Diagnostics of Atmospheric-Pressure Non-thermal plasmas for Air Polluion Control using Laser-induced Fluorescence Spectroscopy

使用激光诱导荧光光谱诊断用于空气污染控制的大气压非热等离子体

基本信息

  • 批准号:
    13650313
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.58万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2001 至 2002
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Non-thermal plasma process has been considered to be an effective method to remove NOx from flue gas. In order to optimize the reactor and provide the information for numerical simulation of NOx removal, it is important to study directly the discharge induced plasma chemical processes responsible for NOx removal in the reactor. Laser-induced fluorescence (LIF) is a useful diagnostic method for in-situ observation of the phenomena during the NOx removal. The main objective of the presented work is visualization of two-dimensional NO concentration and monitoring the process of NOx removal inside the corona radical shower reactor. Planar laser induced fluorescence (PLIF) was employed for this purpose. The corona radical shower reactor consists of a nozzle-to-plate electrode system, having an electrode gap of 50mm. Stable dc streamer corona discharge was generated and laser pulses in the form of the sheet were shot between the electrodes during the discharge. LIF signal emitted at 90 degree to the laser sheet was imaged onto a gated ICCD camera and the two-dimensional LIF images from the various regions of the reactor were recorded. By the wide range imaging of NO (image size: 240mm in width and 160mm in height), two-dimensional distributions of NO could be observed not only the discharge zone but also both the downstream and the upstream regions of the reactor. In the present reactor at a low main gas flow rate, electrohydrodynamic (EHD) flow became dominant, and the flow towards the upstream affected the decrease of NO along the reactor from the upstream region. It is considered that this information is important for modeling and optimizing the plasma processes and designing the non-thermal plasma reactors.
非热等离子体法被认为是去除烟气中NOx的一种有效方法。为了优化反应器并为NOx脱除的数值模拟提供信息,直接研究反应器中负责NOx脱除的放电诱导等离子体化学过程具有重要意义。激光诱导荧光(LIF)是一种有用的诊断方法,用于现场观察NOx去除过程中的现象。本文的主要目的是可视化二维NO浓度,并监测电晕自由基阵雨反应器内NOx的去除过程。采用平面激光诱导荧光(PLIF)。电晕自由基淋浴反应器由喷嘴-板电极系统组成,电极间隙为50mm。产生稳定的直流流光电晕放电,并在放电过程中在电极之间射出片状激光脉冲。以激光片90度方向发射的LIF信号在门控ICCD相机上成像,记录了反应器各区域的二维LIF图像。通过对NO的大范围成像(图像尺寸为宽240mm,高160mm),不仅可以观察到排放区,还可以观察到反应器上下游区域NO的二维分布。当前反应器主气流量较低时,电流体动力(EHD)流占主导地位,向上游流动影响了上游区域沿反应器的NO减少。认为这些信息对等离子体过程的建模和优化以及非热等离子体反应器的设计具有重要意义。

项目成果

期刊论文数量(35)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Y. Shuto, N. Sato, S. Kanazawa, T. Ohkubo, Y. Nomoto, J. Mizeraczyk: "NO Molecule Measurements in Atmospheric Pressure DC Streamer Coronas by LIF Technique"Papers of Techincal Meeting on Pulsed Power and Electrical Discharges, PPT-01-87, ED-01-141, IEE Ja
Y. Shuto、N. Sato、S. Kanazawa、T. Ohkubo、Y. Nomoto、J. Mizeraczyk:“利用 LIF 技术在大气压直流电晕中进行 NO 分子测量”脉冲功率和放电技术会议论文,PPT
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
S.Kanazawa: "Two-Dimensional Imaging of NO Density Profiles by LIF Technique in a Pipe With Nozzles Electrode During NO Treatment"IEEE Transactions on Industry Applications. 39・2(印刷中). (2003)
S. Kanazawa:“在 NO 处理过程中通过 LIF 技术对带有喷嘴电极的管道进行 NO 密度分布的二维成像”,IEEE 工业应用汇刊 39・2(出版中)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Ohkubo: "Streamer Corona Discharge Induced by Laser Pulses During LIF Measurements in a DC Non-thermal Plasma Reactor for NO Oxidation"Journal of Adv.Oxid.Technol.. 5・2. 129-134 (2002)
T.Ohkubo:“在用于 NO 氧化的直流非热等离子体反应器中进行 LIF 测量期间激光脉冲引起的流光电晕放电”Adv.Oxid.Technol. 杂志 5・2 (2002)。
  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 通讯作者:
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