武汉加油 共渡难关
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武汉加油 共渡难关     SF6因其优良的绝缘和灭弧性能备受电力行业青睐，近年来得到了广泛的应用。同时，SF6具有稳定的化学性质，不易与其他物质发生反应，排放到大气的SF6大约需要3200年才能发生自然分解。SF6因其高温室效应潜在值（Global Warming Potential，GWP）在1997年的《京都议定书》中被列为温室气体行列，因近年来由于SF6气体在电力行业中大量使用，大气中的SF6气体含量急剧上升，对环境的影响也逐渐显现出来，因此，对废弃的SF6气体进行处理就显得尤为重要。 国内外学者针对SF6的处理进行了大量研究，目前的处理方式主要有回收循环再利用、光降解、热分解、等离子体降解等。其中回收循环再利用法主要是用回收装置将SF6气体压缩到储气罐中，然后通过一系列净化处理后才能被再次使用，回收装置价格昂贵且回收处理后的SF6气体无法达到新气的标准。 光降解主要采用苯乙烯、polyisoprene等光敏材料，在阳光或紫外光照射下与SF6发生反应，实现分解。光解的产物一般无毒，但是反应时间较长，处理效率较低。热降解主要是用金属氧化物和金属磷酸盐等材料，在800～1200K的高温条件下对SF6实现热分解，SF6经过热分解主要产生SO2、SO3、SO2F2和SiF4等产物，热分解的产物相对可控，但是需要的温度条件比较高，并且处理速度相对缓慢。 等离子体降解法主要利用等离子体区域中的活性物质与SF6分子作用，使其化学键断裂形成小的粒子碎片，并与其他粒子结合成稳定的化合物达到降解SF6的目的。常用的等离子体有射频（Radio Frequency，RF）等离子体、微波（microwave）等离子体、介质阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge, DBD）等离子体等。 其中，微波放电和射频放电可以在放电环境内产生热等离子体，在短时间内可以对大量SF6进行分解，但是其设备相对复杂，且放电环境具有一定危险性，不太适合工业领域应用。近年来，介质阻挡放电作为一种低温等离子体放电，因其具有放电结构简单、放电密度大等特点，被广泛运用于VOCs等工业废气的处理中。 How等在2004年采用DBD放电对SF6进行分解处理，并研究了外加O2、H2O、C2H4对降解率的影响。Zhuang等在2014年改进了DBD放电反应器的结构，提高了SF6处理的效率。Zhang等研究了DBD放电处理SF6、CF4和SF5CF3三种气体，分析了载气类型和湿度对降解过程的影响。但目前关于NH3对DBD等离子体降解SF6的研究尚未见报道。 图1 DBD等离子体降解SF6试验平台示意图 图2 DBD等离子体降解装置简化图 图3 不同体积分数NH3对SF6降解率的影响 图4 不同体积分数NH3参与SF6降解时的能量效率 |
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