介质阻挡常压等离子体去除NO的实验研究

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氮氧化物(NOx)是大气污染的主要物质,不仅严重危害人体的健康,同时也是酸雨、光化学烟雾形成的主要物种或引发物,对整个生态环境造成严重破坏。因而控制和治理这些污染已成为当前环保研究中最活跃的课题之一。由于介质阻挡放电等离子体在净化空气污染方面的高效率、低能耗等独特优点,逐渐引起了研究者广泛的关注。我们设计并制作了同轴圆柱介质阻挡放电(DBD)反应器,系统研究了气体流量、NO初始浓度、放电电压对NO去除率的影响。实验结果表明,适当的条件下介质阻挡放电可以比较高效地去除NO。在固定其它实验参数不变的情况下,流量越大,NO去除率越低;NO初始浓度越高,NO去除率越低;电压越高,NO去除率越高。NO去除率与平均每个NO分子可能消耗的能量有密切的关系,平均每个NO分子消耗的能量越高,NO去除效果越好。研究了气体流量、NO初始浓度、放电电压对NO2生成率的影响,实验结果表明,在固定其它实验参数不变的情况下,流量越大,NO2生成率越高;NO初始浓度越高,NO2生成率越高;电压越高,NO2生成率越低。平均每个NO分子消耗的能量越高,NO2生成率越低,甚至降为负值。研究了电极间隙厚度和放电区域长度对NO去除率及NO2生成率的影响,实验结果表明,存在一个合适的电极直径值使得NO去除率最高;放电区域长度越长,NO去除率越高;另外,NO2生成率与高压电极直径和放电区域长度关系不大。研究了分别采用N2和Ar作为背景气体时,电压、气体流量和NO初始浓度对NO去除率以及NO2生成率的影响。实验结果表明,Ar等离子体的NO2生成率高于N2,即N2能制约NO2的生成;当NO去除条件较好即流量较小、电压较高且NO初始浓度较低即平均每个NO分子可能消耗的能量较高时,Ar等离子体的NO去除率低于N2,平均每个NO分子可能消耗的能量较高时则相反。
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