论文题目：低温等离子体治理恶臭气体关键技术及应用研究
摘要：近年来恶臭气体污染问题日益严重,已经成为了世界公认的七大环境危害之一。垃圾站内的厨余垃圾和生活垃圾挥发的臭气就是恶臭气体污染的一种典型,这种恶臭气体不仅影响着周围环境,并且严重威胁了居民的身体健康。因此治理恶臭气体、解决环境污染问题,是响应我国环境保护大政方针、保护人民群众身体健康、共创人与自然和谐共处的重要举措。根据此类型恶臭气体的物化特性和治理场所的要求,本文采用低温等离子体技术治理垃圾站内恶臭气体。低温等离子体技术是一种治理恶臭气体的新兴技术,具有治理效率高、环境要求低、自动化程度高等特点。本文以低温等离子体治理系统为研究对象,主要工作内容如下:（1）搭建低温等离子体治理实验系统,完成了两项单因素探究实验,实验结果表明低温等离子体技术可有效降解恶臭气体,且随着放电电压的升高,恶臭气体降解率逐渐升高;随着恶臭气体浓度的升高,恶臭气体降解率逐渐下降。由此可推断在恶臭气体净化反应过程中,低温等离子体间接反应占主要部分。（2）结合文献理论分析与实验分析,总结低温等离子体治理恶臭气体系统需要研究的关键技术。其关键技术分为两部分,一部分为低温等离子体反应器所涉及的关键技术,即反应器流道结构的优化;另一部分为集气系统所涉及的关键技术,包括恶臭气体的密闭收集技术与多点集气技术。（3）运用模拟软件实现了低温等离子体反应器的流道结构优化,优化后流道结构内部流场分布更均匀,存在明显的气体回流现象,且气体对放电管的冲击力为优化前的一半。运用模拟软件进一步确定了集气系统的管道布置方案,并探究了压力对集气系统内部流场的影响。（4）以辽阳市垃圾中转站的恶臭气体治理项目为实际工程应用,该垃圾中转站的治理系统包括集气系统、过滤系统、低温等离子体氧化系统和排放系统,其中集气系统主管道为DN700,支路管道为DN350;金属丝网过滤器整机长1.2m、宽1.2m、高1.7m;低温等离子体反应器整机长3.6m、宽2.4m、高2.6m,输出电压为20k V～25k V,输出电流为0.8A～1.0A。工程应用从实际工程角度出发,详细介绍了该中转站的工程安装与调试过程,并检测排放出口的硫化氢浓度为0.01496kg/h、氨气浓度为0.0408kg/h、臭气浓度为1739,均满足恶臭污染物的国家排放标准。
关键词：低温等离子体;治理系统;恶臭气体;关键技术;应用研究
学科专业：工程硕士（专业学位）
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 恶臭气体治理的必要性
1.2 恶臭气体治理的方法
1.2.1 物理法
1.2.2 化学法
1.3 国内外研究进展
1.3.1 介质阻挡放电反应器的研究进展
1.3.2 低温等离子体治理系统工程应用的研究进展
1.4 研究内容
第2章 低温等离子体治理恶臭气体的原理及系统构成
2.1 低温等离子体治理恶臭气体的原理
2.1.1 低温等离子体概念及判据
2.1.2 低温等离子体反应器的工作原理
2.1.3 低温等离子体的净化机理
2.2 低温等离子体治理恶臭气体实验探究
2.2.1 实验系统的搭建
2.2.2 分析方法
2.2.3 探究放电电压对治理效果的影响
2.2.4 探究恶臭气体浓度对治理效果的影响
2.3 低温等离子体治理系统的构成及关键技术分析
2.4 小结
第3章 低温等离子体治理系统的流场模拟及结构优化
3.1 物理模型的建立
3.1.1 物理模型及网格划分
3.1.2 基本假设
3.2 数学模型的建立
3.3 求解方法及边界条件的设定
3.4 低温等离子体反应器内部流场的影响因素探究
3.4.1 确定判别指标
3.4.2 入口结构的影响
3.4.3 反应器主体尺寸的影响
3.4.4 入口速度的影响
3.4.5 最优流道结构的确定
3.5 集气系统内部流场的影响因素探究
3.5.1 确定判别指标
3.5.2 集气管道布置的影响
3.5.3 压力的影响
3.6 小结
第4章 低温等离子体治理系统的实际工程应用
4.1 背景介绍
4.2 低温等离子体治理工艺设计
4.2.1 工艺方案设计
4.2.2 工艺风量的确定
4.3 低温等离子体治理系统设计
4.3.1 设计原则
4.3.2 集气系统
4.3.3 过滤系统
4.3.4 低温等离子体氧化系统
4.3.5 辅助设备
4.3.6 控制系统
4.4 低温等离子体治理系统的工程建设
4.4.1 风幕机的安装
4.4.2 钢结构平台的建设
4.4.3 管道的安装
4.5 低温等离子体治理系统的调试运行
4.5.1 调试前的准备工作
4.5.2 单机调试
4.5.3 联机调试
4.6 检测结果
4.7 小结
第5章 结论与展望
5.1 研究结论
5.2 创新点
5.3 研究展望
参考文献
在学研究成果
致谢