介質(zhì)阻擋放電脫除甲醛的化學動力學模擬.pdf

1、本文對介質(zhì)阻擋放電脫除甲醛反應(yīng)體系進行了化學動力學模擬，選擇放電過程中所涉及的基元化學反應(yīng)建立了數(shù)學模型，將所考慮的化學反應(yīng)歸結(jié)為有關(guān)粒子濃度的剛性常微分方程組的初值問題來求解，通過FORTRAN編程采用特雷納法計算。另外，將模擬結(jié)果與本論文的實驗數(shù)據(jù)進行了直接對比，二者總體上符合得較好。 主要結(jié)果如下： (1)在模擬空氣氣氛下，模擬研究了放電過程中主要物種濃度隨放電時間、H<,2>O含量、電子密度和HCHO初始濃度

2、的變化趨勢。發(fā)現(xiàn)O原子和OH自由基是HCHO脫除的主要活性粒子，在電子溫度 3.3eV，電子密度 3×10<'7>cm<'-3>條件下考察二者對HCHO 脫除的貢獻比，結(jié)果約為 1/3。N<,2>分子的第一電子激發(fā)態(tài)，N<,2>(A<'3>∑<'+><,u>)，是本論文特別關(guān)注的一個活性物種，它的存在對O原子和OH自由基的生成有顯著促進作用。與含N<,2>(A<'3>∑<'+><,u>)體系相比，不含N<,2>(A<'3>∑<'+><,

3、u>)體系的O原子和OH自由基的濃度分別降低81％和92％。 (2)通過模擬與實驗兩條途徑，分別在模擬空氣和氮氣氣氛中研究了介質(zhì)阻擋放電等離子體對HCHO的脫除。在輸入能量密度300 J/L 條件下，模擬空氣和氮氣氣氛下HCHO脫除率分別為80％和52％。在氮氣氣氛中N<,2>(A<'3>∑<'+><,u>)態(tài)是令HCHO脫除的主要物種。討論了HCHO初始濃度、氣體流量對HCHO脫除比能耗的影響，HCHO初始濃度較高時，甲醛脫