介質阻擋放電低溫等離子體氧化脫汞研究.pdf

1、我國多煤貧油少氣的能源結構特點決定了我國以燃煤發電為主的發電方式。但大量煤炭利用對環境造成巨大的污染，其中燃煤電廠汞污染也是突出的問題之一。
　　等離子體脫汞作為一種新型的脫汞方式具有效率高，沒有殘渣，不會產生二次污染等優點。本文主要在實驗室的環境中，以介質阻擋放電的方式產生等離子體，研究等離子體脫汞的機理。主要是從反應器的結構，氣體的特性以及不同氣體成分對介質阻擋放電脫汞的影響因素來研究。
　　論文首先研究了反應器結構對脫

2、汞效率的影響。發現在內電極作為陰極時，汞的氧化效率會比內電極為陽極時的氧化效率高2％-8％左右。這是因為當內電極作為陰極的時候，陰極表面電場強度最大，此時的擊穿電壓最低。相應的電源變化一個周期內有效放電時間就越長，因此汞的氧化效率就越高。內電極采用螺紋管時的脫汞效率比采用光管時高。在輸入電壓超過4kV時，螺紋管會比光管的脫汞效率高20％左右。這是由于螺紋管有利于尖端放電，能夠產生更多的活性基團來和汞反應。
　　反應器中氣體的流量也

3、對汞的氧化效率有明顯的而影響。當氣體的流量從1 L/min降到7L/min的時候，氣體在反應器中的流速由48.12mm/s下降到6.87mm/s。汞的氧化效率從85％降到50％，下降了35％。這是由于氣體的流量越大，對應的流速就越高，氣體在反應器中的停留時間就越短，相應的汞的氧化效率就越低。但是汞濃度的變化對汞氧化沒有明顯的影響，這可能是由于汞的含量相對于活性基團含量來說太小，基本上對整體的化學平衡不產生影響。改變汞濃度之后與改變汞濃度

4、之前，生成的氧化汞和汞濃度的比例基本相同，因此汞的氧化率也基本上沒什么變化。
　　研究氣體成分對汞氧化效率時發現，氧氣對汞氧化有明顯的促進作用。在輸入電壓為15kV，氧氣含量為10％的時候，汞的氧化效率只有55％;而當氧氣含量增加到30％時，汞氧化效率達到78％，氧化效率提高了23％。因為氧氣濃度越高，生成的活性物質越多，對應的汞的氧化效率就越高。二氧化硫則對汞的氧化有抑制作用。當二氧化硫濃度達到1500ppm時，汞的氧化效率比沒

5、有二氧化硫時下降了30％。這是由于二氧化硫會消耗反應器中的活性基團。一氧化氮也會消耗反應器中的活性基團，因此對汞的氧化也有抑制作用。當一氧化氮濃度達到1500ppm時，汞的氧化效率比沒有一氧化氮時下降了58％。二氧化氮對汞的氧化沒有明顯的影響，這可能是因為二氧化氮雖然也會與反應器中的活性基團反應，但是生成的NO3對汞有很強的氧化能力。因此二氧化氮消耗了反應器中的活性基團之后又生成了新的活性基團NO3，所以二氧化氮對汞的氧化沒有什么影響。