介质阻挡强电离放电资源化脱硫技术的研究

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1、l。r∥／一__J罩-‘√一卜■‘．独创性声明＼剩本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：佬姒翱日期：1,,106年易月旺日一'，．0一◆，守飞介质阻挡强电离放电资源化脱硫技术研究StudyontheDesulfurizingTechnologyviaStrongIonizationDielectricBarrierDis

2、chargeandItsResourceUtilization2006年6月’．一，'、卜●■江苏大学硕士学位论文摘要我国是以煤炭为主要能源的国家，煤炭的大量直接燃烧可产生S02等气体污染物。随着国民经济的快速发展，S02污染和酸雨问题日益严重，已经成为我国经济发展的桎梏，迫切要求我国根据本国的国情研发新的脱硫技术。介质阻挡强电离放电脱硫技术作为一种新兴的脱硫技术日益受到世界各国研究人员的重视，它不需要外加吸收剂和催化剂，在大气压和室温条件下，在密闭的等离子体反应器中完成烟气脱硫的全过程，生成的产物为重要的化工资源硫酸，实现了化学反应过程的零环境污染和资源化脱硫。论文首先

3、分析了介质阻挡强电离放电脱硫的基本理论，主要包括介质阻挡强电离放电产生非平衡等离子体和利用非平衡等离子体实现资源化脱硫两个过程。在此基础上通过改进介质阻挡放电的电介质材料、加工工艺以及放电间隙结构优化等离子体反应器设计，实现强电离放电，提高脱硫效率。然后以模拟烟气为研究对象，对影响介质阻挡强电离放电脱硫效率的因素进行研究。由于实验条件以及其它一些因素的限制，论文主要研究了以下几个对脱硫效率有重要影响的因素：外加电压、S02初始浓度、含水量、停留时间、电源频率以及含氧量。通过单因素实验分析这些因素对脱硫效率的影响，得出单个因素对脱硫率影响的变化盐线。再由单因素得出的一般规律

4、，来设计有交互作用的多因素正交实验，分析因子的主次，获得使脱硫率较高的各因素的最优组合。最后，采用一次回归正交设计的方法，建立多元线性回归模型，得到实验指标和各因子之间的定量规律。此外，通过线性回归方程也可以找到使脱硫率最优的组合反应参数，进一步检验正交实验所得到的最优组合是否合适。实验结果表明：若将S02的初始浓度控制在345x10-6(WV)"'355xlO～(V／V)，含氧量控制在21％(V／V)，含水量控制在2．1％(V／V)，气体在反应器中的停留时间控制在0．85s，气体流量控制在0．16m3／h，外加电压设定在3．5kV，高压电源频率控制在12．0kHz。在此

5、条件下，S02的最高去除率可达到80％以上。可见，使用介质阻挡强电离放电脱硫技术可以获得比较理想的脱硫效果。关键词：非平衡等离子体，强电离放电，脱硫，资源化一●◆”，●江苏大学硕士学位论文ABSTRACTThecoalisthemainpartofprimaryenergyinchina．Thedirectburningofgreatamountcoalcallproducemuchgaspollutant，suchasS02．Withtherapiddevelopmentofthenationaleconomy，S02pollutionandacidrainproble

6、mhavebecomemoreandmoreseriousproblem，ithasnowbecomeoneofobstaclesinthedevelopmentofnationaleconomy，whichpressforstudyingandinventingthenewdesulfurizingtechnologybasedonthesituationofourcountry．ThedesulfurizingtechnologyviastrongionizationdischargeWasreceivedrecognitionfromthestudentsasone

7、ofnewdesulfurizingtechnology．TheremovalofS02wasstudiedusingstrongionizationdielectricbarrierdischargeintheabsenceofkatalystandabsorbent．Bythismethod，S02wasdirectlyoxidizedintoH2S04inairtightplasmareactorundertheconditionofroomtemperatureandnormalpressure．Ithasrealiz