科学发展 将被电除酸雾器４捕集成溶液。在此基础上进行等离子体与ＮＯｘ摩 尔比ｎ、烟气含水量对脱硝率影响实验。 电离放电方法存在的等离子体源和等离子体反应器体积庞大、添加吸收剂 氨、能耗高和脱硝率太低等问题：实现烟气脱硝的零污染、零废物排放；而 且不产生污水、固体污染物及其它副产品：不用外加催化剂、吸收剂，在环 境友好条件下。生成化工原料。实现绿色资源化脱硝；采用多学科交叉 方法解决了高级氧化技术的高浓度・ＯＨ规模产生问题，同时也解决了目 前烟气脱硝存在的问题。一 化后烟气 参考文献 烟气 【１】Ｉｚｔｏｋ Ｈ，Ｍａｒｋｏ Ｇ，Ａｎｄｒｅｊ Ｓ．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｅｔ ｌｆｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｌｕｆｕｆｉｚａｉｔｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ Ｅｎｇ Ｔｅｃｈｎｏ，２００７，３０（２）：２２０—２３３． ［２】Ｚｈｏｎｇ Ｙ，Ｇａｏ Ｘ，Ｈｕｏ Ｗ，ｅｔ １ａ．Ａ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅ ｏｐｔｉｍｉｚａ— ｔｉｏｎ ｏｆ ｗｅｔ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ ． Ｆｕｅｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ 酸液 Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，８９（１１）：１０２５—１０３２． 图２等离子体注入烟道氧化脱硝实验工艺流程图 注：１．等离子体源：２．高频高压电源；３．烟道： ４．电除酸雾器：５．直流高压电源；６．引风机 ２．１等离子体与ＮＯｘ摩尔比ｎ对脱硝率影响实验 等离子体与ＮＯｘ摩尔比ｎ对脱硝率影响实验结果如图３所示。当实 验气体流量为１．２ｍ］／ｈ，温度为２４￣（２，含水量为１０％（ｖ／ｖ）时，ｎ在０＂－１．６之 间时脱硝率值随着ｎ增大而近似线性增加，脱硝率达８４．６％以上；当ｎ为４ 时，脱硝率达８６．２％。从实验结果可知，等离子体浓度是影响烟气脱硝的最 重要因素，等离子体浓度值决定烟气脱硝率。从等离子体化学计量比可知， 脱除１个ＮＯｘ需１个・ｏＨ，与实验结果比较接近。 【３ Ｚｈｉ３】ｈｕａ Ｗａｎｇ，Ｊｕｎｈｕ，Ｙａｎｑｕｎ Ｚｈｕ，ｅｔ ａ１．Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ＮＯｘ、ＳＯ２ ａｎｄ Ｈｇ ｉｎ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｌｏｗ ｉｎ ａ ｎａｒｒｏｗ ｒｅａｃｔｏｒ ｂｙ ｏｚｏｎｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｌｔｕｓＪ［］．Ｆｕｅｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７，８８：８１７—８２３． 【４】Ｇｉｏｒｇｉｏ Ｄ，Ｌｕｉｇｉ Ｇ，Ｍａｓｓｉｍｏ Ｒ．Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔｓ ｏｎ ｐｕｌｓｅ ｃｏｒｏｒｉＡ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ＮＯｘ ａｎｄ ＳＯ２ ｆｒｏｍ ｌｆｕｅ ａｓｇＵ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃ— ｔｉｏｎ ｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，１９９０，２６（３）． ［５】毛本将，王保健，姜一鸣，等．等离子体烟气脱硫脱硝工业试验装置 【ＩＩ．电力环境保护，２０００，１６（３）：５—７． 【６】曹玮，骆仲泱，徐飞，等．脉冲电晕放电协同烟气脱硫脱硝试验研究 卟环境科学学报，２００８，２８（１２）：２４８７－２４９２． 【７］Ｐｅｎｅｔｒａｎｔｅ Ｂ Ｍ，Ｂａｒｄｓｌｅｙ Ｊ Ｎ，Ｈｓｉａｏ Ｍ Ｃ．Ｋｉｎｅｉｔｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｎｏｎ２ｔｈｅｒｍａｌ ｐｌａｓｍａｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｐｏｒｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｊ．Ｊｐｎ Ｊ Ａｐｐｌ Ｐｈｙｓ，１９９７，３６ （７Ｂ）：５００７－５０１７． 【８］Ｔａｋｅｓｈｉ Ｍ．Ｇａｓ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ａｐｐｈｃａｉｆｏｎ ｆｏｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ闭． Ｓｔａｔｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ａｓｓｏｃ．１９９５．１９（４）：２８１—２５２． 瓣 谔 婆 【９】郝吉明，王书肖，陆永琪．燃煤二氧化硫污染控制技术手册（Ｍ］，北 京：化工出版社，２００５． 【１０］Ｍａ Ｈ Ｂ，Ｃｈｅｎ Ｐａｕｌ，Ｚｈａｎｇ Ｍｉｎｇｌａｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｓ０２ Ｒｅｍｏｖａｌ Ｕｓｉｎｇ Ｎｏｎ－ｔｌ￣ｅｒｍａｌ Ｐｌａｓｍａ Ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ Ｄｉｅｌｅｃｔｉｒｃ Ｂａｒｒｉｅｒ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ（ＤＢＤ） 【Ｉ】．Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｉｆｎｇ，２００２，２２（２）：２３９—２５４． 【１ １］Ｍｉｎｄｉ Ｂａｉ，Ｚｈｉｔａｏ Ｚｈａｎｇ，Ｍｉｎｄｏｎｇ Ｂａｉ．Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａ— 摩尔比＂ Ｈ２ｏ体积浓度 ｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｌｕｅ Ｇａｓ ｂｙ。ＯＨ Ｒａｄｉｃａｌｓ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｆｒｏｍ ０２ ａｎｄ 图３等离子体与Ｎ０ｘ摩尔比对脱硝 率影响曲线 图４ Ｈ２０体积浓度对脱硝率影 响曲线 Ｗａｔｅｒ Ｖａｐｏｒ ｉｎ ａ Ｄｕｃｔ【『】．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２，４６： １０１６１—１０１６８． ２．２烟气含水量对脱硝率影响实验 烟气含水量对脱硝率影响实验是在实验气体流量为１．２ｍＶｈ，温度为 ２４￣Ｃ，摩尔比为２的条件下进行的，实验结果如图４所示。Ｈ＇０体积浓度为 ３％时脱硝率达８４．６％，Ｈ Ｏ体积浓度达到９．３％时脱硝率达８６．７％。从实验 数据可知，Ｈ ｏ的含量对烟气脱硝效果影响很大，这是由于烟气中Ｈ２０是 等离子体反应方可生成・ｏＨ主要因素，烟气含水量是・ｏＨ脱硝的重要因 素之一。 ３结论 【１２】白敏药，毛首蕾，朱玉鹏，等．０２＋、０ 同时脱硫脱硝实验卟中国环 境科学，２０１４，３４（２）：３２４－３３０． 【１３】Ｂｅｒｎｉｅ Ｍ Ｐｅｎｅｔｒａｎｔｅ，Ｊ Ｎｏｒｍａｎ ＢａｒＳｌｄｓｃｙ，Ｍａｒｋ Ｃ Ｈｉｓ．Ｋｉｎｅｔｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｎｏｎ ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｌａｓｍａｓ Ｕｓｅｄ ｆｏｒ Ｐｏ￣ｕｔｉｏｎ ＣｏｎｔｒｏｌⅡ］．Ｊｐｎ．Ａｐｐ１ ．Ｐｈｙｓ，１９９７，３６（７Ｂ）：５００７—５０１６． 作者简介：毛首蕾（１９８４一），女，助理工程师，主要从事气体电离放电、 等离子体环境工程实验研究，先后参与多项国家８６３计划及国家自然科学 基金项目。 本文研究实现了在烟道中完成烟气脱硝反应全过程，将有效解决气体 （接下页） 法。尺寸优化在机床关键结构优化应用广泛，方法简单成熟，主要是进行截 面尺寸的优化。形状优化则是改变结构的外形和边界。拓扑优化则是根据 设计准则，去除不必要的材料区域和结构，在保证力学性能的前提下，获得 最佳的经济效益艺。 在结构优化时首先要根据设计变量建立参数化的有限元计算模型；明 确结构中的设计变量，目标函数，约束条件和收敛准则；建立并求解优化数 学模型，得到最优解；最后基于工艺和实际情况针对最优解进行调整。 ２．４．１底座的结构优化分析 由静力学分析可以得到底座布局合理没有产生局部应力集中，因此在 优化时以最小质量为目标，对筋板以及框壁厚尺寸进行优化。 依据优化结果设定的最佳方案其重量为１５０６ｋｇ而优化前为１５７３ｋｇ， 其固有频率符合要求。 在结构上分别采用了辐射型、筋格型、交叉型三种结构在优化后得到： 辐射型最优重量为１５５７．６ｋｇ、六面体筋格型最优重量为１６２８ｋｇ、交叉型最 有重量为１７１ ｌｋｇ。 ２．４．２立柱的结构优化 立柱的设计结构目前已经相当成熟，所以以优化结构尺寸为主，减少 改造成本。针对筋板、壁厚和板孔特征进行优化 依据优化结果得到立柱的 质量减轻了９２．６９ｋｇ，其固有频率符合标准要求其静力变形量没有超过检 验标准，所以立柱的优化是成功的。 结论 通过对加工中心关键结构的分析可以得到以下几个结论：底座的静力 结构良好。筋板布置合理，应力应变分布均匀，安全余量较大，经过结构优 化进一步降低了底座重量；立柱的应力应变分布均匀，在优化后大幅的降 低了质量进而降低了成本。● 参考文献 【１］浦广益．ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ １２．０基础教程与实例详解【Ｍ］．北京： 中国水利水电出版社，２０１０：１１７—１１９． 『２１梁尚明，殷国富．现代机械优化设计方法【Ｍ】．北京：化学工业出版 社，２００５．５． ■ １００
