、电子能量低等问题,结合国家自然科学基金重点资助项目“高气压下强电场电离气体的方法及其应用的基础研究”(项目编号:60031001),提出了以窄间隙强电场电离气体放电产生高浓度羟基自由基氧化脱除烟气中SO2的方法进行烟气脱硫,为SO2污染的治理提供了一条新途径。 采用窄间隙强电场电离放电技术,可以在等离子体反应器的反应腔体内形成放电电场强度高达400Td以上的强电场,使电子获得的平均能量大于10eV,电子密度大于1014/cm3,电离占空比达到2%,足以满足等离子体化学反应所需的能量要求,从而将烟气中的H2O、O2(H2O、O2气体分子的电离能分别为12.6eV、12.5eV)等气体分子电离离解形成高浓度的OH·、eaq—等氧化自由基,直接在气相中瞬间将SO2氧化为H2SO4以将其脱除。 通过对实验系统的混气方式及气体的加湿方法进行改进,建立了一套新的实验系统,并在此基础上考察了各种参数对SO2脱除率的影响,由实验结果可知提高电源激励电压、激励频率、放电功率、含水量、含氧量或降低SO2初始浓度、模拟烟气总气量,减小放电间隙都能提高SO2的脱除率。通过比较不同放电面积等离子体反应器所得的实验结果后可知,等离子体反应器放电面积的变化不会影响SO2脱除率的变化规律。文中还对模拟烟气中的含水量及含氧量对SO2脱除率的影响强度进行了对比,得出含水量对SO2脱除率的影响强于含氧量的影响。实验结果表面,当等离子体反应器放电间隙为0.64mm,电源激励电压为2600V,激励频率为5000Hz,模拟烟气总流量为0.1m3/h,含氧量为21%,含水量为1.44%,SO2初始浓度为400ppm时,SO2脱除率可达到99%,满足了对SO2治理的要求,说明窄间隙强电场电离气体放电是一种绿色有效的脱硫新途径。