介质阻挡放电特性与臭氧合成的实验研究

采用线管结构反应器与管管结构反应器进行介质阻挡放电(DBD)产生臭氧。通过测量放电电气参数和观察辐射发光现象来研究两种反应器的介质阻挡放电特性。结合对比不同电场强度下的臭氧浓度和臭氧的生成效率,讨论两种反应器在生成臭氧应用方面的性能,实验发现线管结构介质阻挡放电特性不同于管管结构,同时臭氧浓度和臭氧生成效率取决于外加在两种反应器上的折合电场强度峰值。     

车用臭氧发生器原理与设计

通过电感方式放电生成臭氧机理分析，详细的论述了臭氧发生控制器电路的工作原理和高效放电指叉的设计方法。     

电晕放电式臭氧发生器工作原理的探讨

介绍了电晕放电式臭氧发生器在工作过程中电晕放电及臭氧产生的工作原理,分析了电晕放电功率及臭氧产生效率的影响因素和影响机理,为进一步改进臭氧发生器提供参考。     

结构及供电电源对沿面介质阻挡放电装置放电特性及臭氧生成的影响

沿面介质阻挡放电(SDBD)等离子体能够高效生成反应活性物质,在生物医学、环保等应用领域得到广泛研究。SDBD装置的结构和供电电源参数是影响其放电特性及反应活性物质生成的主要因素,为此,以具有螺环线形高压电极的管状沿面放电装置为对象,研究了装置结构及供电电源对其放电特性及臭氧生成的影响。结果表明:在相同的供电电压下,螺环线形高压电极的螺距、介质厚度影响电极间的电场强度和分布、放电功率和臭氧生成量,但螺环线形高压电极的线径对放电功率和臭氧生成量几乎没有影响;螺环线形高压电极的螺距存在一个优化值,在螺距低于25mm时,放电功率和臭氧产生量随着螺距的增加而增加,当螺距大于25mm时,放电功率和臭氧产生量基本不再变化;当绝缘介质管厚度由3mm减小到1.6mm时,放电功率提高约2倍,臭氧产生量提高约3倍。同采用50Hz交流电源供电相比,SDBD装置采用9.6k Hz高频电源供电时,在较低的电压下即可获得较大的放电功率及臭氧产量,且臭氧生成的能量效率提高约25%。     

高效臭氧发生器的研究与改进

根据电感放电生成臭氧的特征分析，详细论述了新型放电装置中控制电路的工作原理和利用高效放电指叉提高效能的方法。     

气体放电臭氧发生器的研究进展

臭氧由于其强氧化性 ,已在许多方面得到广泛应用。目前臭氧发生器多以气体放电为基础 ,因此围绕如何提高臭氧产生效率 ,介绍了臭氧发生器电极、电介质和电源的研究进展 ,以及进气制备、系统冷却和工作条件的影响     

气体参数对沿面放电活性氧物质注入氧化亚硫酸铵的影响

为提高铵法脱硫产物的氧化效率,采用气相沿面放电生成的活性氧物质替代强制氧化法中的空气用于氧化亚硫酸铵,考察了沿面放电等离子体装置中的空气流速、温度、湿度及曝气孔的孔径、氧化物质的传输距离等因素对亚硫酸铵氧化率的影响。结果表明:亚硫酸铵氧化率随空气流速增大而提高;空气湿度、温度的升高降低臭氧的生成,不利于亚硫酸铵的氧化;曝气孔的孔径增大、氧化物质输运距离增大,降低臭氧等活性氧物质的利用效率,进而降低亚硫酸铵的氧化率。同空气强制氧化相比,采用沿面放电生成的活性氧物质氧化亚硫酸铵,可提高亚硫酸铵氧化率达一倍以上。     

沿面/体介质阻挡放电装置的放电及臭氧生成特性

相对于体介质阻挡放电(VDBD),沿面介质阻挡放电(SDBD)等离子体可以更高效地生成反应活性物质,在气体处理方面显示了较高的效率。但沿面放电仅沿介质表面发展,限制了放电等离子体装置处理气体的能力。文中设计了一种新型的沿面/体复合DBD装置,通过在垂直于沿面放电高压电极的上部增加体放电电极,用于扩展等离子体的空间分布并提高活性物质的产量,研究了电极构型、放电气隙、放电电压及气体体积流量等对装置的放电特性及臭氧生成的影响。在空气间隙为4.5mm,外加电压幅值为16kV时,SDBD放电功率为11.2W,VDBD放电功率为4.6 W,复合装置的放电功率为19.7 W;分别测量复合装置中的沿面放电和体放电功率发现,复合装置的沿面放电功较单一沿面放电装置的放电功率提高了1.1倍,而复合装置的体放电功率较单一体放电功率提高了1.9倍。臭氧测试结果表明,复合装置生成的臭氧质量浓度可达3.0 mg/L,分别是SDBD和VDBD的3.8倍和5.0倍。     

臭氧生成效率的理论估算

本文根据臭氧生成的反应过程及气体分子碰撞理论，利用统计观点做出了臭氧生成效率的理论估算。现有臭氧发生机的和生成效率远远低于这一估算值。因此，在具体技术上解决一些关键难题，必将能研制出低能耗、高效率的臭氧发生机。     

平板型DBD臭氧发生多参数影响研究

DBD放电特性主要由其放电参数评定,因此研究DBD臭氧发生器的放电参数对臭氧合成实际应用具有重要意义。文中主要研究峰值电压、放电频率和气体流量的变化对平板型DBD臭氧发生器放电特性及臭氧合成特性影响。并利用Q-V Lissajous图来计算臭氧发生器等效电容、放电间隙的折合场强、放电功率等放电参数,进而得出臭氧体积分数与产率的变化关系。实验结果表明:峰值电压从5 kV增大到9 kV,放电频率从5.5 kHz上升到8 kHz时,放电功率呈线性增大,放电间隙的折合场强和介质层等效电容逐渐增加,放电间隙等效电容逐渐减小,等效总电容、放电最小电压和击穿电压基本不变;臭氧体积分数随峰值电压增大先增大后减小,随放电频率的增大缓慢上升,而臭氧产率则均减小。气体流量从0.5 L/min变化到4.5 L/min时,放电参数基本不变,臭氧产率则随之增大。放电频率一定,峰值电压较高时,气体流量适当增加能促进臭氧的生成。     

电晕放电法臭氧发生器电极的研究

论述了电晕放电法产生臭氧的机理和沿面放电用电极的结构及影响因素 ,认为提高电介质的介电常数、表面电阻率和降低电介质的厚度可以提高臭氧发生器的效率。通过实验确定介质为 0 .2 5～ 0 .4m mα- Al2 O3 电极线缠绕间距为 2～ 3mm的管式臭氧电极单根臭氧质量浓度可以达到12～ 13g/m3 。     

高压调频电源的研制

在臭氧发生器中,臭氧的产生效率与其放电电压的有效值、上升速率和频率有着密切的关系,因此设计一种电压峰值及其频率都可调的电源就十分必要了。本文介绍了一种新型的高压调频电源的设计方法。     

高浓度臭氧发生器放电特性实验研究

使用 q- v图形法实验研究了窄间隙 DBD型高浓度臭氧发生器的放电特性 ,结果表明 :该臭氧发生器具有稳压二极管特性 ;其电介质层等效电容、放电气隙等效电容、折合电场强度等放电参量会随激励电压与频率的变化而变化并影响 O3产生的质量浓度及效率 ,在 1 .5 k Wh/m3前发生器 O3质量浓度随功率流量比迅速增加 ,1 .5 k Wh/m3后则趋缓。因此 ,选择合适的放电参量对于改善臭氧发生器的性能十分重要     

放电等离子体臭氧发生技术的研究

臭氧作为解决今后环境问题的有用物质日益备受重视。为扩大臭氧在环境工作中的应用、臭氧发生技术的革新已成为当务之急，本文阐述了放电等离子体臭氧发生技术的研究现状及进展。     

小型高频臭氧发生器研究

设计制作了用于研究臭氧合成的小型高频电源,能产生多种频率的高频高压,幅值从0至10kV可调.对沿面放电电极结构初步研究了高频电压下臭氧的合成.     

提高臭氧发生器放电室效率的研究

本文根据管式臭氧发生器放电室的电晕放电功率方程式,分析了臭氧发生器的发展趋势,设计了搪瓷介电体的臭氧发生室。对玻璃和搪瓷材料进行了电性能参数测试。对玻璃和搪瓷民体的臭氧发生器产率和电耗参数进行了测量比较。结果表明：Ｘ 搪瓷介电体臭氧发生器比玻璃介电体臭氧发生器臭氧产率提高了４４％,电耗降低了４２％。     

高压臭氧发生器的研究与发展

臭氧作为强氧化剂和杀菌剂已在发达国家得到广泛应用，在环境保护领域更是具有理想的发展前景，本文介绍了臭氧发生器的发展研究现状，内容涉及高压臭氧发生器的高压电极布置，高压电源的类型，绝缘材料的应用以及低温等离子体放电问题。     

无声放电和表面放电诱导臭氧合成

无声放电已广泛应用于臭氧合成，但这种放电空间利用率低、能耗大、生产成本高，为了解决上述问题，介绍采用螺线管电极和金属网电极设计的新型无声－表面混合放电的臭氧发生器，研究了臭氧发生器电极的优化及实用性，发现在输出较高浓度的臭氧时，其单位能量产出率达２９５ｇ／ｋＷｈ（１６目金属网电极，纯氧）?     

高频平板型介质阻挡放电臭氧产生的试验研究

电源频率的适当增大能提高臭氧发生效率。针对目前臭氧发生器电源频率偏低的情况,采用合适的高频高压电源和放电室结构,进行了试验和模拟研究。试验研究了峰值电压、气隙间距对臭氧产生的影响。试验结果表明:气隙间距为1、2、3mm时,电晕起始电压分别约为4.1、6.5和8.04kV;气隙间距为1mm时,臭氧体积分数和臭氧产率最高分别为24.55×10-3和134g/(kW.h)。然后首次模拟并分析了臭氧发生器内的电场强度,气隙间距为1、2、3mm时,气隙中心区域的电场强度分别为280.545、261.672和227.311kV/m。电源频率为7.47kHz能有效地提高气隙中心区域的电场强度,进而提高所产生的臭氧体积分数和臭氧产率,降低了成本。     

填充床介质阻挡放电臭氧发生器的实验研究

在介质阻挡放电间隙填充介质颗粒,即填充床介质阻挡放电形式可以提升臭氧生成浓度和能量效率。因而设计了一种外玻璃管式填充床介质阻挡放电臭氧发生器,填充颗粒为玻璃微珠和金属微粉混合物。实验研究了填充床和空床放电的电学特性,以及产生臭氧浓度和能效与放电功率间的关系,并分析了介质损耗、冷却水温度、能流密度等因素的影响。实验结果表明:填充床在低能流密度下相比空床放电生成臭氧质量浓度低约40%,而在高能流密度下质量浓度提升约30%,能效曲线先上升后下降,2 mm间隙填充的最大臭氧质量浓度达到60 g/m3;低温冷却水有利于臭氧生成,5℃冷却水的效果比20℃质量浓度提升约17%;添加金属微粉有利于增强放电、提升臭氧质量浓度和能效,提升幅度约25%。