靜音型環(huán)保發(fā)電機(jī)組主要由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、排氣凈化裝置、控制系統(tǒng)、降噪艙體等組成。排氣凈化裝環(huán)保降噪型發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵組成部分之一。發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、排氣凈化裝置、控制系統(tǒng)全部安裝在具有特殊設(shè)計(jì)的降噪艙體內(nèi)部，艙體設(shè)有進(jìn)出風(fēng)口，在艙體側(cè)面有發(fā)電的輸出和控制窗口，設(shè)有手動(dòng)的操作控制功能，方便在艙體外的操作和監(jiān)視。

環(huán)保降噪型發(fā)電機(jī)組的布置見(jiàn)圖 1。

2、排氣凈化裝置的設(shè)計(jì)

排氣凈化裝置主要由堿性吸附片、活性炭吸附片、負(fù)離子吸煙器等組成，它們合并安裝在煙氣凈化箱內(nèi)。為了防止熱輻射，在煙氣凈化箱和消音器外均設(shè)隔熱吸音層，以達(dá)到隔熱降噪效果。排氣凈化裝置設(shè)計(jì)采用了國(guó)內(nèi)和行業(yè)先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)及特殊工藝方法，確保機(jī)組煙氣排放達(dá)到歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)。

靜音發(fā)電機(jī)組尾氣凈化裝置的工作原理

  采用電氣石等七種原料，做成固態(tài)多孔狀 35 mm 厚的方形固態(tài)吸附件及活性碳吸附件，在氣體通過(guò)時(shí)進(jìn)行化學(xué)方法吸附有害氣體及高壓等離子靜電除煙等，對(duì)煙氣綜合進(jìn)行凈化處理。等離子凈化技術(shù)其結(jié)構(gòu)是由發(fā)射極、集電極和高壓恒流源組成。柴油機(jī)尾氣中煙塵顆粒隨氣流進(jìn)入電離區(qū)，被高電壓電場(chǎng)電離賦予正電荷，當(dāng)帶正電荷的粒子通過(guò)帶有負(fù)電荷的集塵板時(shí)被吸附在集塵板上。在產(chǎn)生等離子體的過(guò)程中，高頻放電產(chǎn)生瞬間高能量打開(kāi)某些有害氣體分子的化學(xué)鍵，使其分解成單質(zhì)或無(wú)害分子，等離子體中包含大量的高能電子、離子、激發(fā)態(tài)粒子和具有強(qiáng)氧化性的氫氧自由基，這些活性粒子的平均能量高于有害氣體的鍵能，它們和尾氣中的有害氣體分子發(fā)生頻繁的碰撞，打開(kāi)有害氣體分子的化學(xué)鍵，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的 OH、O 等自由基和氧化性極強(qiáng)的 O₃，它們與有害氣體分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成無(wú)害產(chǎn)物，柴油機(jī)尾氣得到全面的凈化治理。

  排氣凈化裝置采用特制的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的陶瓷微粒過(guò)濾器，在其內(nèi)部有人工形成的氣孔及連通孔，且外表面也有暴露的氣孔; 陶瓷微粒平均粒徑為 4 mm 至 20 mm，對(duì)廢氣中的微粒，在一定程度上能起到捕集器的作用。在陶瓷微粒過(guò)濾器噴涂上金屬鉑、銠、鈀起催化作用，它的工作原理是: 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的含有炭粒的黑煙，通過(guò)專(zhuān)門(mén)的管道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣微粒捕集器，經(jīng)過(guò)其內(nèi)部密集設(shè)置的過(guò)濾器，將炭煙微粒吸附在粒狀陶瓷多孔體制成的過(guò)濾器上; 該粒狀陶瓷多孔體因其內(nèi)部有人工形成的氣孔徑，當(dāng)碳煙顆粒物進(jìn)入排煙凈化裝置后，容易流入氣孔內(nèi)，成為氣孔內(nèi)的 PM 與催化劑之間進(jìn)行反應(yīng)的燃燒場(chǎng)地，在氣孔內(nèi)集聚燃燒，當(dāng)燃燒剩余集聚的顆粒物較多時(shí)，會(huì)造成排氣壓力增大，壓力增大達(dá)到一定值時(shí)，就必須將過(guò)濾器進(jìn)行“再生”。過(guò)濾器的 “再生”是通過(guò)提高過(guò)濾器的氣體溫度，使微粒進(jìn)行燃燒。柴油機(jī)排放廢氣中的微粒性狀與氧的濃度有關(guān)，通常可在 550 ～650 ℃燃燒。當(dāng)排氣背壓加大使排氣溫度達(dá)到 550 ～650 ℃時(shí)，使積存的微粒盡快燒掉，使壓力損失得到復(fù)原，重新恢復(fù)過(guò)濾器的功能，使過(guò)濾器得到了再生。

   等離子體中的化學(xué)反應(yīng)主要是通過(guò)氣體放電產(chǎn)生的快電子激發(fā)來(lái)完成的。這些快電子與分子碰撞，使氣體分子激發(fā)到更高的能級(jí)。被激發(fā)到高能級(jí)的分子，由于其內(nèi)能的增加，既可以發(fā)生鍵的斷裂也可以與其他特種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。而由于碰撞推動(dòng)部分能量的電子在電場(chǎng)的作用下仍可得到補(bǔ)償。典型的反應(yīng)類(lèi)型見(jiàn)表 1。

從表中可以看到，非平衡等離子體式是使分子活化的有效方法，它能使幾乎所有的分子激發(fā)、電離和自由基化，產(chǎn)生大量的活性基團(tuán) e。這些活性物質(zhì)使得在通常條件下難以實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)可以很容易地在等離子體系中完成。尤其對(duì)空氣中異味氣體的脫除，可以在很短時(shí)間內(nèi)使其大部分甚至完全分解。

表 1 等離子體的化學(xué)反應(yīng)

電子/分子反應(yīng)

電子/原子反應(yīng)

激發(fā)

e^－+ A₂ → A_2* + e ^－

電荷轉(zhuǎn)移

B + A ⁺ → A + B ⁺

離解

e^－+ A₂ → 2A + e ^－

離子復(fù)合

B^－+ A ⁺ → AB

附著

e^－ + A₂ → A_2－

中性復(fù)合

A + B + M → AB + M

離解附著

e^－ + A₂ →A + A ^－

分解反應(yīng)

電離

e^－+ A₂ → A₂+ + 2e －

電子的

e^－+ AB→ A+ B + e^－

離解電離

e^－+A₂ → A ^－+A ₊+ e^－

原子的

A + B₂→AB + B

復(fù)合

e^－+ A₂₊ →A₂

合成反應(yīng)

離脫

e^－+A_2－ → A₂+ 2e^－

電子的

e^－+ A→A_* + e^－

電子/原子反應(yīng)

原子的

A_* +B→ AB

離解

M*+ A2 → 2A + M

A +BAB+ M

離解

M*+ A2 → A + + e ^－

等離子體分解空氣污染物可通過(guò)以下兩種途徑進(jìn)行:

a 高能級(jí)電子直接作用于污染物分子 e; b 高能級(jí)電子間接作用于污染物分子。