電暈放電與光催化協(xié)同凈化室內(nèi)空氣研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-05 20:14
本文系統(tǒng)研究了以線極為高壓極的電暈放電伏安關(guān)系,確定采用以針板式直流電暈放電為核心技術(shù)研制成空氣凈化單元。以室內(nèi)空氣凈化為研究目標(biāo),針對(duì)空氣中的顆粒物、細(xì)菌與病毒及氣態(tài)污染物三大污染進(jìn)行去除實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用試驗(yàn)研究。通過條件實(shí)驗(yàn)確定優(yōu)化的電極結(jié)構(gòu)及運(yùn)行參數(shù)、探索分析各污染物的去除機(jī)理;并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行封閉空間內(nèi)的凈化試驗(yàn)。研制成可實(shí)用的空氣凈化器,使得最終能夠在室內(nèi)空氣凈化中同時(shí)、一體、且高效凈化顆粒物、致病細(xì)菌和病毒、及氣態(tài)污染物。室內(nèi)空氣污染物呈多元性,主要包括顆粒物污染,微生物污染、揮發(fā)性有機(jī)化合物污染及其他化學(xué)污染,這些污染物之間還具有交叉作用。目前主要凈化技術(shù)包括過濾、靜電收塵、臭氧等,但在可處理污染物顆粒大小、處理效率、處理毒害氣體及殺菌的廣普性和一體性方面,已無法滿足要求。電暈放電非熱等離子體和光催化劑結(jié)合被視為在空氣凈化中具有更多優(yōu)勢,分別對(duì)這兩種技術(shù)進(jìn)行綜述,提出發(fā)展以電暈放電引發(fā)的等離子體技術(shù)和光催化技術(shù)聯(lián)合為核心的凈化器。系統(tǒng)研究以線極為發(fā)射極的不同構(gòu)型直流電暈放電的伏安關(guān)系,根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的外加電壓及放電電流值,對(duì)各構(gòu)型下的電暈放電伏安關(guān)系式進(jìn)行推導(dǎo)得到線發(fā)射極電暈放電...
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
顆粒物按粒徑在人的呼吸系統(tǒng)的沉積率[3lFig.1.2Thesed而eniationrateofdifferentdiameterparticulatesinhumanrespirato仃s”tem
催化劑的有效性。電暈放電能夠激活催化劑的原因可能有兩點(diǎn):一是活性粒子接作用于催化劑的活性中心,激活催化劑參與反應(yīng),降低催化所需溫度;二是電使反應(yīng)物分子獲得能量,有利于其在催化劑活性中心上發(fā)生化學(xué)吸附,繼而生反應(yīng)。有人提出將非熱放電等離子體和靜電除塵兩種技術(shù)聯(lián)合的空氣凈化反應(yīng)[7’];更有文獻(xiàn)認(rèn)為原則上等離子體可由脈沖電暈、微波放電和表面放電等產(chǎn)生而二級(jí)靜電除塵可由各種過濾器替代[72]。等離子體反應(yīng)器和蜂窩化學(xué)催化劑在去除污染物方面起最主要作用。煙霧塵,細(xì)菌和病毒可由二級(jí)靜電除塵器收集。等離子體產(chǎn)生各種活性基團(tuán),如OHZO:和03。后者可殺死已被收集的細(xì)菌;瘜W(xué)催化和活性炭提高吸收效率。試證實(shí)該凈化器對(duì)多種氣態(tài)污染物具有較高去除效率,包括C6H6,NH3,HZS,5NOZ,CO。
圖1.2幾種典型電暈放電結(jié)構(gòu)Fig.1.2StrUeturediagramsofseveraltyPiealeoronadisehargesetuP按照外加電壓頻率可以分為直流電暈和脈沖電暈。外加電壓為脈沖高壓時(shí)放電稱為脈沖電暈放電,可通過測量主要參數(shù)如脈沖電壓、電流和能量的峰值、上升時(shí)間、脈寬和重復(fù)頻率等來揭示放電特性。脈沖電暈的技術(shù)特點(diǎn)是脈沖電壓的上升前沿極陡(上升時(shí)間可達(dá)ns量級(jí)),脈寬也窄(娜量級(jí)),在極短的時(shí)間內(nèi)電子被加速成為高能電子。脈沖電暈特性的優(yōu)劣主要用能量利用率來判斷。存在的主要問題是:脈沖形成回路電耗大,約為電源功率的30%左右。脈沖電暈中離子由于質(zhì)量較大在脈沖瞬間內(nèi)來不及被加速而基本保持靜止,因此放電所提供的能量大多用于產(chǎn)生高能電子,而產(chǎn)生的高能電子會(huì)對(duì)空氣中的N:和CO:等氣體分子起分解和電離作用,浪費(fèi)了能量。制造大功率脈沖電源技術(shù)復(fù)雜,成本很高,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多針雙極電暈放電形貌發(fā)射光譜研究[J]. 陳海豐,宿鵬浩,朱益民. 光譜學(xué)與光譜分析. 2009(01)
[2]多針電極結(jié)構(gòu)雙極電暈放電伏安特性[J]. 陳海豐,朱益民,宿鵬浩,楊加元. 高電壓技術(shù). 2007(10)
[3]噴嘴-平板直流電暈放電中的OH(A2Σ+→X2Π,0-0)光譜研究[J]. 高翔,余權(quán),吳祖良,譚永杰,沈旭,駱仲泱,岑可法. 強(qiáng)激光與粒子束. 2007(04)
[4]高壓靜電除塵實(shí)驗(yàn)研究[J]. 翁棣,唐先進(jìn),趙新景,張錦鵬. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2006(07)
[5]壁流式過濾體捕集微細(xì)顆粒過程的數(shù)值模擬[J]. 孟忠偉,宋薔,姚強(qiáng),何百磊,徐旭常. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(05)
[6]關(guān)于空氣凈化消毒技術(shù)應(yīng)用的一些看法[J]. 余斯安. 廣東科技. 2006(02)
[7]多針對(duì)板電暈放電伏安特性研究[J]. 朱益民,孔祥鵬. 高電壓技術(shù). 2006(01)
[8]利用滑動(dòng)弧放電脫除煙氣中多環(huán)芳烴和碳黑顆粒[J]. 杜長明,嚴(yán)建華,李曉東,Cheron B.G.,尤孝方,池涌,陸勝勇,倪明江,岑可法. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006(01)
[9]多針對(duì)板電暈放電中針尖半徑對(duì)伏—安特性影響[J]. 朱益民,孔祥鵬,張曼霞,孫培廷. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(S1)
[10]霧化電暈放電靜電除塵的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 郭治明,許德玄,孫英浩,潘振東,米俊峰. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(S1)
博士論文
[1]針陣列對(duì)板電暈放電及其與催化結(jié)合脫硝研究[D]. 宿鵬浩.大連海事大學(xué) 2008
本文編號(hào):3324391
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
顆粒物按粒徑在人的呼吸系統(tǒng)的沉積率[3lFig.1.2Thesed而eniationrateofdifferentdiameterparticulatesinhumanrespirato仃s”tem
催化劑的有效性。電暈放電能夠激活催化劑的原因可能有兩點(diǎn):一是活性粒子接作用于催化劑的活性中心,激活催化劑參與反應(yīng),降低催化所需溫度;二是電使反應(yīng)物分子獲得能量,有利于其在催化劑活性中心上發(fā)生化學(xué)吸附,繼而生反應(yīng)。有人提出將非熱放電等離子體和靜電除塵兩種技術(shù)聯(lián)合的空氣凈化反應(yīng)[7’];更有文獻(xiàn)認(rèn)為原則上等離子體可由脈沖電暈、微波放電和表面放電等產(chǎn)生而二級(jí)靜電除塵可由各種過濾器替代[72]。等離子體反應(yīng)器和蜂窩化學(xué)催化劑在去除污染物方面起最主要作用。煙霧塵,細(xì)菌和病毒可由二級(jí)靜電除塵器收集。等離子體產(chǎn)生各種活性基團(tuán),如OHZO:和03。后者可殺死已被收集的細(xì)菌;瘜W(xué)催化和活性炭提高吸收效率。試證實(shí)該凈化器對(duì)多種氣態(tài)污染物具有較高去除效率,包括C6H6,NH3,HZS,5NOZ,CO。
圖1.2幾種典型電暈放電結(jié)構(gòu)Fig.1.2StrUeturediagramsofseveraltyPiealeoronadisehargesetuP按照外加電壓頻率可以分為直流電暈和脈沖電暈。外加電壓為脈沖高壓時(shí)放電稱為脈沖電暈放電,可通過測量主要參數(shù)如脈沖電壓、電流和能量的峰值、上升時(shí)間、脈寬和重復(fù)頻率等來揭示放電特性。脈沖電暈的技術(shù)特點(diǎn)是脈沖電壓的上升前沿極陡(上升時(shí)間可達(dá)ns量級(jí)),脈寬也窄(娜量級(jí)),在極短的時(shí)間內(nèi)電子被加速成為高能電子。脈沖電暈特性的優(yōu)劣主要用能量利用率來判斷。存在的主要問題是:脈沖形成回路電耗大,約為電源功率的30%左右。脈沖電暈中離子由于質(zhì)量較大在脈沖瞬間內(nèi)來不及被加速而基本保持靜止,因此放電所提供的能量大多用于產(chǎn)生高能電子,而產(chǎn)生的高能電子會(huì)對(duì)空氣中的N:和CO:等氣體分子起分解和電離作用,浪費(fèi)了能量。制造大功率脈沖電源技術(shù)復(fù)雜,成本很高,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多針雙極電暈放電形貌發(fā)射光譜研究[J]. 陳海豐,宿鵬浩,朱益民. 光譜學(xué)與光譜分析. 2009(01)
[2]多針電極結(jié)構(gòu)雙極電暈放電伏安特性[J]. 陳海豐,朱益民,宿鵬浩,楊加元. 高電壓技術(shù). 2007(10)
[3]噴嘴-平板直流電暈放電中的OH(A2Σ+→X2Π,0-0)光譜研究[J]. 高翔,余權(quán),吳祖良,譚永杰,沈旭,駱仲泱,岑可法. 強(qiáng)激光與粒子束. 2007(04)
[4]高壓靜電除塵實(shí)驗(yàn)研究[J]. 翁棣,唐先進(jìn),趙新景,張錦鵬. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2006(07)
[5]壁流式過濾體捕集微細(xì)顆粒過程的數(shù)值模擬[J]. 孟忠偉,宋薔,姚強(qiáng),何百磊,徐旭常. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(05)
[6]關(guān)于空氣凈化消毒技術(shù)應(yīng)用的一些看法[J]. 余斯安. 廣東科技. 2006(02)
[7]多針對(duì)板電暈放電伏安特性研究[J]. 朱益民,孔祥鵬. 高電壓技術(shù). 2006(01)
[8]利用滑動(dòng)弧放電脫除煙氣中多環(huán)芳烴和碳黑顆粒[J]. 杜長明,嚴(yán)建華,李曉東,Cheron B.G.,尤孝方,池涌,陸勝勇,倪明江,岑可法. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006(01)
[9]多針對(duì)板電暈放電中針尖半徑對(duì)伏—安特性影響[J]. 朱益民,孔祥鵬,張曼霞,孫培廷. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(S1)
[10]霧化電暈放電靜電除塵的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 郭治明,許德玄,孫英浩,潘振東,米俊峰. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(S1)
博士論文
[1]針陣列對(duì)板電暈放電及其與催化結(jié)合脫硝研究[D]. 宿鵬浩.大連海事大學(xué) 2008
本文編號(hào):3324391
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