OH自由基提高电晕放电烟气脱硫效率的研究

为提高电晕放电烟气脱硫的效率,采用针-板式电极结构,进行了电晕放电下OH自由基的发射光谱诊断,得到不同的针-板间距下,OH自由基的生成受放电针间距变化的影响规律:开始随放电针间距增加而升高,到达某一临界值后,不再随放电针间距的增加而显著变化.在此基础上设计了OH自由基发生电极,采用自放电极向放电空间喷射不饱和水蒸气生成OH自由基的方法,应用在温度65℃～80℃,65Nm3/h的模拟烟气流量下的电晕放电烟气脱硫实验中,并对实验状态下,水蒸气活化生成OH自由基的数量进行了估算.     

排针-辊式放电电流分布特性

为提高高压静电分选效率,须对排针型电极放电特性进行探究。采用自制排针-辊式高压放电装置,通过改变电晕电压、排针与辊面间距、排针与辊面夹角及排针数,测试了各因素对放电电流的影响,分析了1/4辊面电流的分布特性。在MATLAB平台上,利用电磁场理论,实现了对排针型电极的空间电场分布仿真模拟。实验结果表明:1其他条件一定,单排针与辊面间距越小,放电电流越大。排针-辊间距为80、100、120 mm时,辊面分电流极大值分别为6.78、5.3、3.34μA。2采用双排针结构,有效放电区域增大,辊面分电流有两个极大值,电晕电压23 k V时,双排针和单排针总电流相等,24~33 k V时,双排针总电流大于单排针。3采用三排针结构,辊面分电流有三个极大值。两侧两排针对中间一排针有排斥作用,三排针与水平方向夹角分别为30°、45°、60°和15°、45°、75°时,两侧电流极大值约为中间电流极大值的3倍和4倍。实验结果与仿真模拟一致,印证了辊面电流分布特性,为排针-辊式高压静电分选机优化设计提供了依据。     

脉冲放电等离子体烟气脱硫中水蒸气活化作用

在脉冲放电电极系统前端添加一套由芒刺状尖嘴和板电极构成的活化电极系统,对水蒸 进活化处理,使在脉冲放电脱硫过程中产生更多与水有关的自由基,从而提高脉冲放电脱硫效率。研究了活化电极系统的电晕放电特性,水蒸气对脉冲电极系统放电波形的影响,活化电极系统的水蒸气活化脱硫作用,脉放电脱硫中水蒸气活化作用;并对活化作用的机理进行了简单探讨。实验表明,水蒸气活化可使脉放电脱硫效率提高约１０％。     

高压电晕电场放电特性的研究

研究了用于转基因的电晕电场在放电中针尖间距和针-板间距的变化对放电电流、放电输出功率和输出稳定性的影响.比较了多针-板与单针-板电晕放电的伏安特性.实验表明:针尖间距越大,电晕电流越大,当针尖间距大于20 mm时,电晕放电输出功率增长趋缓;当针尖间距为20 mm时,电晕放电可稳定输出较高的功率.针-板间距越小,电晕电流越大,当针-板间距为25 mm时,电晕放电输出功率最大.     

多针负电晕放电的甲醛净化试验

为实现高效的甲醛净化效率，采用多针电极进行负极性直流电晕放电，研究其对甲醛的净化特性. 结果表明，增加电极针数能够提高总的电晕电流、加强放电能量、提高甲醛的净化效率. 同时，提高输入电压和减小间距也能够提高甲醛的净化效率. 此外，甲醛易溶于水，电极湿度会影响甲醛的去除效果，湿式状态下甲醛分解速率减缓，净化效率有所降低.     

空心针-板电极中较大体积的大气压均匀放电

利用空心针-板电极装置,在大气压空气中产生了直流激励的均匀氩气等离子体羽.电学和光学测量结果表明,虽然采用直流电源驱动,但放电为周期性的脉冲.每个脉冲对应一个等离子体子弹从空心针向着阴极的传播过程.对放电特性随放电电压、电极间距和氩气流量的变化关系进行了研究.发现放电频率随电压的升高而增大,随距离和氩气流量的减小而增大.以直流空心针-板电极作为放电单元构成阵列,得到了较大体积的大气压均匀放电.     

单针-板电极电晕-介质阻挡放电特性研究

研究以玻璃纤维为填充介质的单针-板电极的电晕-介质阻挡放电特性,测量了放电电压、电流波形,计算了放电功率,比较了有、无玻璃纤维填充时放电电流的差别及放电功率随放电间隙距离、电容电流、放电电压的变化关系,分析了填充介质对针-板电极的电晕-介质阻挡放电特性的影响.研究结果表明:大气压条件下纯空气间隙与有玻璃纤维介质填充时的针-板电极的电晕-介质阻挡放电相比:①后者的放电的起始电压更低,放电功率更大;②后者连续放电电流显著减小,而放电脉冲数量和脉冲电流幅值显著增加;③后者负电晕放电有非常明显的放电脉冲,而前者则主要表现为连续的放电电流.     

水蒸气对介质阻挡放电的影响

利用同轴电极放电装置研究了水蒸气对介质阻挡放电(DBD)特性的影响,比较了以纯氩气和伴有水蒸气的氩气作为实验气体时其电学和光学性质的区别.结果表明:当向反应发生器中通入少量水蒸气时,击穿电压明显升高,并且放电电流略有增加;比较2种情况光谱发现离子与原子谱线强度明显增强.     

针辊式高压静电分选机电晕极结构优化

为提高针辊式高压静电分选机的分选效率,须寻求最佳的电晕极结构. 利用自制针辊式高压静电分选机,固定针辊距离为d=50 mm,进行针辊放电实验. 通过调整电晕电压、放电针间距及长短针排列方式,探讨分选电场分布规律,对针结构进行优化. 结果表明,放电效果随针间距减小会出现先增强后减弱的过程,当针间距为12 mm时达到最大值;在最佳针间距下,将针的长度按30 mm-15 mm-30 mm的方式排列,得到了更好的放电效果,转辊表面电荷量在15 kV时可提高33%;应用Matlab软件,模拟了不同针间距对放电的影响,为静电分选机的优化设计提供了依据.      

电晕放电自由基注入提高烟气脱硫效率的研究

为提高脉冲电晕放电烟气脱硫效率,利用脉冲电晕放电脱硫反应器,采用自由基注入技术,研究氨气和水蒸气对电极放电特性的影响,以及氨、羟基自由基注入和一氧化氮存在对脉冲电晕放电烟气脱硫效率的影响.实验结果表明,氨气注入时,电晕电流略有增加,水蒸气注入时,电晕电流降低.采用电晕放电氨、羟基自由基注入系统,能耗增加约0.36 W·h/m3,但可提高脉冲电晕放电烟气脱硫效率约14%,总脱硫效率达到90%;NO将促进SO2的热化学反应脱除,烟气中注入体积分数为125×10-6NO,二氧化硫脱除率可提高约15%,能耗小于2.4 W·h/m3时,SO2脱除率大于90%.     

空腔水电极电晕放电雾化特性的研究

为了研究气-液两相流的空间放电特性规律,实验首次采用空腔水电极雾化装置,通过测量不同雾化电极的电压-电流特性,不同质量分数溶液雾化时的消耗量等物理参量,分析了空腔水电极电晕放电的特性.实验表明,空腔电极在干式电晕放电时,曲率半径越小,放电电流越大,且随着电压升高,电流差值呈上升趋势;在雾化电晕放电时,电极形状、溶液质量分数对放电电流影响不明显,对溶液消耗量影响较为显著;不同电压作用下的雾化形式不同,雾滴在电场中的动力学过程也不同.     

纳米多孔Co的磷化物制备及其电催化析氢性能

采用脱合金化、水热合成和化学气相沉积制备纳米多孔Co、NiCo(OH)₂/Co和NiCo(OH)₂-P复合电极. 通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法表征电极材料的物相和形貌结构. 在1 mol·L^－1的KOH溶液中,运用线性扫描伏安曲线(LSV)、交流阻抗谱(EIS)、循环伏安曲线(CV)等测试电极的电催化析氢性能. 结果表明:纳米多孔Co、NiCo(OH)₂/Co、NiCo(OH)₂-P电极材料的析氢性能依次增加,化学气相沉积(CVD)磷化后的纳米多孔NiCo(OH)₂-P在10 mA·cm^－2电流密度下,其过电位为139 mV,Tafel斜率为123.57 mV·dec^－1,双电层电容为30.16 mF·cm^－2. 经过1 000圈循环伏安耐久性实验后,纳米多孔NiCo(OH)₂-P电极在10 mA·cm^－2电流密度下,析氢过电位仅相差7 mV,表现出良好的析氢稳定性.     

合金元素Cr对LaNi5基Ni/MH电极性能的影响

测定了LaNi5基储氢合金的相成分,晶体结构和电化学性能.电化学测试是以合金粉制成负极,以烧结Ni(OH)2为正极,以6mol/L KOH溶液为电解液,制成开口式MH-Ni二次电池,在室温下测定的.结果显示,Cr部分替代LaNi4.7Si0.3合金中的Si形成的LaNi4.7Si0.3-xCrx合金均为CaCu5结构,未改变原合金的晶体结构.其中LaNi4.7Si0.22Cr0.08合金具有较高的放电容量,较好的放电平台和较快的活化速度.小电流放电性能比大电流放电好.     

Formation of hydroxyl radicals and oxidation of toluene under corona discharge with water vapor as radical source

With water vapor as the radical source, hydroxyl radicals （. OH） of strong oxidation property were formed by corona discharge, which was directly detected by electron spin resonance （ESR） technology. These · OH could efficiently degrade gaseous organic pollutants so as to reduce the toxicity of waste gas. The experimental result of toluene degradation under DC corona discharge showed that the degradation efficiency of toluene was nearly 100% in the medium of air containing saturated water vapor under the condition that interelectrode voltage was 20 kV, discharge current was 0.1 mA, reaction time was 120 s and initial concentration of toluene was 168 mg/m^3, respeUvely. Seven intermediate products of toluene oxidation dissolving in liquid phase were also determined. The empolyment of environmental friendly - OH provides a new approach for the removal of gas pollutants.     

多针负电晕放电的甲醛净化试验

甲醛等挥发性有机物是室内空气污染物中对人体健康威胁极大的一类,长期暴露在甲醛环境中会降低人的机体功能,甚至引起癌变。电晕放电时会产生大量高能电子和活性粒子能够直接作用于空气中的有害物质,在净化甲醛方面具有极大的潜力。为了实现高效的甲醛净化效率,本文采用多针电极进行负极性直流电晕放电,研究其对甲醛的净化特性。研究发现增加电极针数能够提高总的电晕电流,加强放电能量,提高甲醛的净化效率。提高输入电压和减小间距均能提高甲醛的净化效率。同时,甲醛易溶于水,电极湿度会影响甲醛的去除效果,湿式状态下甲醛分解速率减缓,净化效率有所降低。     

介质阻挡放电等离子体处理对麦秸秆表面润湿性能的影响

采用常压介质阻挡放电等离子体处理麦秸秆表面,分析了放电电压、电极间距和放电时间对麦秸秆表面润湿性的影响。结果表明:麦秸秆表面经过常压介质阻挡放电等离子体处理后,表面接触角显著减小,表面自由能明显增大,润湿性得到明显改善,且其对麦秸秆外表面的改善效果尤为明显; 此外,随着放电电压的增大,电极间距的减小及放电时间的延长,麦秸秆表面的接触角呈现先减小后增大的趋势,自由能则呈现先增大后减小的趋势; 在放电电压为30 V,电极间距为6 mm,处理时间为60 s条件下,介质阻挡放电等离子体处理对麦秸秆表面润湿性的改善效果最为显著。     

Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料的制备及在超级电容器上的应用

采用水热法合成Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对复合材料物相及形貌进行表征.将所得的复合材料用作超级电容器电极材料,通过循环伏安法、恒电流充放电法以及交流阻抗法对Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料的电化学性能进行评价.同时探讨了Ni(OH)2与VS2的不同质量比对复合材料电化学性能的影响.结果表明:Ni(OH)2与VS2的质量比为5∶1时所制备的Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料具有更优异的电化学性能.在电流密度为1A/g时,比电容最高可达到4021F/g,且在电流密度为5A/g下进行500次充放电测试,电容保持率仍在80%以上.