Indrek Jõgi, Ants Haljaste, Matti Laan „Hybrid TiO2 based plasma-catalytic reactors for the removal of hazardous gasses“ Surf. Coat. Technol. 242 (2014) 195-199.
Kateldes ja mootorites kütuste põlemisel tekkivad lämmastik- ja vääveloksiidid (NOx ja SO2) põhjustavad atmosfääri jõudes happevihmasid ja sudu ning on seetõttu ohuks nii inimeste tervisele kui ka keskkonnale. Seetõttu on nende ühendite eemaldamiseks töötatud välja mitmeid püüdureid, mis baseeruvad erinevatel tehnoloogilistel lahendustel. Püüdurite toime suureneb, kui lämmastiku- ja väävliühendid eelnevalt oksüdeerida. Üheks võimalikuks oksüdandiks on plasma kui efektiivne radikaalide allikas. Paraku toimuvad plasmas mitmed ebasoovitavad kõrvalreaktsioonid mille tulemusena läheb osa plasmas toodetud radikaale raisku. Katalüsaatori lisamine plasmareaktorisse võimadab oksüdeerimise saagist parandada ja lisaks sellele vähendada mõningaid plasma kahjulikke kõrvalmõjusid.
Joonis 1. Hübriidne plasma-katalüütililine reaktor.
Antud töös uuriti NOx ja SO2 oksüdeerimist hübriidse plasma-katalüütilise reaktori abil (Joonis 1). Leiti, et TiO2 katalüsaatori juuresolekul oksüdeeriti nii NOx kui ka SO2 märgatavalt rohkem. Eriti oluline oli katalüsaatori mõju SO2 eemaldamisel, mil plasma ja katalüsaatori eraldi kasutamine SO2-le praktiliselt mingit mõju ei avaldanud (Joonis 2). Kuna heitgaasid sisaldavad alati ka veeauru ja süsihappegaasi, uuriti ka nende ühendite mõju katalüsaatori tööle. Veeauru olemasolul suurenes kahjulikke ühendite eemaldamine kuni poole võrra kuid süsihappegaasi mõju puudus.
Analüüsides võimalikke plasmakeemilisi reaktsioone leiti, et katalüsaatori positiivse toime põhjuseks on tekkivate oksüdeerivate radikaalide kogunemine katalüsaatori pinnale. Erinevalt plasmakeskkonnast toimuvad pinnal oksüdatsioonireaktsioonid valdavalt ühesuunaliselt ja seetõttu suurenebki tekitatud radikaalide kasutamise efektiivsus.
Joonis 2.Vääveloksiidi eemaldamise võrdlus plasma ja hübriidse plasma-katalüütilise reaktori korral.
Leave a Reply