文档介绍：第卷第期
高电压技术.
· · 年月日
. ,
介质阻挡放电产生低温等离子体除去的实验研究
杜伯学,刘弘景,王克峰,王新辉
天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室,天津
摘要:低温等离子体技术对氮氧化物及多种污染物实现同步净化已成为尾气净化方面的研究热点。为
此,针对国内外大多数研究采用模拟气体放电的现状,以实际柴油机尾气中为研究对象,采用介质阻挡放电
技术,实验研究了电压幅值、电源频率、高压电极直径、反应器体积、放电间隙对去除的影响。实验结果证明,
采用该研究所建立的低温等离子体处理装置,柴油机尾气中的的除去率随着电压幅值及其频率的增加先升高
后降低,即出现一个最大值,随电压幅值的增加其能耗增加;除去率随放电间隙的减小和高压电极直径的增加而
升高,随着反应器体积增加而增加。该研究成果对低温等离子处理装置的车载化应用有一定的指导意义。
关键词:低温等离子体;介质阻挡放电; ;电源和电极参数;尾气净化;柴油机
中图分类号:. 文献标志码: 文章编号:———

—,—, , —
.
,,
:
.
.—
,.
.
,. —
. —
。;
.—
.
:;;;;—
:
等优点,利用低温等离子体技术处理废气以及机
引言
动车尾气净化成为近年来研究的热点。目前产生低
随着近年来机动车数量的迅猛增加,尾气排放温等离子体最常用的方法是电晕放电和介质阻挡放
已成为城市空气的最大污染源并严重危害人类健电。介质阻挡放电是一种强电离放电,产生的电
康,限制和治理机动车尾气排放已成为十分紧迫的子能量高于电晕放电。它具有放电比较均匀稳定、
任务口。尾气排放污染物中毒害最大且最难处理的放电过程易于控制、能量利用率高、产生条件和产生
是氮氧化物,减少排入现通常采取三区域宽泛以及适用于化学反应等优点,更加有利于
效催化技术等技术措施将其转化为无害或有益的物机动车尾气的净化。
质。但低能耗及稀燃发动机的出现使三效催化技术现阶段国内外对介质阻挡放电低温等离子体处
在富氧条件下对削减失效,即传统的尾气处理理机动车尾气研究较多的是除去率及其影响
方法已不能满足日益严格的尾气排放法规的要因素的研究。但大多是采用模拟尾气或计算机仿真
求。低温等离子体技术用于处理污染物具有处理进行的,这虽然有助于理解反应机理,但是实际发动
效果好、范围广、能同时处理多种污染物和净化彻底
机的尾气温度、湿度和其他尾气成分等都会影响
的净化效果。本文以实际柴油机尾气中
基金资助项目:天津市自然科学基金
为研究对象,基于实际车载应用中对能量消耗

. 和处理装置尺寸适度的需要,通过实验较为系统地
年月高电压技术第卷第期· ·
外电极
研究了施加电压幅值大小、电源频率、高压电极直介质石英管三
径、反应器体积以及放电间隙对去除的影响。
气体输入一一气体输出
实验装置系统高压端内电极
气体输入一一气体输出
. 介质阻挡放电等离子体反应器
实验采用介质阻挡放电方式产生低温等离子秩
体,反应器采用同轴圆柱结构如图。作为介质\外电极兰
层的石英管长,内径分别为、、、,壁
图介质阻挡放电反应