主要目的是為了研究氣體間隙大小對介質阻擋放電脫除NO 的影響。通過改變間隙大小, 對反應器內靜電場進行計算, 用玻爾茲曼方程對反應器內的電子分布函數(shù)進行分析, 并實驗研究了間隙大小對NO 脫除的影響。計算結果顯示, 隨著氣體間隙的減小, 電場強度增大, 導致折合場強增大, 折合場強為200 Td 時離解速率和電子平均動能較100 Td 時分別增加了116 倍和2.2 倍。實驗結果表明, 隨著氣體間隙減小, NO 脫除效率升高。真空技術網(wǎng)(http://shengya888.com/)認為對低溫等離子體脫除氮氧化物的實際應用有一定的指導意義。

　　介質阻擋放電( Dielectric Barrier Discharge, DBD)能夠在常溫常壓下產生大面積、高能量密度的低溫等離子體, 促進大規(guī)模連續(xù)化工業(yè)的運行。近年來,對這一問題的研究已經成為國內外研究的熱點之一, 且等離子體研究成果也廣泛應用于環(huán)境污染治理、臭氧制備、材料表面改性等領域。隨著NOx 排放量逐年上升, DBD 技術在煙氣脫硝領域也展現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。然而, 在實際應用中, 不同工作環(huán)境對反應器的最優(yōu)結構具有不同的要求,氣體間隙大小作為反應器的一個重要結構參數(shù), 對優(yōu)化反應器結構以適應不同的放電條件具有重要影響。

　　梁文俊等采用不同直徑的內電極, 研究氣體間隙對甲苯脫除的影響。實驗發(fā)現(xiàn), 電壓低時, 細電極反應器對甲苯的脫除率更高, 但隨著電壓的上升,粗電極脫除效率比細電極要高。莊鳳芝等研究了DBD 裝置的平均放電電流特性, 實驗表明, 在DBD發(fā)生器結構與工作氣體屬性固定的情況下, 減小放電間隙距離可提高放電強度, 并得到較大的平均放電電流。魏林生等用工程仿真軟件ALGOR 對平板電極臭氧發(fā)生器內的電場進行模擬, 計算結果發(fā)現(xiàn), 氣隙間距為1, 2, 3 mm 時, 氣隙中心區(qū)域的電場強度分別為280.545, 261.672 和227.311 kV/ m。反應器間隙距離對DBD 脫除NOx 的影響機理非常復雜, 本文先采用高級數(shù)值仿真軟件對同軸單層介質反應器內電場進行數(shù)值模擬, 針對模擬結果,用電子分布玻爾茲曼方程對微觀動力學進行分析,并實驗研究了間隙大小對NO 脫除的影響。

　　通過對反應器內氣體間隙靜電場的數(shù)值模擬,得出不同間隙大小時的電場分布。隨著氣體間隙的減小, 電場強度增大。在低濃度NO 的NO/ N2 體系中, 氣體壓力和溫度不變的情況下, 電場強度增大,導致折合場強增大, 使高能量的電子數(shù)量增多, 且折合場強為200 Td 時電離速率和電子平均動能較100Td 時分別增加了116 倍和2.2 倍, 產生更多的N 原子, 使NO 的還原反應增強, 提高了NO 脫除效率。