介質(zhì)阻擋放電脫除甲醛的化學(xué)動(dòng)力學(xué)模擬

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文介質(zhì)阻擋放電脫除甲醛的化學(xué)動(dòng)力學(xué)模擬介質(zhì)阻擋放電脫除甲醛的化學(xué)動(dòng)力學(xué)模擬ChemicalKiicsoftheRemovalofFmaldehydeinDielectricBarrierDisges作者姓名：張靜學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：物理化學(xué)學(xué)號(hào)：20407024指導(dǎo)教師：朱愛(ài)民教授完成日期：2007年6月大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要甲醛是現(xiàn)代室內(nèi)空氣中普

2、遍存在的一種污染物，它可以引起包括眼部及呼吸系統(tǒng)等多方面的身體機(jī)能紊亂。因此，對(duì)空氣中甲醛脫除的研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。介質(zhì)阻擋放電因?yàn)橐子趯?shí)現(xiàn)大氣壓下較穩(wěn)定的放電在氣體污染物脫除方面具有獨(dú)到優(yōu)勢(shì)，但是由于所涉及的反應(yīng)過(guò)程的復(fù)雜性，其機(jī)理還不甚清楚。本論文對(duì)介質(zhì)阻擋放電脫除甲醛反應(yīng)體系進(jìn)行了化學(xué)動(dòng)力學(xué)模擬，選擇放電過(guò)程中所涉及的基元化學(xué)反應(yīng)建立了數(shù)學(xué)模型，把所考慮的化學(xué)反應(yīng)歸結(jié)為有關(guān)粒子濃度的剛性常微分方程組的初值問(wèn)題來(lái)求解，通過(guò)

3、FTRAN編程采用特雷納法計(jì)算。另外，將模擬結(jié)果與本論文的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了直接對(duì)比，二者總體上符合得較好。主要結(jié)果如下：（1）在模擬空氣氣氛下，模擬研究了放電過(guò)程中主要物種濃度隨放電時(shí)間、H2O含量、電子密度和HCHO初始濃度的變化趨勢(shì)。發(fā)現(xiàn)O原子和OH自由基是HCHO脫除的主要活性粒子，在電子溫度3.3eV，電子密度3107cm3條件下考察二者對(duì)HCHO脫除的貢獻(xiàn)比，結(jié)果約為13。N2分子的第一電子激發(fā)態(tài)，N2(A3uΣ)，是本論文特別

4、關(guān)注的一個(gè)活性物種，它的存在對(duì)O原子和OH自由基的生成有顯著促進(jìn)作用。與含N2(A3uΣ)體系相比，不含N2(A3uΣ)體系的O原子和OH自由基的濃度分別降低81%和92%。（2）通過(guò)模擬與實(shí)驗(yàn)兩條途徑，分別在模擬空氣和氮?dú)鈿夥罩醒芯苛私橘|(zhì)阻擋放電等離子體對(duì)HCHO的脫除。在輸入能量密度300JL條件下，模擬空氣和氮?dú)鈿夥障翲CHO脫除率分別為80%和52%。在氮?dú)鈿夥罩蠳2(A3uΣ)態(tài)是令HCHO脫除的主要物種。討論了HCHO初始濃