بررسی عوامل موثر در تصفیه اکسیدهای نیتروژن در یک راکتور پلاسمای سرد
محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست
رسول یاراحمدی
1
(دانشجوی دکترای بهداشت حرفه ای، دانشکده پزشکی ،دانشگاه تربیت مدرس*(مسئول مکاتبات).)
سید باقر مرتضوی
2
(دانشیار گروه بهداشت حرفه ای ،دانشکده پزشکی ،دانشگاه تربیت مدرس)
محمدرضا امید خواه
3
(دانشیار گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی، دانشگاه تربیت مدرس)
حسن اصیلیان
4
(استادیار گروه بهداشت حرفه ای دانشگاه تربیت مدرس)
علی خوانین
5
(استادیار گروه بهداشت حرفه ای دانشگاه تربیت مدرس)
کلید واژه: اکسیدهای نیتروژن, پلاسمای سرد, کرونا, تخلیه, دی الکتریک,
چکیده مقاله :
هدف از این تحقیق تصفیه و حذف اکسیدهای نیتروژن در راکتور پلاسما در شرایط اتمسفریک و غیر حرارتی است. این فن آوری علاوه بر قابلیت کاهش مصرف انرژی در فرایند حذف آلاینده ها، دارای انعطاف پذیری ویژه در تصفیه و تقلیل آلاینده های فرعی به طور هم زمان است. در این تحقیق به منظور تبدیل موثر اکسید های نیتروژن(NOX)، از فرایند پلاسمای نوع تخلیه با مانع دی الکتریک[1](DBD) استفاده شده است. در اثر برخورد الکترون ها با جریان هوای حاوی اکسید های نیتروژن، رادیکال ها و مولکول های فعال در یک حجم محدود وتحت کنترل (راکتور پلاسما) تولید و سپس در حضور هیدرو کربن احیا کننده عمل تبدیل و تصفیه انجام می شود. در این تحقیق از بین عوامل موثر بر تبدیل NOx در محیط پلاسما متغیرهای دما، سرعت فضایی، نسبت مولی گاز پروپان به اکسید های نیتروژن و ولتاژ مورد بررسی قرار گرفت. اهمیت تاثیر عامل دما، اختلاف ولتاژ و گاز احیا کنند به ترتیب مشخص شد. سرعت فضایی در محدودهh-123000-11500 تاثیر معنی داری بر تبدیل آلودگی NOx نشان نداد. بررسی نتایج نشان می دهد که شرایط بهینه به منظور تبدیل NO به N2 ، O2 و NO2 عبارتند از، دمای C °180، نسبت مولی برابر پروپان و اکسید های نیتروژن و ولتاژ 10 کیلو ولت که در این حالت درجه تبدیل بهینه 78/0 با انحراف معیار 12/0 حاصل شد . در حالی که شرایط بهینه برای تبدیل و تصفیه NOx دمای C ° 180 ، نسبت مولی گاز پرو پان به اکسید های نیتروژن برابر 3/0 با ولتاز 5 کیلو ولت می باشد . در این حالت درجه تبدیل بهینه برابر53/0 با انحراف معیاری معادل 15/0 به دست آمد.
The aim of the present study is to treat and eliminate NOx in plasma reactors under non-thermal, atmospheric conditions. In addition to its potentials for the reduction of energy consumption in the process of pollutants elimination, this technology has a special flexibility in treating and reducing minor pollutants simultaneously. In this study, for the effective conversion of NOx, the process of Dielectric Barrier Discharge (DBD) plasma is employed. The contact of electrons with the airflow containing NOx, radicals and active molecules are produced in a limited and controlled space. Then, conversion and treatment take place in the presence of propane. Among the effective factors on NOx conversion, variables such as temperature, space velocity, propane/NOx mole ratio, and voltage variations have been investigated in this study. Space velocity in the range of 11,000-23,000 per hour did not reveal any significant effect on NOx conversion. According to the obtained results, the optimum conditions for the conversion of NOx into N2, O2 and NO2 include a temperature of 180° C, equal propane/NOx mole ratio, and a voltage of 10 kilovolts (X-Conversion= 0.78; SD= 0.12). When the conditions for NOx conversion are a temperature of 180° C, equal propane/NOx mole ratio, and a voltage of 5 kilovolts, X-Conversion and SD will be 0.53 and 0.15, respectively.