介质阻挡放电脱除NO的研究

设计并制作了实验用同轴圆柱介质阻挡放电（DBD）反应器，并对介质阻挡放电脱除NO的反应器结构参数及化学组分等影响因素进行了实验研究。 实验分析了N2/NO、N2/NO/O2、N2/NO/H2O（g）和N2/NO/O2/H2O（g）不同反应体系下，DBD脱除NO化学因素的影响。实验结果表明，不同反应体系中，交流电压升高，NO的脱除率也随之升高：随着NO进口浓度的增加，NO脱除率逐渐降低，N02的生成率则先升高后下降：在N2/NO反应体系中，NO主要通过分解还原脱除；而在N2/NO/O2和N2/NO/H2O（g）体系下，NO的氧化脱除趋势比较明显，随着电压的升高，NO2生成率先增大后逐渐降低；在N2/NO/O2体系，随着O2含量的增加，NO的转化主要以氧化反应为主；在N2/NO、N2/NO/O2和N2/NO/H2O（g）体系中，NO2生成率皆在电压为9kV时达到最大值，分别为23％、37％和26％。N2/NO/O2/H2O（g）体系，NO2生成率随电压的升高逐渐增大，在电压为15kV时，增大到37.4％，O2和H2O（g）的同时存在，使H2O（g）对NO的氧化作用更加显著。 研究了N2/NO体系下NO脱除效率随单双介质层、介质材料、高压电极结构与材料、放电间隙及反应管数目等反应器结构参数的变化情况。结果表明：单介质反应器NO的脱除率和NO2的生成率要高于双介质反应器，但是，当供电电压较高时，双介质反应器的脱除效果较好；与石英双介质反应器比较可知，内外介质组成分别为陶瓷和石英的反应器对NO的脱除效果较好；放电间隙为1.5mm的反应器比3.5mm的NO脱除率较高，特别是电压较低时，脱除优势更明显，但是不利于NO2的生成；分别用圆板和圆环作内电极结构的反应器对NO的脱除效果相近，NO的脱除率和NO2的生成率都优于以钢棒做内电极的反应器；不锈钢电极材料与铜相比，NO的脱除率和NO2生成率较低，但作用机制尚不清楚；两个反应管的NO脱除率和NO2生成率都比单个反应管的效果要好。在实验基础上，初步设计了烟气处理量为1000Nm3·h-1的DBD脱硝中试装置。