电晕放电同时脱硫脱硝机理研究
摘 要：电晕放电同时脱硫脱硝技术是最有应用价值的烟气综合治理技术之一。从自由基的产生、SO2和NOx的脱除以及它们之间相
互影响方面着手，对电晕放电烟气同时脱硫脱硝过程进行了深入的分析。从结果可知，电晕放电过程中自由基的产生主要依靠电子碰撞和电荷转移激发。在NOx的脱除过程中氧化作用起着决定性作用，而单独的放电过程对SO2脱除的作用不大，其脱除还得依靠碱性物质的加入。烟气中的小颗粒或气溶胶表面发生的异相反应能够促进SO2和NOX的脱除。
关键词： 电晕放电；自由基；脱硫脱硝；机理
SO2和NOX是我国最主要的大气污染物，由此形成的酸雨、光化学烟雾和温室效应等问题，对人体健康和生态环境都造成了极大的威胁。传统的烟气脱硫脱硝技术简单地把脱硫和脱硝组合，从而使整个投资运行成本大大增加，而且技术复杂，所以无论从经济上还是技术上来说组合脱除的方法都不是最佳的选择。这就使开发高效、经济的烟气同时脱硫脱硝技术成为了当前烟气净化技术的总趋势。
电晕放电烟气治理技术自20世纪80年代提出以来，由于其对多种烟气污染物都能实现高效脱除而备受关注。1986年，Masudat［1］等人首先将脉冲电晕放电用于同时脱硫脱硝，研究表明，正负电晕都有较好的脱硝作用，而SO2只能用正电晕脱除。为避免脉冲电源制作复杂的问题，直流电晕同时脱硫脱硝也被开发［2-4］。Park［5］和Chang［6］等人采用直流电晕自由基簇射烟气脱硫脱硝技术，实现90％以上的脱硫脱硝率，并大大减少了NH3的泄漏。
虽然国内外在电晕放电脱硫脱硝方面取得了不少可喜的成果，但由于其脱除是一个复杂的物理化学过程，其中诱导等离子化学反应的流光结构和激发、传播过程还未能精确测量，主导脱硫脱硝的化学反应也没有完全确定，再加上许多结论是在不同的实验条件下得出的，造成实验结果差别较大，借鉴性较差，因而有必要对电晕放电烟气同时脱硫脱硝机理进行详细的探讨，更加深入地理解同时脱硫脱硝过程。
1、电晕放电同时脱硫脱硝基本过程
电晕放电即在放电两极加上高电压时，电极附近气体介质被局部击穿而产生的放电现象，其基本过程是通过气体放电的形式获得非热平衡等离子体［7］。由于等离子内部存在大量的高能活性粒子，从而促成了一些在普通条件下难以进行的化学反应，电晕放电被广泛应用于气态污染治理。电晕放电同时脱硫脱硝基本过程见图1，其主要过程包括：电晕放电产生高能电子，电子与自由基源气体碰撞产生活性自由基，so2、NOx和自由基发生反应等几个阶段。
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图l 电晕放电SO2和NOx脱除过程
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