垂直磁场对DBD降解亚甲基蓝模拟废水的影响北大核心CSCD

研究了垂直磁场对介质阻挡放电等离子体处理亚甲蓝模拟废水的影响。磁场的方向与电场方向垂直,研究发现垂直磁场可以引起电子的回旋运动和漂移运动,使其电子在气隙空间中的保留时间和运动轨迹延长,电子与空气分子和水分子的碰撞概率增加,可以提升等离子体的均匀性和化学活性,提高亚甲基蓝降解过程中的能量利用效率,更有效地降解亚甲基蓝模拟废水。研究结果表明:在500~2 000 Gs垂直磁场条件下,利用介质阻挡放电等离子体降解亚甲基蓝模拟废水,可以使亚甲基蓝的降解率比没有磁场条件下提高10%左右。同等条件下,磁场强度越强,亚甲基蓝的降解率和能量效率越高。     

电极结构对多孔陶瓷孔内微放电特性及苯降解的影响

微放电可在小的空间中产生高密度等离子体,有利于气体污染物的高效处理。该文研究了电极结构及电极形状对多孔陶瓷孔内微放电特性及苯降解的影响。结果表明：在相同外加电压条件下,与二电极结构相比,三电极结构可生成更多的丝状放电通道,峰-峰电荷Qpk-pk提高了3.2倍,放电电荷Qd提高了4.4倍,放电功率从0.8W提高到8.6W,苯降解效率提高了35.1%;网高压电极结构相比于弹簧电极,能够增加有效放电面积并增强放电强度,放电功率相较于弹簧电极构型提高约4W,丝状放电通道能够充满放电空间,显著提高苯降解效率。     

不同电极结构介质阻挡放电特性比较

采用电压-电流波形测量、发光图像拍摄、光谱分析等手段研究大气压空气中刃-板电极、针-板电极和柱-板电极结构介质阻挡放电(DBD)的放电特性,并研究电压幅值、电源频率及气隙距离对放电功率和分子振动温度等放电参量的影响,结合放电理论对不同电极结构DBD的特性进行分析。结果表明：3种电极结构DBD的电压电流波形、Lissajous图形以及光谱谱线体现出不同的特点,相同条件下柱-板电极结构DBD放电强烈,消耗放电功率多,粒子谱线强度高,放电电流可达200 mA。电极布置差异导致电场不均匀系数的不同是放电特性出现差异的主要原因。随着电压幅值、电源频率的增加和气隙距离的减小,3种电极结构放电增强,放电功率和分子振动温度增加。     

流光放电等离子体液相氧化降解亚甲基蓝

针对染料废水常规方法难降解等问题,通过使用自行研制的高压窄脉冲电源系统,试验分析了流光放电等离子体对染料污染物主要代表亚甲基蓝（MB）的处理效果。介绍了流光电源装置的构成及工作性能,核心元件八电极旋转火花隙开关（E-RSGS）的结构设计可产生电场畸变从而减少开关开断时间,有利于流光产生;同时延长开关寿命,简化开关绝缘设...     

不同电极结构气液两相介质阻挡放电特性比较

文中以水作为工作溶液,空气作为工作气体,采用电压—电流波形测量、发光图像拍摄、发射光谱分析等手段诊断了网—板电极、管—板电极和刃—板电极结构气液两相介质阻挡放电(DBD)的放电特性,研究了外加电压幅值对这3种电极结构放电产生影响,进一步计算得到了放电功率、传输电荷、分子振动温度和分子转动温度等主要放电参量,研究了他们随外加电压变化的变化规律,并结合放电理论对不同电极结构下气液两相DBD的放电机制进行分析。结果表明,相同条件下网—板电极结构气液两相DBD放电最强,放电功率与传输电荷最大,放电电流可达140 m A。电极布置差异导致电场不均匀系数的不同是放电特性出现差异的主要原因。随着电压幅值的增加,3种电极结构放电增强,放电功率和分子振动温度增加,电子密度也增加。     

电芬顿处理亚甲基蓝类染料废水研究

为了研究电芬顿法处理染料废水中亚甲基蓝类去除效果,采用二维电极牺牲阳极的电芬顿处理实验方法,亚甲基蓝的去除率达到了95%以上。尤其是在阴极外加活性炭纤维这种较新型的电芬顿组合方式上达到了较好的实验效果。然而,在之后进行的一系列正交实验中,发现了不少副产物和一些中间产物,最后提出了一些实验中存在而理论未解决的一些问题,仅供同行研究与探讨。     

大气中电极结构对介质阻挡放电的影响

笔者研究了平行平板电极、柱-板电极、斜板-平板电极三种电极结构DBD的放电特性,通过测量电压-电流波形图及放电发光图比较了他们的区别,并从放电机理角度对实验结果进行了讨论。结果发现:柱-板电极DBD中,随柱电极外径的增大,正负半周起始放电电压增大。     

应用DBD电极在空气中产生APGD的研究

以Roth等人提出的离子捕获机理为研究对象,分析了该理论与试验现象不符的原因,采用频率为1~20kHz的正弦电压试验了<5 mm空气间隙的介质阻挡放电(DBD)电极。试验未能将大气压下空气中的丝状放电转变为辉光放电。研究表明离子捕获机理存在理论缺陷,不适合作为APGD的理论解释。     

不同电极结构下介质阻挡放电的特性研究

研究了平板-平板电极、多针-平板电极和筛网电极3种电极结构DBD的放电特性,通过测量电压-电流波形图及放电发光图比较了它们的区别,并从放电机理角度对实验结果作了解释。结果表明:平板-平板电极DBD表现为稳定的细丝状放电。而多针-平板电极DBD融合针尖的电晕效应,使得放电空间中呈现扩散圆锥形放电。筛网电极DBD可以实现大气压辉光放电(APGD),放电更加均匀,放电空间内看不到放电细丝的存在。     

电极结构对介质阻挡放电参数的影响研究

为了优化介质阻挡放电(DBD)反应器设计,提高放电效率,提出一种针阵列芒刺状棒电极结构。利用电压-电荷Lissajous图形法,研究了光滑铜棒、螺纹铜棒和针阵列芒刺状铜棒电极等反应器电极结构对DBD放电参数的影响。实验结果表明,随着外加激励电压的升高,5种电极结构的放电功率P和平均放电电流Im及周期传输电荷量Q都随之增大。相同激励电压下,针阵列芒刺状棒电极的P、Im、Q值最大。针阵列芒刺状铜棒电极的气隙等效电容Cg随电压的升高呈震荡形式增加,而光滑电极和螺纹电极的Cg随电压的升高呈减小的趋势。研究结果表明,针阵列芒刺状铜棒电极更有利于挥发性有机物的去除,针间距越小,能量利用率越高。     

电源变压器漏感对DBD性能的影响

在一些DBD系统中，经常出现随着激励频率的提高放电性能反而下降的反常现象。本文对DBD系统的频率特性进行了研究，结果表明：DBD系统存在谐振现象，激励电源的变压器漏感是引起这一现象的一个主要因素。     

NH3对DBD降解SF6影响的试验研究

随着SF_6在电力工业中的大量使用,气体绝缘设备产生的SF_6废气急剧增加,未经处理的SF_6废气会对环境产生严重影响,因此对SF_6进行处理就显得尤为重要。本文基于介质阻挡放电(DBD)等离子体技术在NH_3的协同作用下对SF_6进行降解处理。研究表明:NH_3能够促进SF_6分解,提高SF_6的降解率和降解效率。其中,NH_3和SF_6的体积分数比为1∶1时具有最好的协同促进作用,90W输入功率下可以使体积分数为2%的SF_6在50mL/min的流速下降解率达到97.5%;同时NH_3参与下也会使SF_6分解更加彻底,析出固态S单质、[NH_4]_2SO_4、NH_4F和NH_4HF_2;气体产物主要有SiF_4、SiH_4、SO_2F_2、SO_2、SOF_4、SOF_2、S_2F_(10)、SF_4及氮氧化物(NO_x)等。     

测量电容对DBD反应器放电参数的影响

为了深入探究测量电容对介质阻挡放电(dielectric barrier discharge, DBD)反应器放电的影响,利用自行设计的内外双水冷式DBD反应器串联不同的测量电容进行试验研究。设计搭建了DBD反应器放电试验系统,并结合Lissajous图形与蒙特卡罗方法分析了不同测量电容的电容值对DBD反应器放电参数的影响。研究结果表明:在相同的外加电压下,减小测量电容值会增加DBD反应器的介质等效电容和减小气隙等效电容;DBD反应器功率、单周期传输电荷、维持电压、气隙有效电场强度和气隙折合电场强度均随着测量电容值的减小而增大。不同的测量电容值会对DBD反应器的放电参数产生影响,匹配测量电容值对DBD放电参数的准确测量有重要的指导意义。     

水蒸气添加对纳秒脉冲激励氩气DBD放电特性的影响

为了制备高能效、高活性且均匀稳定的大气压等离子体源,利用纳秒脉冲电源驱动氩气介质阻挡放电(dielectricbarrierdischarge,DBD),并添加H2O增强等离子体活性。通过电学及光学诊断方法,系统分析研究了H2O体积分数对放电特性的影响规律,并利用图像灰度标准差方法和等效电路模型方法,定量计算了放电均匀性和放电微观参量。结果表明,纳秒脉冲激励氩气DBD中H2O体积分数较低(0%～0.2%)时具有较好均匀性,当H2O体积分数升高后,其吸附电子引起空间电场畸变,产生明亮放电细丝导致放电均匀性降低,过量H2O添加会使放电熄灭;由于添加少量H2O可促进等离子体中电离过程,传输电荷、放电平均功率及能量效率随着H2O体积分数增加而增加,并在H2O体积分数为0.1%时达到极大值,之后随着H2O体积分数增加而减少。通过OH和Ar激发态粒子发射光谱强度表征等离子体活性,发现当H2O体积分数达到0.1%时,OH和Ar谱线强度达到最大,Ar激发态粒子发射光谱强度比值表明电子能量随着H2O体积分数增加而升高,在H2O体积分数为0.1%时达到最大值,之后降低。     

管状电极介质阻挡放电和介质阻挡电晕放电的研究

实验研究和比较了管-管电极DBD和线-管电极 DBCD的放电特性,并从放电机理角度分析了它们放电特性不同的原因。电压-电流波形图、电压-电荷李萨育图形测量和发光图像拍摄的结果表明:线-管电极DBCD相对均匀、稳定,不同于管-管电极DBD明显的丝状流注放电的形式; 在相同的外加电压下,线-管电极DBCD比管-管电极DBD 具有更高的能量效率。     

线筒结构电极介质阻挡放电的数值仿真

为了研究同轴线筒电极在大气压下空气中的电气参数和放电机理,利用有限元软件Comsol的等离子体模块,建立了大气压空气中一维线筒电极放电的等离子体模型,并对放电过程进行求解,得到放电过程中气隙的电场强度及电子密度随时间变化的图形,放电过程中电子密度高达1014m-3,此时对应的放电电流为毫安级。在大气压空气中对线筒电极也进行了放电实验,在不同的外加电压下,测出线筒电极的放电电流分别约为1 m A和5 m A,仿真结果与实验数据相吻合。     

DBD高级氧化耦合活性炭吸附处理水中碱性品红EI北大核心CSCD

在介质阻挡放电(DBD)水处理反应系统中耦合活性炭对污染物分子的吸附作用,实现反应时间与水力停留时间相分离,统一污染物降解与活性炭再生2个过程,才能达到废水连续高效处理的目标。在系统稳定微放电的条件下,以碱性品红模拟废水进行降解实验,考察放电参数、反应时间、p H值及初始质量浓度等因素对降解率的影响,并利用紫外–可见吸收光谱对中间产物进行初步分析。结果表明,处理时间与碱性品红降解率的变化呈正相关的关系;一定处理时间内,降解率取决于系统能量注入与系统发热量2个方面。在优化的实验条件下,处理12 min后碱性品红的降解率可达89.46%,发色基团完全消失,苯环发生开环。     

同轴圆柱结构DBD装置放电功率的模拟计算及实验研究

分析了介质阻挡放电的宏观工作机理,推导了介质阻挡放电功率的计算公式,在电场及等效电容分析的基础上,建立了同轴圆柱结构介质阻挡放电装置放电功率的数学模型。依据该模型对介质阻挡放电功率随输入电压的变化规律进行了模拟计算,并对具体算例进行了实验对比研究,研究结果验证了文中所建立模型的精确性和有效性,为介质阻挡放电类型的低温等离子体反应器的设计提供了理论依据。