高频介质阻挡放电还原分解CO2气体研究

温室效应和全球变暖已成为全球性的环境问题之一,为治理温室气体CO2,采用高频介质阻挡放电等离子体对CO2还原分解进行了研究,考察了放电电压、放电频率、冷却方式和CO2浓度等对CO2分解特性的影响.结果发现:在一定范围内,随着放电电压和放电频率的增大,CO2的转化率增大;通过采用循环水冷或风冷的方式可以降低反应体系的温度...     

液相脉冲高压放电催化降解二甲基亚砜的研究

研究了液相脉冲高压放电Fenton催化对二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)的降解.自制了脉冲上升前沿400 ns、放电重复率96.2 Hz、峰值电压20 kV的脉冲高压系统,它驱动液相高压放电发生.对脉冲高压电极侧壁做了绝缘以考察新型电极对单脉冲功率的影响.溶液电导率对液相高压放电H2O2产率和DMSO降解的影响及Fe(Ⅱ)和O2流量对液相高压放电DMSO降解的影响进行了考察,对液相高压放电Fenton催化降解DMSO的产物浓度、产物选择性随高压放电时间的变化也进行了研究.结果表明,新型电极的单脉冲功率随电导率增加有一极限值;溶液电导率和O2流量对DMSO降解起阻碍作用;Fe(Ⅱ)对DMSO降解起Fenton催化作用;液相高压放电Fenton催化降解DMSO的降解率在高压放电45min时为80%,可生化性至少提高32%~48%,最大能量效率按G37%计为0.008 7 mol/(kW.h).并对DMSO降解机制做了探讨.本研究显示了液相等离子体联用催化剂处理有机污染物的良好效果.     

采用辉光放电等离子体的烟气处理技术研究

基于大气压空气辉光放电等离子体技术,采用多层网状接触式电极结构在烟道中形成大面积均匀稳定的辉光放电.利用放电过程中产生的强氧化活性粒子(·OH、O、O_3)氧化脱除烟气中的SO_2和NO_x.探讨接触式电极下辉光放电等离子体的生成特性和脱硫脱硝反应机制,分析不同电极层数、氧气浓度和待处理气体初始浓度等实验条件下的烟气处理效果.结果表明,在6层网状电极,氧气浓度为8%,烟气停留时间为1.2s的实验条件下,脱硫率在96.3%以上,NO氧化率为91.2%,脱硝率为36.7%.辉光放电等离子体以其高密度的带电粒子特性在烟气处理中显示出良好的能量利用效率.     

介质阻挡放电等离子体洗消芥子气染毒空气的研究

采用板-板式介质阻挡放电反应器对芥子气的模拟剂2-氯乙基乙基硫醚(2-Chloroethyl ethyl sulfide,2-CEES)进行洗消实验研究,并探讨了放电功率和气体流量对洗消率的影响.研究发现,在放电功率70W、气体流量75L·h-1的条件下对初始浓度0～280 mg·m-3的染毒空气洗消效果较好.因此,在该条件下,对芥子气染毒空气进行深入洗消研究.结果表明,当初始浓度低于150.2 mg·m-3时洗消后尾气的残余浓度低于安全允许浓度(0.0083mg·m-3).同时,采用GC-MS和离子色谱对洗消产物进行分析,发现介质阻挡放电等离子体将芥子气分解成H2O、CO2、SO3、HCl、芥子砜(ClCH2 CH2 SO2 CH2 CH2 Cl)和芥子亚砜(ClCH2 CH2 SOCH2 CH2Cl)等.     

放电极雾化介质阻挡放电低温等离子体对染料溶液的脱色研究

采用放电极雾化介质阻挡放电装置,以靛蓝二磺酸钠染料溶液为接地雾化水电极,将有玻璃介质保护的平板电极通入60 Hz交流电,在常压空气中放电形成低温等离子体,对染料溶液进行脱色试验. 结果表明:随着电压的升高和空气间隙的减小,放电电流增大;在相同处理时间内,随着电压的增大和空气间隙的减小,脱色率逐渐增大. 当空气间隙为30 mm,电压为30 kV,处理时间为18 min时,染料溶液的脱色率可达95%以上. 空气间隙和电压的不同,脱色率每提高1%的能量消耗量不同,空气间隙为30 mm时脱色率每提高1%的最低能量消耗量为34.81 J,电压为25 kV时脱色率每提高1%最低能量消耗量为49.56 J. 空气间隙为30 mm,电压为25 kV,可实现在较低的能量消耗下达到较高的脱色率.      

脉冲电晕等离子体活化纯CO2的反应

研究了在常温常压下，脉冲电晕等离子体对温室气体CO2的活化与转化分别考察了反应气体流速、脉冲电压峰值、放电频率对纯CO2转化的影响．结果表明，CO2主要分解为CO和O2，另有少量积碳和臭氧产生；随着反应气体流速的增加，CO2转化率、CO产率和选择性降低；随着脉冲电压峰值和放电频率的升高，CO2转化率、CO产率增大，CO选择性降低．     

快速资源化脱硫技术的实验研究

用强电离放电方法,将气体中大部分O2,N2,H2O等分子电离加工成高浓度的OH·,在高温、不外加催化剂和吸收剂的条件下,在等离子体反应室内将SO2直接氧化成为H2SO4雾,再用电收雾器加以回收成重要化工资源H2SO4。实验中就不同的原始φ(SO2),含水量以及放电间隙内的折合电场强度下,气体在等离子体反应室内反应时间的变化对脱硫率的影响进行了研究。实验数据表明,该法脱硫速度快,当原始φ(SO2),含水量以及折合电场强度分别为850×10-6,3 6%和370Td时,在0 74s左右的反应时间内,SO2脱除率可达到88 4%。      

滑动弧放电等离子体裂解正己烷实验研究

考察了一种新型低温等离子体发生方式滑动弧放电对正己烷的裂解效果,检测了主要裂解产物,并分析了供给电压、正己烷初始浓度、电极材料和反应器结构对裂解率的影响.结果表明,该法可以有效处理正己烷,最高裂解率达96%.在空气中的主要裂解产物为CO2、CO、NO2和H2O.增大供给电压可以提高正己烷裂解率;初始浓度增大后裂解率下降,但绝对处理量增大;相同能耗情况下,采用铁电极时能量利用率最低,正己烷裂解率低于铝电极和铜电极;电极最小间距和喷嘴直径之间的比例关系影响裂解效果,优化两者的匹配关系可以提高裂解率.     

电晕放电等离子体技术处理水中四环素的研究

采用电晕放电等离子体技术降解水中的四环素,研究了在反应体系中,初始浓度、输入功率、电极间距、空气流量及初始pH对四环素去除效率的影响.同时,还对四环素在降解过程中不同时段的COD、TOC和B/C变化进行了研究,并对其降解产物进行了分析和讨论.实验结果表明:电晕放电等离子体对水中四环素具有较好的去除效果,在四环素初始浓度为200 mg·L-1、pH=2.47、初始电导率为1.50 mS·m-1、空气流量为0.06 m3·h-1、电极间距为4 mm、输入功率为45.0 W的条件下,反应20 min后,四环素的去除率可达到99.1%,COD去除率可达31.2%,TOC去除率可达80%左右,其B/C比提高为0.30,有效地改善了废水的可生化性.     

电晕放电及催化法净化室内空气

采用电晕放电和催化结合的方法进行室内空气净化研究。提出一种新型的电晕放电方式,即针阵列电极结构的直流电晕放电。以新型电晕放电为核心技术形成空气净化装置,桌面实验得到高效去除悬浮颗粒物和可吸入颗粒物,有效灭活疱疹病毒,有效降低多种有害化学气体。同时应用试验也显示一致的结果,在短时间内使室内空气中颗粒物浓度、空气自然菌菌落数和多种有害气体浓度达到国家标准。因空气中电晕放电同时产生少量的O3和NO2,以及有害气体在等离子体放电反应中形成气溶胶和其他有害副产物,结合采用MnO2为活性成分的催化剂,有效降低O3和NO2等有害副产物。最终形成一种升级版空气净化器,等离子体和光催化耦合降低气体污染物,针阵列电极结构电晕放电收集气溶胶颗粒,MnO2催化剂去除有害副产物。     

现行脱硫技术存在排放温室气体的隐患

工业革命以来,由于人类活动持续大量排放温室气体,使得全球出现了持续性的气候变暖趋势,而为了治理局部的和区域的SO2污染问题,大规模的脱硫活动在我国急速增加,这势必大幅增加CO2的排放,加剧气候变暖的进程,如果我国大型火电厂的脱硫率达到80%,按照2005年全国SO2排放量已经达到0.2549Gt计算,采用现行脱硫方法将每年向大气中排放0.088Gt的CO2。将占我国CO2年排放量的10%,对人类赖以生存的地球形成严重威胁。因而,需要研究脱硫的无碳工艺,以及碳捕集、碳储存、碳利用技术,树立综合的环境意识,在控制大气污染、减排温室气体与保护臭氧层方面寻找结合点。     

Real-world gaseous emission characteristics of natural gas heavy-duty sanitation trucks

As compared to conventional diesel heavy-duty vehicles, natural gas vehicles have been proved to be more eco-friendly due to their lower production of greenhouse gas and pollutant emissions, which are causing enormous adverse effects on global warming and air pollution. However, natural gas vehicles were rarely studied before, especially through on-road measurements. In this study, a portable emission measurement system (PEMS) was employed to investigate the real-world emissions of nitrogen oxides (NOx) (nitrogen monoxide (NO), nitrogen dioxide (NO₂)), total hydrocarbons (THC), carbon monoxide (CO), and carbon dioxide (CO₂) from two liquified natural gas (LNG) China V heavy-duty cleaning sanitation trucks with different weight. Associated with the more aggressive driving behaviors, the vehicle with lower weight exhibited higher CO₂ (3%) but lower NOx (48.3%) (NO₂ (78.2%) and NO (29.4%)), CO (44.8%), and THC (3.7%) emission factors. Aggressive driving behaviors were also favorable to the production of THC, especially those in the medium-speed range but significantly negative to the production of CO and NO₂, especially those in the low-speed range with high engine load. In particular, the emission rate ratio of NO₂/NO decreased with the increase of speed/scaled tractive power in different speed ranges.     

我国发展低碳农业的主要措施研究

在全球气候变暖和能源危机的背景下,农业是温室气体主要排放源之一,低碳农业作为应对气候变化的农业行动,越来越受到人们的重视。低碳农业的目标是减缓温室气体,实现高效率、低能耗、低排放、高碳汇的高效农业。在推动我国低碳农业发展的措施方面,总结起来主要包括减少碳排放、增加碳汇和采用其他相应的技术措施相结合。也就是通过一系列相应的技术措施和基础设施建设,减少温室气体总量排放的同时,增加耕地、草地和林地吸收二氧化碳的量,从而实现低碳农业的可持续发展。     

适应气候变化是当务之急

地球气候变化既有自然因素又有人为因素,全球变暖主要原因是人类活动温室气体排放过度。因此,在应对气候变化问题上,人们对减排温室气高度重视是理所当然,而长期以来对＂适应气候变化＂却有所忽视。其实,对发展中国家《适应气候变化》才是当务之急。本文在＂发展低碳经济,应对全球变暖＂减排二氧化碳温室气体的基础上,论述适应气候变化的迫切性和基本途径。     

适应气候变化是当务之急

地球气候变化既有自然因素又有人为因素,全球变暖主要原因是人类活动温室气体排放过度.因此,在应对气候变化问题上,人们对减排温室气体高度重视是理所当然,而长期以来对＂适应气候变化＂却有所忽视.其实,对发展中国家〈适应气候变化〉才是当务之急.文章在前文＂发展低碳经济,应对全球变暖＂减排二氧化碳温室气体的基础上,论述适应气候变化的迫切性和基本途径.     

松藻矿区煤层气利用对温室气体减排的贡献

温室效应和全球变暖已经引起了世界各国的普遍关注,减少二氧化碳等温室气体的排放已成为大势所趋。开发和利用煤层气不仅可避免资源的浪费,还可减少温室气体排放、改善大气环境。本文结合重庆市松藻矿区蝶层气开发利用情况,分析评价了松藻矿区煤层气利用对温室气体减排的贡献。结果表明,煤层气利用具有显著的环境效益和经济效益。     

Design of a DBD wire-cylinder reactor for NOx emission control: experimental and modelling approach

The objective of this work was to develop a wire-cylinder dielectric barrier discharge reactor for NO_x removal from a gas mixture simulating exhaust gases. NO conversion was investigated as a function of parameters such as high voltage (HV) electrode material, dielectric material, NO concentration and reactor gap. A complete decomposition path is proposed from ¹⁸O₂ isotope experiments. Finally, a model consisting of ‘Continuous Stirred Tank Reactors’ (CSTR) cascade with multiple injections of atomic oxygen is proposed in order to explain the relationships between the reactor parameters (inlet flow, inlet NO concentration, electrical energy density and electrical gap) and the experimental results (outlet NO_x concentration). Optimization of the model parameters permitted the authors to fit experimental and calculated results with a maximum absolute error of about 5% on NO conversion.     

大气痕量气体与全球温室效应

随着工业生产和人类活动的加强，大气中痕量气体含量明显增加。这种增加有可能破坏臭气层、导致全球温室效应。阐述这些气体导致温室效应的机理，总结这些痕量气体近年来在大气中的浓度变化趋势，分析引起这些变化的机理。     

地质时期的CO2及其温室效应

本文对当前流行的人类活动导致CO_2增加使未来气候变暖的温室效应的说法提出质疑,研究表明,自大气圈形成以来,CO_2已由原始大气主要成分(91％)波动下降到现在的微量组分(0.034％),其演化过程主要受自热因素控制,当前CO_2浓度增加是人为因素与自然作用叠加的结果,并不一定是人类活动或工业革命的产物,与此同时已经证实,冰期降温不是因为CO_2减少、温室效应减弱,而近年CO_2增加,温室效应加强又未得到确证,因此,以未来人为活动导致的CO_2变化趋势预测气候变化及可能的环境影响还为时尚早。     

石油化工烟道废气中CO_2高效节能回收利用新型模式的构建

近年来,随着石油化工行业的迅速发展,随之产生的大量温室气体的处理和收集耗费了巨大的能源,因此高效节能回收石油加工中产生的CO2具有重大意义。对国内外CO2的分离技术发展现状进行了综述,并结合石油化工烟道废气的特点,提出一套适合石油化工烟道废气中CO2高效节能回收利用的新型模式。