第35卷，第10期 2015年10月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.35,No.10-pp2680-2685
October，2015
线板式脉冲电晕放电反应器OH自由基二维分布的光谱学研究
江建平，骆仲决，轩俭勇，赵磊，方梦祥，高翔
浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，浙江杭州310027
摘要脉冲电晕放电过程中OH自由基等活性基团的空间分布特性对燃煤烟气污染物的氧化脱除具有重要作用。为了探索脉冲电放电污染物控制技术的机理，采用激光透导荧光法检测线板式反应器内部脉冲二O 维分布特性的影响。实验表明，脉冲电军放电过程中0H自由基主要存在于线电极下方的区域中，并以线电极为中心面向板电极呈现扇形分布，并且其扇形分布区域的纵向长度和横向宽度的最大值均小于1cm；相对湿度的增大有利于OH自由基的生成，促进0H自由基空间二维分布区域面积的扩大，当相对湿度为 65%时0H自由基的空间二维分布区域面积达到最大值；当含氧量为2%时最有利于0H自由基的生成，并且OH自由基的空间二维分布区域面积达到最大值，当含氧量超过15%时对0H自由基的生成及其空间二维分布主要起抑制作用。同时，相对湿度和含氧量的增加均提高了激发态0H自由基中猝灭部分所占的比重，从而降低了OH自由基的荧光产率，其中含氧量对OH自由基荧光产率和OH自由基空间二维分布的影响作用大于相对湿度
关键词脉冲电晕放电；电子能量；OH自由基；激光诱导荧光；荧光产率
中图分类号：0433
引言
文献标识码：A
DOI; 10. 3964/j. issn. 1000-0593 (2015)10-2680-06
是最重要的活性基团之一]。目前针对OH自由基的检测研究主要有吸收光谱法、发射光谱法和激光诱导荧光法(laser-inducedfluorescence，LIF）。其中，LIF法由于是一种主动选
高压窄脉冲电晕放电过程中，其流光通道内存在大量的高能自由电子和正负离子口2]，相比于直流电晕放电，可以提高细颗粒物的荷电效率和凝并脱除效率2；同时，放电产生的非平衡等离子体内部包含有多种活性基团，如0和0、 OH自由基等口，能有效地氧化燃煤电厂尾部烟气中的多种污染物，如VOCs，SO：，NO，和Hg等，然后通过尾部的碱液吸收等装置可实现多种污染物协同高效脱除3，汀。脉冲电军放电污染物控制技术以其协同高效脱除的优势正得到越来越多的关注3-5]，尤其是线板式脉冲电晕放电结构12.4。高压窄脉冲电晕放电产生的活性基团是高效氧化脱除多种污染物的关键12」，而脉冲电晕放电过程中的一次流光和二次流光在活性基团生成过程中的作用机制还存在争议，7。一次流光和二次流光具有不同的性质，尤其是空间分布特性存在巨大差异，因此研究活性基团空间分布对揭示脉冲电晕放电活性基团的生成机理具有重要意义
脉冲电晕放电所产生的活性基团中，OH自由基被认为收稿日期：2014-10-24，修订日期：2015-02-16
择性的快速检测手段，可以得到高精度的自由基时空分布特性，因此对研究自由基生成机理具有重要意义，6-10}，同时其对于OH自由基的检测比较成熟、应用领域比较广泛，如介质阻挡放电"、电晕放电"、等离子体射流”、等离子体辅助燃烧J等领域。Ershov和Borysow等采用LIF法检测常压下直流电军放电中基态0H自由基反应动力学特性，其选用的0H自由基激发波长为282nm，能级跃迁为A"义 =1）*XxIⅡ("=0），荧光波长为309nm，能级跃迁为 A"（=0)→XI("=0)[9]，Sankaranarayanan等研究了平板式介质阻挡放电中0H自由基特性，采用相同的282 nm激光波长，其荧光波长为314nm"；Ono和Oda等研究了针板式电晕放电过程中的OH自由基密度等6]。
现有针对0H自由基的LF法检测中，对于线板式脉冲电晕放电反应器中OH自由基的研究较少，而线板式电晕放电反应器结构在燃煤电站污染物控制中得到了广泛的应用。本文采用LIF法检测OH自由基的空间分布特性，并且研究
基金项目：国家重点基础研筑发展(973)计划项目(2013CB2285-04)资助
作者简介：江建平，1987年生，浙江大学能源清洁利用国家重点实验室博士研究生
*通讯联系人e-mail；xylud@xju.edu.cn
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