انیمیشن گرافیک نمایش دی اکسید گوگرد از فوران کوه Kasatochi در سراسر نیمکره شمالی با بادهای سطح فوقانی توزیع است. رنگ های روشن تر، غلظت های بالاتر از دی اکسید گوگرد است.
The roasting of sulfide ores such as pyrite, sphalerite, and cinnabar (mercury sulfide) also releases SO2
Resistive Barrier Discharge
تخلیه الکتریکی با مرز دی الکتریکی (DBD) نوعی تخلیه الکتریکی است که در آن دی الکتریکهای عایق در فضای تخلیه الکتریکی قرار داده شدهاند. گاز بین الکترودها دارای یک شکست الکتریکی(Vb) است که با افزایش ولتاژ به یک مقدار کافی، افزایش مییابد. با شکست الکتریکی گاز، الکترونهای پر انرژی و ذرات فوقالعاده فعال (رادیکالها) بهدست میآیند. بنابراین، DBD میتواند به طور مؤثری اکسیداسیون NO را به NO2ارتقا دهد. سپس NOx میتواند به طور مؤثرتری در مقایسه با روش SCR به N2 کاهش یابد
یکی دیگر از روش با استفاده از یک لایه نیمه هادی آرسنید گالیم (GaAs با) به جای لایه دی الکتریک، را قادر می سازد این دستگاه را با یک ولتاژ DC بین 580V و 740V هدایت می شود.
افزایش انتشار گازهای آلوده از نوع SOx و COx از دودکش کارخانه کک سازی زرند باعث ایجاد بحران جدی در حوزه سلامت انسانی برای ساکنین و کارگران مجاور این کارخانه گردیده است. این گازها شامل تعداد زیادی از عوامل آلوده کننده سمی به صورت اکسیدهای سولفید و کربید است. به همراه این ترکیبات،گسیل ترکیبات دیگری مانند ذرات ریز و دودهها نیز از دودکش از دودکش کارخانه کک سازی گزارش شده است. SOx و COx از جدیترین عوامل آلودهکننده محیط هستند و دلیل این امر این است که اینها ترکیب به عنوان یک عامل پیشرو و مؤثر در بارش بارانهای اسیدی و نیز در شکلگیری مه غلیظ در اثر دود و بخارهای شیمیایی، نقش مهمی را ایفا می کنند و در نتیجه اثرات فوقالعاده زیانباری بر روی سلامت بشر و شرایط محیطی، بهویژه در محیط کارگری و مسکونی اطراف این کارخانه دارد. بنابراین، نیاز اساسی برای خارج کردن SOx و COxموجود در گازهای دودکش کارخانه کک سازی زرند احساس می شود.
، از پلاسمای غیر حرارتی یا پلاسمای سرد و یا همان پلاسمای غیر تعادلی استفاده خواهد شد که در آن دمای الکترونی خیلی زیاد است، در حالی که دمای یونها و ذرات خنثی ناچیز فرض خواهند شد. در این نوع پلاسما قسمت عمده انرژی به سمت تولید الکترونهای پر انرژی میرود و قسمت ناچیزی از آن صرف گرم کردن گاز و یونها میشود. از طریق تفکیک به وسیلهی برخورد الکترون و یونیزآسیون ملکولهای گاز زمینه، الکترونهای پر انرژی باعث تولید رادیکالهای آزاد، یونها، و الکترونهای اضافی میشوند که در آنالیز، ملکولهای آلایندهها را اکسیده، کاهش یا تفکیک میکند.
The plasma reactor consists of a 1.6 mm diameter wire and
a cylindrical glass (20 mm inner diameter Pyrex and 27 cm
effective length) as dielectric barrier around which the copper
screen was wrapped as a ground electrode, as shown in
Figure 1. The pellets used were (a) 6 mm diameter glass
beads (dielectric barrier packed-bed reactor, hereafter called
GPR), (b) 4 mm diameter barium titanate pellets (dielectric
barrier ferroelectric packed-bed reactor, FPR), and (c) no
pellets, or an empty tube (silent corona or dielectric barrier
discharge, TPR). All reactors were energized by a 60 Hz AC
power supply (30 kV and 30 mA). The GPR is similar to the
reactor used by the Pacific Northwest National Laboratory,
the FPR is similar to the ferroelectric packed-bed plasma
reactor except that a dielectric barrier was used instead of
stainless steel, and the TPR is similar to the reactor used by
the Los Alamos National Laboratory except that this reactor
has a tubular configuration as opposed to plate-to-plate
configuration
راکتور پلاسما تشکیل شده از 1.6 میلی متر قطر سیم و
یک لیوان استوانه ای (20 میلی متر قطر داخلی پیرکس و 27 سانتی متر
موثر طول) را به عنوان مانع دی الکتریک است که در اطراف آن مس
صفحه نمایش به عنوان الکترود زمین پیچیده شده بود، به عنوان نشان داده شده است
شکل 1.گلوله استفاده می شود () 6 میلی متر شیشه ای به قطر
مهره ها (دی الکتریک مانع بسته بندی بستر راکتور، آخرت نامیده می شود
GPR)، (ب) 4 میلی متر قطر گلوله تیتانات باریم (دی الکتریک
مانع فروالکتریک بسته بندی بستر راکتور، FPR)، و (ج) هیچ
گلوله و یا یک لوله خالی (تاج سکوت و یا مانع دی الکتریک
تخلیه، TPR). راکتور 60 هرتز AC انرژی شد
منبع تغذیه (30 کیلو ولت و 30 میلی آمپر). GPR شبیه به
راکتور مورد استفاده توسط آزمایشگاه ملی شمال غربی اقیانوس آرام،
FPR شبیه به بسته بندی بستر پلاسما فروالکتریک
راکتور با این تفاوت که به جای سد دی الکتریک مورد استفاده قرار گرفت
فولاد ضد زنگ، و TPR شبیه به راکتور مورد استفاده
آزمایشگاه ملی لوس آلاموس به جز که این راکتور
پیکربندی لوله به عنوان مخالف بشقاب به بشقاب
پیکربندی.
، از پلاسمای غیر حرارتی یا پلاسمای سرد و یا همان پلاسمای غیر تعادلی استفاده خواهد شد که در آن دمای الکترونی خیلی زیاد است، در حالی که دمای یونها و ذرات خنثی ناچیز فرض خواهند شد. در این نوع پلاسما قسمت عمده انرژی به سمت تولید الکترونهای پر انرژی میرود و قسمت ناچیزی از آن صرف گرم کردن گاز و یونها میشود. از طریق تفکیک به وسیلهی برخورد الکترون و یونیزآسیون ملکولهای گاز زمینه، الکترونهای پر انرژی باعث تولید رادیکالهای آزاد، یونها، و الکترونهای اضافی میشوند که در آنالیز، ملکولهای آلایندهها را اکسیده، کاهش یا تفکیک میکند.
The plasma reactor consists of a 1.6 mm diameter wire and
a cylindrical glass (20 mm inner diameter Pyrex and 27 cm
effective length) as dielectric barrier around which the copper
screen was wrapped as a ground electrode, as shown in
Figure 1. The pellets used were (a) 6 mm diameter glass
beads (dielectric barrier packed-bed reactor, hereafter called
GPR), (b) 4 mm diameter barium titanate pellets (dielectric
barrier ferroelectric packed-bed reactor, FPR), and (c) no
pellets, or an empty tube (silent corona or dielectric barrier
discharge, TPR). All reactors were energized by a 60 Hz AC
power supply (30 kV and 30 mA). The GPR is similar to the
reactor used by the Pacific Northwest National Laboratory,
the FPR is similar to the ferroelectric packed-bed plasma
reactor except that a dielectric barrier was used instead of
stainless steel, and the TPR is similar to the reactor used by
the Los Alamos National Laboratory except that this reactor
has a tubular configuration as opposed to plate-to-plate
configuration
راکتور پلاسما تشکیل شده از 1.6 میلی متر قطر سیم و
یک لیوان استوانه ای (20 میلی متر قطر داخلی پیرکس و 27 سانتی متر
موثر طول) را به عنوان مانع دی الکتریک است که در اطراف آن مس
صفحه نمایش به عنوان الکترود زمین پیچیده شده بود، به عنوان نشان داده شده است
شکل 1.گلوله استفاده می شود () 6 میلی متر شیشه ای به قطر
مهره ها (دی الکتریک مانع بسته بندی بستر راکتور، آخرت نامیده می شود
GPR)، (ب) 4 میلی متر قطر گلوله تیتانات باریم (دی الکتریک
مانع فروالکتریک بسته بندی بستر راکتور، FPR)، و (ج) هیچ
گلوله و یا یک لوله خالی (تاج سکوت و یا مانع دی الکتریک
تخلیه، TPR). راکتور 60 هرتز AC انرژی شد
منبع تغذیه (30 کیلو ولت و 30 میلی آمپر). GPR شبیه به
راکتور مورد استفاده توسط آزمایشگاه ملی شمال غربی اقیانوس آرام،
FPR شبیه به بسته بندی بستر پلاسما فروالکتریک
راکتور با این تفاوت که به جای سد دی الکتریک مورد استفاده قرار گرفت
فولاد ضد زنگ، و TPR شبیه به راکتور مورد استفاده
آزمایشگاه ملی لوس آلاموس به جز که این راکتور
پیکربندی لوله به عنوان مخالف بشقاب به بشقاب
پیکربندی.
Plunger:پیستون
Screw:پیچ
Adjusment:تنظیم
The cylindrical resonator is made of copper and has an
inner diameter of 76 mm. The excited TE11l mode has a wavelength
of λ = 157.1 mm. The length of the resonator and,
as a consequence, its energy content can be varied from 5λ/2
to 25λ/2, using different plunger positions. The final experiments
were made with a resonator length of 15λ/2. Two
micrometer screws allow one to tune exactly these plungers
and match the resonance frequency of the resonator to the
magnetron frequency. To avoid its thermal expansion, the
temperature of the resonator is stabilized at 45◦C. The microwave
power is coupled into the resonator through a hole
(d = 22 mm) in the middle of the resonator (figure 1).
Opposite this hole, a second identical coupling hole connects
the waveguide with a plunger. This setup allows one to get a
nearly symmetric distribution of the electric field in the resonator,
as shown in figure 2 following from calculations with
the MAFIA code
تشدید کننده استوانه ای از مس ساخته شده است و
قطر داخلی 76 میلی متر است. حالت هیجان زده TE11l طول موج
λ = 157.1 میلی متر است.طول تشدید کننده و،
به عنوان یک نتیجه، محتوای انرژی آن را می توان از 5λ / 2 متفاوت
به / 2 25λ، با استفاده از موقعیت پیستون مختلف است. نهایی آزمایش
با طول تشدید کننده از 15λ / 2 ساخته شده است. دو
پیچ میکرومتر اجازه می دهد برای تنظیم کردن دقیقا این plungers
و مطابقت با فرکانس رزونانس تشدید کننده به
فرکانس مگنترون. برای جلوگیری از انبساط حرارتی آن،
دمای تشدید تثبیت شده در 45 ◦ C.مایکروویو
قدرت به تشدید کننده از طریق یک سوراخ همراه
(D = 22 میلی متر) در وسط تشدید کننده (شکل 1).
روبروی این سوراخ، سوراخ جفت یکسان متصل
موجبر با یک پیستون است. این تنظیمات اجازه می دهد تا برای به دست آوردن
توزیع های تقریبا متقارن میدان الکتریکی در تشدید کننده،
به عنوان نشان داده شده در شکل 2 زیر از محاسبات با
کد MAFIA
کاهش کاتالیستی انتخابی(SCR) با استفاده ازNH3به عنوان عوامل کاهشدهنده مطالعه شده است. تاکنون این روش یکی از تکنولوژیهای مطمئن برای کاهش شیمیایی مولکولهای آلودهNOxبه N2بوده است. این تکنولوژی در یک گستره زمانی، رضایت بخش عمل کرده است ولی نرخ کاهش عوامل آلوده کننده و پایداری آن پایین است. روشهای پیچیده دیگری مانند NH3-SCR نیز گزارش شده است اما این روش نیز نیازمند یک طرح و ساختار پیچیده است. روش کاهش عوامل آلوده NOxعموما از دمای 1700cبه بالاتر عمل می کند و این در حالی است که برای افزایش کارایی موتورهای دیزلی، دمای گاز اگزوز حتی از 1500cنیز پایینتر است. به دلیل دمای پایینتر گازهای اگزوز، هیچ کدام از روشهای معمول کارایی لازم را ندارند. بازه دمای مؤثر کاتالیستهای SCRنسبتا باریک است و برای کاربردهای عملیتر باید در دماهای پایینتر نیز عمل کند. تحقیقات موجود در زمینه از بین بردن عوامل آلوده کننده NOxبا روشهای SCR در جهت کاهش عامل NO بوده است، زیرا NOxدر اگزوز موتور در ابتدا از NO2 تشکیل شده است. مطالعات زیادی پیشنهاد میکند که نرخ شکلگیری N2(روش HC-SCR)در هنگامی که NOx ورودی به جای NO عامل NO2 دارد، بیشتراست. اکسیداسیون NO به NO2 نقش مهمی در تقویت کارایی در کاهش NOx به N2 دارد. ذرات اکسیداسیون قوی مانند O3 و HO2 در پلاسمایی که بهوسیله دی الکتریک تخلیه الکتریکی شده است، وجود دارند.
تاکنون یک سری مطالعات روی پلاسمایی که به وسیله DBD تولید شده است (به صورت ترکیب با کاتالیستها)، براي کاهش NOxدر گازهای اگزوز موتور دیزلی (بهصورت شبیه سازی شده) انجام شده است. در این سیستمها، پلاسما الکترونهای پر انرژی و رادیکالهای آزاد را در جهت تسهیل کاهش NOxروی کاتالیستهای قرار داده شده نزدیک پلاسما تولید میکند. برای انتشار آلایندههای اکسیدهای نیترید از وسایل نقلیه موتوری، دمای اگزوز موتور دیزلی پایین و حتی کمتر از1500cاست. به هر حال بیشتر آزمایشهای موجود مربوط به پلاسما (توأم با کاتالیستها) تحت دماهای بالاتر از 6000c و حتی3000c انجام شده است. از طرف دیگر این گونه گزارش شده است که بیش از 96% از NO با غلظت 112ppm خارج شده است. اما در غلظتهای بالاتر NOx، ممکن است کارایی خروج این آلایندهها کاهش یابد.