電暈放電協(xié)同液相催化脫除煙氣SO2的研究.pdf

1、二氧化硫的污染和危害日益嚴(yán)重，己成為當(dāng)前世界亟需解決的重要環(huán)境問題。低溫等離子體技術(shù)在常溫常壓下放電能產(chǎn)生大量的高能電子和自由基，對二氧化硫等具有脫除效率高、反應(yīng)速度快、無選擇性等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今環(huán)保領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。為了進(jìn)一步減少等離子體脫硫的能耗，提高脫除效率，降低凈化成本，本文提出將電暈放電等離子體與液相催化相結(jié)合脫硫方法。在深入認(rèn)識自由基與二氧化硫反應(yīng)及二氧化硫遷移傳質(zhì)的基礎(chǔ)上，利用電暈放電等離子體技術(shù)與液相催化技術(shù)脫除模擬煙氣中二氧

2、化硫，并探索其脫除機(jī)理。主要研究結(jié)論如下：
　　 1．利用分光光度法，以BPB為探針捕捉劑，實(shí)驗(yàn)研究了在空氣為背景氣體下，不同電暈放電電壓和放電時間下·OH自由基的產(chǎn)生情況。實(shí)驗(yàn)表明·OH自由基的產(chǎn)生量隨放電電壓增大而增大，與放電電壓有較明顯的關(guān)系。對液膜電暈放電產(chǎn)生·OH進(jìn)行檢測分析，并探討其反應(yīng)動力學(xué)過程。
　　 2．建立了線筒式電暈放電反應(yīng)器，研究了其放電特性，以及電壓、水流量、Mn2+濃度和SO2濃度等對電暈放電

3、與Mn(Ⅱ)液相催化協(xié)同脫硫效果的影響，并探討了協(xié)同脫硫的反應(yīng)機(jī)理。結(jié)果表明，脫硫效率隨著放電電壓、水流量和Mn2+濃度的增加而增加，SO2濃度的影響不明顯。電暈放電與Mn(Ⅱ)液相催化協(xié)同能夠加強(qiáng)SO2的氧化作用，提高脫硫效率。電暈放電與Mn(Ⅱ)液相催化協(xié)同能夠?qū)O2從氣相狀態(tài)轉(zhuǎn)移到液相氧化成硫酸鹽類，其間存在著電遷移、氣液傳質(zhì)以及液相催化等過程。
　　 3．對液膜電暈放電煙氣脫硫進(jìn)行了傳質(zhì)反應(yīng)過程分析，主要過程為氣相主體

4、遷移與液相擴(kuò)散及化學(xué)反應(yīng)。導(dǎo)出了煙氣脫硫率與放電電壓、化學(xué)反應(yīng)增強(qiáng)因子以及液膜厚度的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)在提高放電電壓和增強(qiáng)因子的條件下，煙氣脫硫率可以顯著提高，而改變液膜厚度即液相的湍動對脫硫效率影響不大。所得結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符，單位能耗相對較低。
　　 4．根據(jù)自由基反應(yīng)過程，推導(dǎo)出電暈放電協(xié)同液相催化脫硫的SIE動力學(xué)方程，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行曲線擬合。得出電暈放電產(chǎn)生的電場作用能夠明顯降低二氧化硫的氣相傳質(zhì)阻力；二氧化硫的吸收轉(zhuǎn)化符合