以低溫電漿技術處理空氣污染物現況評析

Similar documents
2005/07/20

引言

無投影片標題

= = F d ( ) = q ε λ q ε λ q e - + Ar + Ar + hν (2) - - ( ) (Degree of Ionization) 0.1% 100% PECVD 1% PECVD (2) e - + Ar Ar + hν (3) Ar* 1 torr (q ε λ

區 內 從 事 應 回 收 廢 棄 物 之 回 收 分 類 貯 存 轉 運 及 營 利 之 場 所 八 既 有 工 業 管 線 : 指 本 自 治 條 例 施 行 前 已 設 置, 非 屬 公 用 事 業 或 公 共 使 用, 而 供 工 業 使 用 之 管 線 第 四 條 為 查 核 本 自 治

( ) 30% ( ) ( ) (CIC) 60% 70% [1]

32

特定行業製程異味污染防治

1 台 ) 签 订 了 首 个 合 同 并 在 2008 年 交 付 触 媒 之 后, 在 2008 年 春 又 就 1 个 项 目 (PJ)( 350MW 2 台 ) 签 订 合 同, 并 于 2009 年 春 交 付 触 媒 其 后, 考 虑 到 中 国 巨 大 规 模 的 市 场, 实 施 了

3.3-1 VOCs (PPM) (kcal/ncm) ( ) (Nm 3 /min) ( ) (g/mole) (mmhg) 1,000-10, , , ,800 5, ( ) ,800

2013 ( ) : ( ) ( ) (%) (%) ( ) (%) ( ) % -2 00% % % -2 00%

1.9 E F (kv) m a. 1.7m b

(1) (2) (3) (4) (5) (6) /10/13 11: (57) (201

1999工業污染防治工程實務技術研討會論文



第四章空氣污染

NANO COMMUNICATION 23 No.3 90 CMOS 94/188 GHz CMOS 94/188 GHz A 94/188 GHz Dual-Band VCO with Gm- Boosted Push-Push Pair in 90nm CMOS 90 CMOS 94

北京办事处市场工作

89EPAZ011001

第三章 廢棄物處理

臺 灣 地 區 今 天 傍 晚 5 點 32 分 發 生 強 烈 地 震, 震 央 在 南 投 名 間 南 方 10 公 里 的 地 方, 震 源 深 度 19 公 里, 屬 於 淺 層 地 震, 名 間 鄉 的 震 度 達 到 7 級, 雲 林 古 坑 6 級, 隨 後 在 5 點 38 分, 南

ESR OH COOH Tg CF 4 C 2 F 6 H F 1. OH COOH CO NH TiO 2 /Ti

Microsoft Word - 第一章 石油化工实验基本知识

ANSYS在高校《材料力学》教学中的应用

Microsoft Word - 北京采暖与PM25的关系研究报告 docx

15 SQ2016ZY SQ2016ZY SQ2016ZY SQ2016ZY SQ2016ZY SQ2016ZY SQ2016ZY SQ2016Z


TGS021_00_Cover_C_AW.indd

林 德 集 团 2006 年 9 月 6 日 集 团 成 立 日 2

電漿岩化技術之發展與應用(電漿處理在環境

EXAMINATION RULES

Microsoft Word - ……封面

Microsoft Word - DGP.023.WP.007.CH docx

Microsoft Word - LabSafetyManual-Edition1Nov13-c.doc

電器用電量調查說明

iml88-0v C / 8W T Tube EVM - pplication Notes. IC Description The iml88 is a Three Terminal Current Controller (TTCC) for regulating the current flowi

Ps22Pdf

Themegallery PowerTemplate

动力厂安全规程

3.2 fluoro protein foam extinguishing agent 3.3 alcohol resistant foam extinguishing agent 3.4 synthetic foam extinguishing agent 3.5 multi purpose fi

<4D F736F F D20ACFCAE65A4FEAFC52DB2C4A447B3A1A5F E31312E3239A44AAE77AAA9B6C2A5D52E646F63>

汽 油 和 柴 油 引 擎 fossil fuel Rudolf Christian Karl Diesel

<4D F736F F D20A544B0CAABACBAF1ABD8A7F7AABAB0B7B164B7A7A9C0BB50B56FAE69C1CDB6D52E646F63>

untitled

目 录 1 前 言 任 务 由 来 项 目 特 点 评 价 技 术 路 线 关 注 的 主 要 环 境 问 题 报 告 书 主 要 结 论 总 则 编 制 依 据


2 3



2-1

untitled

实验室安全基础

. Land Patterns for Reflow Soldering.Recommended Reflow Soldering Conditions (For Lead Free) TYPE PID0703 PID0704 PID1204 PID1205 PID1207 PID1209 L(mm

市 发 展 客 观 规 律, 以 大 城 市 为 依 托, 以 中 小 城 市 为 重 点, 逐 步 形 成 辐 射 作 用 大 的 城 市 群, 促 进 大 中 小 城 市 和 小 城 镇 协 调 发 展 科 学 规 划 城 市 群 内 各 城 市 功 能 定 位 和 产 业 布 局, 缓 解 特

<6C6F61645FABD8A7F7B77CA55A2E706466>

<4D F736F F F696E74202D DD5EBB6D4BFD5C6F8D6CAC1BFB8C4C9C6B5C4B3C7CAD0BBFAB6AFB3B5B7A2D5B9D5BDC2D4D1D0BEBF2DCEE2ECC7205BBCE6C8DDC4A3CABD5D>

<4D F736F F F696E74202D DB4BFAC4CBFC5B1D0B1C22DA5C3C4F2AED5B6E92DAED5B6E9B0B7B164AAC5AEF0C0F4B9D2BAFBC540BADEB27A2E707074>

<4D F736F F D204BC3FEB2C4A440A6575FA6DBB0CAB1FEB5DFAF4DB0AEA4A7BE63C3FEB8CBB86D2E646F63>

CFDesign 2 1 CFDesign CFDesign CAD ~ r /min mm 1

关于推介发布秸秆“五料化”利用技术的通知

山东省环境保护局文件

1.0 % 0.25 % 85μm % U416 Sulfate expansion deformation law and mechanism of cement stabilized macadam base of saline areas in Xinjiang Song

untitled


Ps22Pdf

目 录


11 : 1345,,. Feuillebois [6]. Richard Mochel [7]. Tabakova [8],.,..,. Hindmarsh [9],,,,,. Wang [10],, (80 µm),.,. Isao [11]. Ismail Salinas [12],. Kaw

<4D F736F F F696E74202D20A774B4E2BAD2B242A4C6A658AAABA6C3AC56B3F5A77DBDD5AC64A4CEBEE3AA76AED7A8D2A4CEC0B3A5CE >

原 子 层 沉 积 法 在 氧 化 亚 铜 薄 膜 上 沉 积 一 种 或 多 种 氧 化 物 ( 氧 化 钛 TiO 2 氧 化 铝 Al 2O 3 及 氧 化 锌 ZnO 等 ), 对 不 同 保 护 膜 改 性 的 氧 化 亚 铜 薄 膜 进 行 结 构 表 征 和 光 催 化 性 能 测 试

Microsoft PowerPoint - TOHO Dust core and material.ppt

Microsoft Word - SWRH-B series of Shielded SMD Power Inductor.doc

IC (liquid crystal) 2-2 (Color Filter, CF) 2-3 IC

2 ( 1 ( 1 1m( (100cm( (1000mm( ( ( 1km( (1000m 1m(10 6 m 4 1nm(10 9 m 1 ( (A (B (C 1 ( 2 5 (D 1 ( 2 ( ( ( 3 ( 1 ( 1 ( 1 1 ( 1 ( 1 ( ( ( ( 1 1L( ( 1000

1 2 / 3 1 A (2-1) (2-2) A4 6 A4 7 A4 8 A4 9 A ( () 4 A4, A4 7 ) 1 (2-1) (2-2) ()

HJ HJ/T HBC The technical requirement for environmental labeling products Water based coatings

03_NCT_XC90_T8_Twin_Engine.pdf

《制糖工业污染物排放标准及测量方法》编制说明

Microsoft Word 學測自然考科試題.doc

4 / ( / / 5 / / ( / 6 ( / / / 3 ( 4 ( ( 2

[1] Nielsen [2]. Richardson [3] Baldock [4] 0.22 mm 0.32 mm Richardson Zaki. [5-6] mm [7] 1 mm. [8] [9] 5 mm 50 mm [10] [11] [12] -- 40% 50%

<4D F736F F D20A6DBB54DACECBEC7BEFAA67EB8D5C344>

裝置吸收式熱泵為甲醇燃料電池汽車空調系統之研究

Microsoft PowerPoint - WatanabeTokyoGas.ppt

一次辽宁暴雨过程的诊断及风场反演分析

IEC A( ) B C D II


台州市城市生活垃圾焚烧发电工程

标题

E15-3D1 1. Specifications Compact 4-Way Cassette type Model name MMU- AP0071MH2UL AP0091MH2UL AP0121MH2UL AP0151MH2UL AP0181MH2UL Cooling Capacity kbt

12320 专 家 在 线 前 列 腺 癌 术 后 指 标 升 高 咋 办 宝 鸡 读 者 蔡 先 生 问 : 我 今 年 78 岁 今 年 3 月 体 检 时 发 现 前 列 腺 特 异 抗 原 (PSA) 高 达 31.22, 被 诊 断 为 前 列 腺 癌, 随 后 行 根 治 术 术 后 有

a) Rating and Characteristics Disk Type 05D *Rated Rated Peak Varistor Clamping Typ. cap. Series Part No. Rated Voltage Energy Rated Power Current(8 2

Microsoft Word - 封面

Microsoft Word - 0 目录及封面1.doc

HJ/T

FZ1.s92

16. 小 雄 在 實 驗 室 中 想 要 稀 釋 濃 硫 酸, 下 列 操 作 方 法 何 者 最 安 全?(ch0) 17. 測 量 四 個 金 屬 球 的 體 積 和 質 量, 結 果 如 下 表, 請 問 何 者 的 材 質 最 可 能 和 其 他 三 者 不 同? (A) 甲 (B) 乙

料 调 研 的 基 础 上, 结 合 先 期 编 制 项 目 环 境 影 响 评 价 大 纲, 编 制 项 目 环 境 影 响 报 告 书, 经 技 术 评 估 后 现 呈 报 环 保 行 政 主 管 部 门 审 批 - 2 -

《上海市锅炉大气污染物排放标准》征求意见稿编制说明

Transcription:

mbchang@ncuen.ncu.edu.tw 03-4227151 4227151-46634663 300

Introduction of Plasmas 2

600~800 200~400 (< () ) ~ ~ ~ ~ ~ ~~~ 1. 1. 2. 2. 3

( ) >> ( ) 4

v.s. 100 % 10-4 ~ 10-1 % 1 10-6 ~ 10-2 torr * (Tg) > 10,000 K ~300 K ( ) (Te) Te = Tg Te/Tg = 10~100 *: 1 5

1. (NO x, SO 2 ) 2. (VOCs) 3. (NH 3 ) 4. (PFCs) 5. (Odor) 6. (NOx, PAHs) 7. (CO 2, CH 4 ) 8. (Dioxin) 9. (O 3 ) 6

7

8

e + pollutant products e + O 2 O( 1 D) + O + e e + H 2 O OH + H + e e + M M + + 2e O, O( 1 D), OH, M + + pollutant products O( 1 D) + H 2 O OH + OH O + O 2 + M O 3 + M O 3 + pollutant products 9

The gas stream contains 7% CO 2, 8% O 2, 6% H 2 O, 400 ppm CO, 260 ppm NO, 133 ppm H 2, 0-1100 ppm C 3 H 6 and N 2 as balanced gas. 10

Major Chemical Reactions (Elastic Collision) (Excitation) (Ionization) (Relaxation) (Dissociation) (Recombination) 11

(Elastic Collision) e + A e + A (Ionization) 1) e + A 2e + A + 2) h+ A e + A + 12

(Excitation) e + A e + A* (*: ) (Relaxation) A* A + h() 13

(Recombination) e + O 2+ 2 O ( ) F - + CF 4+ CF 4 + F ( ) e + A + A + h( ) e + A + + M A + M ( ) 14

Plasma Reactors 15

1. (electron beam, E-beam) E 1. 2. (corona discharge) 2. 3. (dielectric barrier discharge, DBD) 3. 4. (radio-frequency plasma, rf plasma) 4. 5. (microwave discharge) 5. 6. (Inductively Coupled Plasma, ICP) 6. 1-3 4-6 16

vs. 17

(Pressure) (V/cm) (Electric Field) * (Td) (Reduced Field) (Cold Plasmas) <10 mbar 1 bar < 100 torr 1 bar 10 50 0.5~2 (ev) (5,000~20,000 (Electron Energy) K) (cm -3 ) (Electron Density) 0.5~50,000 (variable) 2~2,000 (variable) 5 (variable) 10 8 ~10 11 10 13 (variable) Small 10-6 ~10-5 (Degree of Ionization) (variable) - 0.1~100,000-1~500 ~1 ev 1~10 10 8 ~10 10 10 14-10 -4 18

19

SO /NO 2 x 20

21

RF 22

DBD 1. 2. 3. 4. 5. 23

DBD (a) pulsed corona (b) DBD (c) packed-bed plasma

(a) pulsed corona (a) (b) DBD (b) (c) multipoint-to-plane (c) 25

26

NOx 27

28 28 52.6% 24.4% 14.0% 9.0% 47% 53% 52.6% 24.4% 14.0% 9.0% 47% 53% NOx 70~80

1. 2. 3. 29

(Pre-Combustion Treatment) fuel NO x (Combustion Modification) thermal NO x (Post-Combustion Treatment) 1. SCR SNCR 2. 30

31

( 1998) 32

( 1998) 33

( 1999) De-SOx > 90% (Mok et al., 1999) 34

(CPC) Combined Plasma Catalysis 35

36

de-nox Test Conditions Summary ( ) Item Value Unit Configuration Conversion (%) NO 260 ppm Plasma 26 CO 400 ppm Plasma+Cu-ZSM 5 H 2 133 ppm Plasma+"A" 50 Ar 1 % Plasma+"A"+Cu-ZSM 46 O 2 8 % CO 2 7 % C 3 H 6 1575 ppm C 3 H 8 525 ppm H 2 O 7 % N 2 Balance Temperature 180 Flow Rate 2 slpm Energy Deposition 30 J/L DBD test device of Ford Motor Co. The device consists of a pair of alumina plates, 18 mm wide by 90 mm long. Gap = 1.3 mm. Catalyst materials have been coated on cordierite monoliths placed downstream of the plasma device. Two proprietary catalysts are used: Cu-ZSM is a copper zeolite formulation provided by a catalyst supplier. Test piece is 25 mm long by 25 mm diameter. A is a proprietary catalyst formulation developed by the CRADA partners. Two pieces used are 25 mm long by 25 mm diameter. 37

(HC/NOx) Chemical kinetics modeling of the plasma oxidation of NO to NO 2 in a gas mixture simulating diesel engine exhausts, using propene additive. Initial NO = 600/100 ppm, in 10% O 2, 10% CO 2, 5% H 2 O, balance N 2. 38

ev/molecule 39

NOx (US$/kW) Scale*(kW) 3500 800 Frank 8000 50 estimate 5000 60 Synergetic Tech. Inc. 5000 60 Synergetic Tech. Inc. 300 1000 Thermal Energy Inc. 40

1500 1200 900 600 300 0 500 MW 41

NOx/SOx 500 MW 1 2 3 4 NO ppm 300 200 230 300 NO x % 60 70 80 80 SO x ppm 1000 800 1000 3050 SO x % 90 95 95 90 ** g-no/kwh 20 374 56 - Nm 3 /h 600 12 20,000 1.9x10 6 * Data obtained from 1. (Dinelli et al, 1990), 2. (Chang et al., 1998), 3.(Ebara Co., 1998), 4. (EPRI, 1983; JMIA-EEI,1991). ** Note: All electric power is assumed to contribute to the removal of NO x. 42

VOC 43

44

VOCs ( ITIS / ) 144 68 6 48 1947 31 100 379 72 620 427 892 24 2111 431 458 155 547 118 574 18 3219 178 89 45

VOCs 70~ 90% NO x / ~70% NO x / VOC UV UV 46

Wire-Tube DBD VOCs Type of Reactor (ref) Treatment Gas (ppm) Added Gas (%) Destruction Efficiency (%) Coaxial Silent Discharge CFC-113 Air 99 (54) Silent Discharge (12) (14) C 2 HCl CH 2 O Ar, O 2 and H 2 O 99 90 Pulsed DB wire-tube Methanol (400) dry air up to 100 (20) TCE (160) ac DB wire-tube (10) C 7 H 8 (200) C 4 H 8 O (124) C 7 H 8 and C 4 H 8 O (126/135) 80 >80 75/45 ac DB wire-tube (11) HCHO (1000) dry and humid 97 air Wire Tube (with catalyst) (Yang, 1997) DBD (Chang, 1997) Toluene, Ethyl acetate, 2-butanoue Toluene MEK up to 100 >80 DBD (Lee, 1998a, b) p-xylene dry and humid > 99 N 2 /O 2 DBD, (, 1998) p-xylene CH 3 CHO dry and humid > 99 N 2 /O 2 47

Packed Bed Plasmas VOCs Type of Reactor (ref) Corona-Packed Bed (32) Packed Bed (60) AC Packed Bed (58) Packed-bed BaTiO 3 coaxial type (16) Treatment Gas (ppm) HCl, HF SOx, Cl 2 O-xylene (200) Trichloroethylene (200) Mixed-xylene/TCE (200) CFC-113 (1000) Toluene (57-234) Methylene Chloride (500) TCE (200-1000) Methyl acetate (1000) ethyl acetate (1000) butyl acetate 1000 Packed bed, (65) CCl 4 ( 450-560) Packed bed Soda lime glass coaxial type (18) Packed Bed (with catalyst) (Yang, 1997) Packed Bed (99 %, r-al 2 O 3 ) (, 1998) TCE (130) PCE (720) Toluene, Ethyl acetate, 2-butanoue Added Gas (%) Efficiency (%) Packed Bed (99 %, r-al 2 O 3 ) p-xylene > 99 (, 1998) CH 3 CHO 48 Air Air and H 2 O Air dry and humid air pure N 2 dry and humid air dry and humid air 99 99 99 55 99 60 up to 100 up to 100 >80 >65 up to 100 99 Toluene 98.4 up to 100

VOCs. 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 0.01 0 0.1 0 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 0 49

VOCs ( ) 120 100 80 60 40 20 0 VOCs Ref: Kim and Chang, 1998. 50

PFC Gases GWP 100 CO 2 1 50-200 CH 4 21 12 N 2 O 310 120 CF 4 6,500 50,000 C 2 F 6 9,200 100,000 Life Time C 3 F 8 7,000 2,600-7,000 C 4 F 8 8,700 3,200 CHF 3 11,700 250-390 SF 6 23,900 3,200 NF 3 8,000 50-740 GWG Global Warming Gases 51

CO 2 (%) Conversion of CO2 (%) 30 20 10 0 14 16 18 20 Applied Voltage (kv) (kv) 150 100 50 25 (%) Selectivity (%) 60 40 20 With 4.8% O 2 CO C 2H 2 H 2 (%) Selectivity (%) 0 0 14 16 18 20 14 16 18 20 Applied Voltage (kv) (kv) Applied Voltage (kv) 60 40 20 Without O 2 CO H 2 C 2H 2 CO2 Conversion (%) CO 2 (%) 50 40 30 20 10 0 14 16 (kv) 18 Applied Voltage (kv) 20 4.8 % 0.0 % 1.0 % O 2 Content 52

% Corona CH 4 43.3 300~500 O 2 Liu Corona CH 4 2 120 O 2 Okumoto Corona -- -- O 2 /He/Ar Okumoto DBD CH 4 24 200 O 2 Zhou DBD CH 4 20 O 2 / CO 2 /CO Larkin DBD CH 4 30 O 2 /N 2 /air Ogata MW CH 4 97 -- O 2 Huang RF CH 4 98.2 750~870 O 2 Zhang DBD CH 4 50 CO 2 Gesser DBD CH 4 64 CO 2 54 0~1000 CO 2 Zhou DBD CH 4 78 -- CO 2 Chang RF CO 2 60 316 CO 2 /Ar Hsieh 53

PFCs 100 C 2 F 6 (%) Removal (%). 80 60 40 NF 3 SF 6 CF 4 20 0 0 60 120 180 240 300 (Hz) Frequency (Hz) CPC PFC/O 2 /Ar/N 2 =300ppm/20%/40%/39.97% Q CF4 =Q C2F6 =0.6 slpm, Q SF6 =Q NF3 =1.0 slpm, V=15kV 54

Conclusions 55

56