Charging and absorption characteristics of small particulates under alternative and electrostatic voltages in an electrostatic precipitator

The charge quantity of small particulates such as PM2.5 plays a key role in the collection efficiency of an electrostatic precipitator（ESP）. Under a single electrostatic voltage, it is difficult to charge and absorb small particulates. A new method of superimposing an alternative voltage on the electrostatic voltage is provided in this paper. Characteristics of small particulates are analyzed under alternative and electrostatic voltages. It is demonstrated that an alternative voltage can significantly improve the collection efficiency in three aspects： preventing anti-corona, increasing the charge quantity of small particulates, and increasing the median particulate size by electric agglomeration. In addition, practical usage with the superposition of alternative voltage is provided, and the results are in agreement with the theoretical analysis.     

流光放电等离子体液相氧化亚硫酸铵

在氨-硫铵法烟气脱硫中, 一个关键环节是将副产物的四价硫S(IV)氧化为六价硫S(VI). 采用可规模化的流光放电液相氧化技术, 通过交直流叠加(AC/DC)电源, 激发气体放电产生等离子体对氨法脱硫高浓度的亚硫酸铵进行氧化. 实验测量了该氧化过程与溶液浓度、放电功率密度、溶液pH值、温度以及传质效率因子等各种参数的关系. 研究表明, 在亚硫酸铵摩尔浓度为3 mol·L-1时, 可以获得有实用价值的反应速率, 摩尔能耗减低到50 Wh·mol-1以下, 显示出很好的应用前景.     

热阻塞效应对激光辐照靶材烧蚀过程的影响分析

研究了百兆瓦级激光烧蚀碳/碳复合材料靶材产生的等离子体吸收激光束能量引起的热阻塞效应。首先,基于逆轫致吸收理论,建立了激光在烧蚀靶材产生的等离子体中的传播模型;然后,基于磁流体理论,得到了等离子体在百兆瓦级激光形成的电磁场中的波动方程,建立了等离子体吸收激光能量引起热阻塞效应的模型。最后,对烧蚀过程中粒子的总密度、吸收系数、靶材表面等效热流随激光持续时间的变化规律以及是否考虑热阻塞效应时,靶面垂直方向的温度场进行了数值模拟。结果表明:等离子体的形成,对激光形成了明显的热阻塞效应,削弱了激光对靶材的烧蚀作用,使粒子总密度、吸收系数、靶材表面等效热流以及靶面垂直方向温度场的变化均呈现为非线性。     

蒸气压对激光辐照靶材烧蚀速率的影响

研究了强激光辐照碳/碳复合材料靶材引起的烧蚀现象及蒸气压对烧蚀速率的影响。基于傅里叶定律,建立了强激光辐照靶材的热传导模型,模拟了忽略蒸气压影响时烧蚀速率随功率的变化;通过Mott-smith近似方法描述了Knudsen层间断区域,分析了间断两侧表面粒子状态参数;结合质量连续方程和蒸气压与温度关系方程,并由气体状态方程描述蒸气流状态,对蒸气压条件下激光烧蚀碳/碳复合材料靶材的速率随功率变化的关系进行了数值模拟。结果表明,在高能激光对靶材的烧蚀过程中,蒸气压力变化会导致靶材的饱和蒸气温度发生变化,进而影响烧蚀速率且使其随功率呈非线性变化,与忽略蒸气压作用时的线性变化规律相差较大,从理论上解释了忽略蒸气压导致的实验数据与理论结果的差异。