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我国多煤贫油少气的能源结构特点决定了我国以燃煤发电为主的发电方式。但大量煤炭利用对环境造成巨大的污染,其中燃煤电厂汞污染也是突出的问题之一。等离子体脱汞作为一种新型的脱汞方式具有效率高,没有残渣,不会产生二次污染等优点。本文主要在实验室的环境中,以介质阻挡放电的方式产生等离子体,研究等离子体脱汞的机理。主要是从反应器的结构,气体的特性以及不同气体成分对介质阻挡放电脱汞的影响因素来研究。论文首先研究了反应器结构对脱汞效率的影响。发现在内电极作为阴极时,汞的氧化效率会比内电极为阳极时的氧化效率高2%-8%左右。这是因为当内电极作为阴极的时候,阴极表面电场强度最大,此时的击穿电压最低。相应的电源变化一个周期内有效放电时间就越长,因此汞的氧化效率就越高。内电极采用螺纹管时的脱汞效率比采用光管时高。在输入电压超过4k V时,螺纹管会比光管的脱汞效率高20%左右。这是由于螺纹管有利于尖端放电,能够产生更多的活性基团来和汞反应。反应器中气体的流量也对汞的氧化效率有明显的而影响。当气体的流量从1L/min降到7L/min的时候,气体在反应器中的流速由48.12mm/s下降到6.87mm/s。汞的氧化效率从85%降到50%,下降了35%。这是由于气体的流量越大,对应的流速就越高,气体在反应器中的停留时间就越短,相应的汞的氧化效率就越低。但是汞浓度的变化对汞氧化没有明显的影响,这可能是由于汞的含量相对于活性基团含量来说太小,基本上对整体的化学平衡不产生影响。改变汞浓度之后与改变汞浓度之前,生成的氧化汞和汞浓度的比例基本相同,因此汞的氧化率也基本上没什么变化。研究气体成分对汞氧化效率时发现,氧气对汞氧化有明显的促进作用。在输入电压为15k V,氧气含量为10%的时候,汞的氧化效率只有55%;而当氧气含量增加到30%时,汞氧化效率达到78%,氧化效率提高了23%。因为氧气浓度越高,生成的活性物质越多,对应的汞的氧化效率就越高。二氧化硫则对汞的氧化有抑制作用。当二氧化硫浓度达到1500ppm时,汞的氧化效率比没有二氧化硫时下降了30%。这是由于二氧化硫会消耗反应器中的活性基团。一氧化氮也会消耗反应器中的活性基团,因此对汞的氧化也有抑制作用。当一氧化氮浓度达到1500ppm时,汞的氧化效率比没有一氧化氮时下降了58%。二氧化氮对汞的氧化没有明显的影响,这可能是因为二氧化氮虽然也会与反应器中的活性基团反应,但是生成的NO3对汞有很强的氧化能力。因此二氧化氮消耗了反应器中的活性基团之后又生成了新的活性基团NO3,所以二氧化氮对汞的氧化没有什么影响。在空气气氛中,水蒸气对汞氧化有抑制作用。而且研究发现即使是在在99.999%纯度的氮气气氛下,氧气的含量只有10ppm左右时,汞的氧化效率依然有较高的氧化效率;当输入电压为15k V的时候,汞的氧化效率能够达到42.62%。而氩气虽然不和汞发生反应,但是氩气可以稳定气体放电,降低气体的热导率,因此可以提高汞的氧化效率。实验表明当氩气浓度达到50%时,虽然氧气的含量只有ppm级别,但是汞的氧化效率却高达61.66%。