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直流电晕放电OH自由基发射光谱研究

专 业: 等离子体物理
关键词: 直流电晕放电 OH自由基 发射光谱
分类号: O461.2
形 态: 共 42 页 约 27,510 个字 约 1.316 M内容
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内容摘要


直流电晕放电等离子体产生的活性物种OH、O、H、N、HO<,2>、N<’+>、N<,2><’+>和O<,3>等在烟气净化和有机化合物的脱除、消毒灭菌、VOCs的分解以及其他有毒化合物的分解等领域具有重要的作用。

尤其是OH自由基,由于它的强氧化性,在多种物理化学反应中备受人们关注。

本文以燃煤电站、燃煤工业锅炉、燃煤炉窑等烟气排放中二氧化硫和氮氧化物脱除为背景,利用发射光谱技术研究了以氮气为载气的不饱和水蒸气体系正负直流电晕放电产生的OH自由基的发射光谱。

主要研究工作如下:

一、OHA<’2>∑→X<’2>∏0-0自由基的发射光谱利用发射光谱技术在大气压下测量了以氮气为载气的不饱和水蒸气体系下针-板式正负直流电晕放电产生的OHA<’2>∑→X<’2>∏0-0自由基的发射光谱以及N<,2>C<’3>∏u→B<’3>∏g分子的发射光谱。

二、OH自由基相对布居的计算由于N<,2>C<’3>∏u→B<’3>∏g的△v=+1振动带序与OHA<’2>∑→X<’2>∏0-0自由基的发射光谱发生严重重叠,因此,我们利用c的△v=-3和△v=-4振动带序的发射光谱强度计算得出N<,2>C,v′的相对振动布居,采用高斯分布函数对N<,2>C<’3>∏u→B<’3>∏g的△v=+11-0,2-1,3-2,4-3振动带序进行拟合,在N<,2>C<’3>∏u→B<’3>∏g的△v=+1振动带序与OHA<’2>∑→X<’2>∏0-0相互重叠的发射光谱中减去N<,2>C<’3>∏u→B<’3>∏g的△v=+1振动带序的发射光谱强度,从而求出OHA<’2>∑→X<’2>∏0-0自由基的发射光谱强度。

由OHA<’2>∑→X<’2>∏0-0发射光谱强度得到激发态OHA<’2>∑自由基的相对布居。

三、放电电极极性以及在以氮气为载气的不饱和水蒸气体系中添加氧气、氦气对OH自由基发射强度的影响以氮气为载气的不饱和水蒸气体系下,负直流电晕放电中OHA<’2>∑自由基和N<,2>C<’3>∏u分子的相对布居随放电电压和输入功率的增加而增加。

通入反应器中的氧气流量增大时,OHA<’2>∑和N<,2>C<’3>∏u的相对布居随之减少。

正直流电晕放电产生的N<,2>C<’3>∏u分子的发射强度弱于负直流电晕放电中的发射强度,而在正直流电晕放电中没有观测到OHA<’2>∑→X<’2>∏0-0自由基的发射光谱。

以氮气为载气的不饱和水蒸气体系下,电路中加入镇流电阻时,负直流电晕放电中OHA<’2>∑自由基和N<,2>C<’3>∏u分子的相对布居随放电电压和输入功率的增加而增大。

正直流电晕放电中,在所观测区域内,OHA<’2>∑和N<,2>C<’3>∏u的相对布居随放电电压的增加变化不大,正直流流柱电晕随着放电电压的增加长度增长而亮度不变。

单位功率负直流电晕放电产生的OHA<’2>Σ自由基的相对布居随添加的氦气流量增加而增大,随放电电压的增加而减小..……

全文目录


文摘
英文文摘
1绪论
1.1我国的空气污染概况
1.2氧化硫和酸雨的危害
1.3典型的烟气脱硫技术
1.4直流电晕放电概述
1.5直流电晕放电烟气脱硫脱硝技术
1.5.1直流电晕放电烟气脱硫脱硝技术的前景
1.5.2直流电晕放电烟气脱硫脱硝的机理
1.6直流电晕放电烟气脱硫等离子体中OH自由基的研究
1.6.1直流电晕放电中OH自由基的重要作用
1.6.2直流电晕放电中OH自由基的研究现状
1.7 OH自由基的测量方法及其特点
1.8本文内容简介
2.直流电晕放电
2.1电晕放电简介
2.2直流电晕放电的机理
2.2.1 正直流电晕放电的机理
2.2.2负直流电晕放电的机理
3实验装置和实验方法
3.1电晕放电等离子体的实验装置
3.1.1直流电源
3.1.2反应器和电极结构
3.1.3光谱测量系统
3.1.4配气系统
3.2实验方法
4针-板式负直流电晕放电中OHA→X和N2C→B的发射光谱
4.1实验部分
4.1.1实验装置
4.1.2负直流电晕放电OH自由基发射光谱的实验条件
4.2实验结果与讨论
4.2.1负直流电晕放电产生的OH自由基的发射光谱
4.2.2 N2C,v’的相对振动布居和振动温度
4.2.3放电电压对OH自由基相对布居的影响
4.2.4负直流电晕放电中添加氧气对OHA2∑和N2C3Пu相对布居的影响
4.2.5针电极极性对OHA2∑和N2C3Пu相对布居的影响
4.3小结
5针-板式直流电晕放电中氦气对OHA和N2C相对布居的影响
5.1实验部分
5.1.1实验装置
5.1.2直流电晕放电OH自由基发射光谱的实验条件
5.2实验结果及讨论
5.2.1氮气为载气的不饱和水蒸气体系下添加氦气时电晕放电OH自由基与N2分子的发射光谱
5.2.2 N2C,v’的相对振动布居和振动温度
5.2.3负直流电晕放电电压对OHA2∑自由基和N2C3Пu分子的相对布居的影响
5.2.4正直流电晕放电电压对OHA2∑自由基和N2C3Пu分子的相对布居的影响
5.2.5氦气对单位功率产生OH自由基相对布居的影响
5.3小结
参考文献

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中图分类: > O461.2 > 数理科学和化学 > 物理学 > 真空电子学(电子物理学) > 气体放电(气体导电)

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