基于TiO2表面紫外光催化降解高浓度SF6的实验与仿真研究

作者：张晓星^*; 李亚龙; 胡雄雄; 肖焓艳; 崔兆仑; 陈达畅

来源：高电压技术, 2019, 45(07): 2212-2218.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20180822018

• SF6
• 降解率
• TiO2
• 紫外光
• 催化剂
• 表面吸附

SF6具有较高的温室效应潜在值(global warming potential, GWP),未经处理排放到大气中会对环境产生影响。电力工业中SF6的应用越来越广泛,废气排放量也高速增长。为减少电力工业中SF6废气对环境的污染,基于TiO2表面在紫外光照射下具有催化效应这一特性,设计了一套实验平台,研究了不同数量的Ti O2催化剂和有H2O参与时对常温常压下高浓度SF6降解效果的影响,并通过仿真分析了SF6气体分子在TiO2表面的断键分解过程。研究结果表明:TiO2作为催化剂能够有效提高SF6的降解率。其中,未加TiO2时SF6在紫外光照3 h后的降解率仅为1.25%,加入8个TiO2片时相同条件下3h降解率达到8.98%,降解产物主要有SO2F2、SiF4、SF4以及SO2;在此基础上,在SF6气体中混入H2O能把降解率提高到27.22%,降解产物主要有SO2F2、SiF4、SF4、Si H4、HF和SO2。仿真计算结果表明TiO2催化降解SF6过程是把所需的能量细分为几个小的能量吸收过程,从能量吸收的角度解释了TiO2催化降解SF6的优势。研究结果可为SF6的降解提供参考。

• 单位
  输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室; 武汉大学; 重庆大学; 自动化学院