最新隧道廢氣處理方法的研究
目前在日本的關越隧道已成功地將電除塵器用于長大隧道分段縱向式通風系統中清除污染空氣中的粉塵。但靜電除塵器不能凈化公路隧道中的另一個主要污染物質 ——一氧化碳(CO)。經過探索研究，利用高壓脈沖電暈技術研制的隧道空氣凈化器，在實驗室模擬凈化了公路隧道內被污染的空氣，取得了以下成果：隧道空氣凈化器在風速為7.5m/s的條件下，除塵率為93%，CO的凈化率為72%。
一、高壓脈沖電暈技術原理
脈沖電源產生的高電壓脈沖加在反應器電極上，在反應器電極之間產生強電場，在強電場作用下，部分煙氣分子電離，電離出的電子在強電場的加速下獲得能量，成為高能電子(5～20eV)，高能電子則可以激活、裂解、電離其他煙氣分子，產生OH、O、HO2等多種活性粒子和自由基。在反應器里，煙氣中的SO2、 NO被活性粒子和自由基氧化為高階氧化物SO3、NO2，與煙氣中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3，在有NH3或其它中和物注入情況下生成（NH4）2SO4/NH4NO3的氣溶膠，再由收塵器收集。脈沖電暈放電煙氣脫硫脫硝反應器的電場本身同時具有除塵功能。
二、高壓脈沖電暈技術處理流程
高壓脈沖電暈技術主要由煙氣調質系統、脈沖高壓電源系統、反應器系統、副產物收集系統、控制系統、氨站和輔助裝置構成。除塵后的鍋爐煙氣，經煙氣調質塔調節煙氣的溫度和濕度，然后流經反應器，在反應器中的脈沖電暈放電等離子體場中，煙氣中的二氧化硫和氮氧化物與氨站提供的氨氣發生作用，分別形成硫酸銨和硝酸銨。通過副產物收集系統收記下來用作化肥，潔凈的煙氣從煙囪排出。
三、高壓脈沖電暈技術的發展背景
脈沖電暈等離子體(Pulse-induced Plasma Chemical Process，即PPCP)脫硫(SO2)脫硝(NOx)是80年代發展起來的一門技術。
1984年，Mizuno首先用脈沖電暈放電對模擬煙氣進行脫除SO2的試驗，實驗表明：脈沖電暈對SO2的脫除是非常有效的，在能量利用率方面，它至少是電子束的兩倍。
1986 年，Masuda采用正、負脈沖電暈放電進行了脫除NO的研究，結果表明，用正、負脈沖放電都可以除去NO。1986年，Clements使用脈沖電暈進行同時除去SO2、NOx和飛灰的研究。實驗中發現飛灰的存在可改善NO的脫除效果。這項實驗結果對除塵器的改造非常有吸引力。此后，Dinelli進行的用脈沖電暈同時脫除煙氣中的NOx和SO2的工業性試驗中，獲得了50%～60%的脫硝效率和約80%的脫硫效率。1992年，WangRonyi利用很接近于真實煙氣的模擬煙氣研究了正脈沖電暈對SO2和NO的脫除，脫硫率大于95%，脫硝率為30%～57%。80年代末期，我國也開始對脈沖電暈放電脫硫脫硝技術進行研究。吳彥和Masuda研究了NO在電暈場中的氧化。實驗結果顯示：對NO氧化，正極性脈沖電壓效果好，且脈沖電壓前沿上升時間愈短愈好。重慶大學最近采用納秒(ns)級脈沖電暈放電技術氧化脫除CO的實驗研究，并取得了滿意的效果。研究表明，該技術具有廣闊的應用前景。
四、我國高壓脈沖電暈技術的研究動向
中國工程物理研究院研究開發的脈沖電暈等離子煙氣脫硫脫硝技術（PPCP）。高壓脈沖電暈空氣凈化器其電源可靠性高、維護簡便，工藝簡單；采用了反應除塵一體化技術，整個裝置占地面積小，該技術裝置簡單、運行成本與投資費用較低；可將有害污染物清除徹底、不會產生二次污染等優點。可廣泛用于煙氣脫硫脫硝的處理。
重慶大學在總結國內外治理隧道空氣污染經驗的基礎上,借鑒空氣污染控制的先進技術,提出了對隧道內污染空氣進行就地凈化的新思路,并與四川省交通廳合作, 開展了隧道空氣凈化器的研究。隧道空氣凈化器應用脈沖電暈放電技術,可同時對公路長大隧道中的兩個主要控制污染物質——粉塵和CO進行脫除,并可同時對其它污染物質如NOx、SO2等進行有效脫除,使隧道內空氣質量達到環保要求。在實驗室模擬隧道污染空氣的條件下,用脈沖電暈放電進行的凈化實驗研究表明, 煙塵凈化率可達85%以上；CO的凈化率可達60%以上。
研究表明,采用脈沖電暈技術是解決公路長大隧道空氣污染問題的最有效的方法。這種治理方式環境效益十分明顯。該技術的研究成功,對我國乃至世界公路長隧道的建設有著重大的現實意義。
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