脈沖電暈放電煙氣中細微顆粒物協(xié)同氮氧化物脫除研究.pdf

1、目前，燃煤電廠中所排放的細微顆粒物PM2.5成為了我國各大城市主要的大氣污染物。由于細微顆粒物的存在導致了可見度的下降，尤其是我國華北地區(qū)大城市受影響最為嚴重，并且危害到了我國居民的生活質(zhì)量和身體健康。因此，對于細微顆粒物的治理已經(jīng)迫在眉睫。傳統(tǒng)的煙氣除塵技術，例如靜電除塵和袋式除塵技術對于細微顆粒物PM2.5的脫除效率有限，不能有效控制其的排放。本文采用脈沖電暈放電的方式使細微顆粒物在電場中由擴散荷電和電場荷電的作用實現(xiàn)非對稱異極性荷

2、電，然后在庫侖力的作用下進行凝并與脫除。與此同時，在脈沖電暈放電區(qū)域，由于大量強氧化性自由基的生成，可以氧化燃煤電廠煙氣中的氣態(tài)污染物，例如氮氧化物等。
　　本文在細微顆粒物荷電的理論研究方面，建立了顆粒物進入到脈沖電暈放電電場當中的數(shù)學模型，對細微顆粒物在電場中的電場荷電和擴散荷電機理進行了研究，并且進行了建模計算。同時研究了不同能量注入下、不同電場當中，各個粒徑段顆粒物的荷電特性。
　　本文在實驗方面建立了脈沖電暈放電結

3、合直流放電細微顆粒物PM2.5脫除系統(tǒng)。在細微顆粒物的實驗研究方面，針對細微顆粒物的脫除，首先研究了在不同電場作用下，PM2.5在全粒徑段的荷電情況，得出的結論與前面理論計算結論基本吻合。然后研究了在不同含氧量、不同相對濕度下細微顆粒物的荷電情況和脫除效果。實驗證明，在粒徑大于0.2μm的粒徑范圍時，隨著粒徑的增大，顆粒物的脫除效率增大;在粒徑小于0.1μm時，隨著粒徑的增大，細微顆粒物的脫除效率逐漸減小。也就是說0.1-0.2μm粒徑

4、范圍內(nèi)細微顆粒物的脫除效率最低。但是對于整個粒徑段的PM2.5來說，在脈沖電暈放電的作用下的脫除效率有著極其顯著的提高。
　　針對氮氧化物轉(zhuǎn)化的實驗研究方面，首先研究了脈沖電暈放電反應器幾何尺寸的變化對于氮氧化物轉(zhuǎn)化的影響。然后在不同的含氧量和相對濕度下對氮氧化物的轉(zhuǎn)化過程和轉(zhuǎn)化效率進行了研究，最后討論了脈沖電暈放電條件下氮氧化物轉(zhuǎn)化所需要的能耗。
　　針對上述結論，進行了脈沖電暈放電結合直流放電煙氣多種污染物協(xié)同脫除的實驗

5、。在模擬煙氣中同時加入細微顆粒物和氮氧化物來進行脫除。結論是細微顆粒物的存在對氮氧化物的轉(zhuǎn)化造成很大影響，但是氮氧化物的存在對細微顆粒物的脫除影響甚微。最后對協(xié)同脫除系統(tǒng)進行了能耗分析。
　　在小試實驗結果的基礎上，設計了脈沖電暈放電結合直流放電多種污染物協(xié)同脫除的中試實驗平臺。該實驗平臺由直流預收塵區(qū)域、脈沖電暈放電區(qū)域和直流收塵區(qū)域組成。最后對其進行能耗分析，討論了脈沖電暈放電結合直流放電多種污染物協(xié)同脫除系統(tǒng)的工業(yè)應用前景。