反电晕强化低温等离子体技术处理含甲醛废气

针对室内和工业中游离甲醛污染问题,在传统电晕放电的基础上,采用反电晕强化低温等离子体技术降解含甲醛废气以去除污染.分析了电极针数和放电间距对反电晕放电特性的影响,并探究了不同参数对含甲醛废气降解效率的影响.结果表明,当放电间距为30 mm、电极针数为10针时,反应器放电稳定且处理效果最佳.在反电晕放电条件下,随着放电电压的升高,放电电流相对电晕放电时增加得更加迅速,甲醛去除率也不断提高,当电压达到32 kV时,甲醛去除率达到57.4%.     

针-网式离子风发生器的散热研究

基于电晕放电原理,设计了一种"针-网"结构的离子风发生器,成功实现了离子风的激发,并用于大功率LED芯片散热.通过实验研究了放电间距、电压极性、电极布置形式不同时,发生器的电学特性变化及其对大功率LED芯片散热性能的影响,并比较了离子风发生器与风扇的散热效果.结果表明:相同条件下负电晕放电时的散热性能要优于正电晕放电,放电间距较小时,芯片引脚温度更低;1×11阵列形式对应的散热效果最好,当放电功率超过2 W时,芯片引脚最低温度为52.3℃;离子风发生器能实现与风扇较为接近的散热效果,适用于大功率LED芯片的散热.     

芒刺参数对电晕放电及细颗粒物脱除特性的影响

为研究芒刺电极参数对电晕放电及颗粒物脱除特性的影响,建立静电除尘器机理实验台。在不同电压和颗粒物浓度下,分别研究了芒刺厚度δ和芒刺间距L对电晕电流及PM_2.5、PM₁₀脱除效率的影响。结果表明,薄芒刺电极的电晕放电和对各粒径段颗粒物的脱除能力高于厚芒刺电极,其中对粒径为0.2~2 μm的颗粒物的脱除效率提升明显;低电压和高颗粒物浓度时,薄芒刺电极对电晕放电和颗粒物脱除能力的提升尤为明显。随着芒刺间距的减小,电晕电流和颗粒物脱除效率均呈先增大后减小的趋势。芒刺间距为50 mm时,电极的电晕电流最大;芒刺间距为80 mm时,电极对PM_2.5、PM₁₀的脱除效率最高。研究结果为静电除尘器中芒刺电极的设计、选型提供了参考依据。     

芒刺参数对电晕放电及细颗粒物脱除特性的影响

为研究芒刺电极参数对电晕放电及颗粒物脱除特性的影响,建立静电除尘器机理实验台。在不同电压和颗粒物浓度下,分别研究了芒刺厚度δ和芒刺间距L对电晕电流及PM_2.5、PM₁₀脱除效率的影响。结果表明,薄芒刺电极的电晕放电和对各粒径段颗粒物的脱除能力高于厚芒刺电极,其中对粒径为0.2~2 μm的颗粒物的脱除效率提升明显;低电压和高颗粒物浓度时,薄芒刺电极对电晕放电和颗粒物脱除能力的提升尤为明显。随着芒刺间距的减小,电晕电流和颗粒物脱除效率均呈先增大后减小的趋势。芒刺间距为50 mm时,电极的电晕电流最大;芒刺间距为80 mm时,电极对PM_2.5、PM₁₀的脱除效率最高。研究结果为静电除尘器中芒刺电极的设计、选型提供了参考依据。     

多电极介质阻挡放电降解甲苯的实验研究

介质阻挡放电是产生低温等离子体的有效方法.为了增大电晕区影响范围,提高对甲苯的降解能力,本实验在常温常压的环境下,研究了"多电极等离子反应器".实验考察了反应器结构、电场强度、频率、气体流速对甲苯去除率的影响,分析了放电电压与漏失电流的关系.实验结果表明,反应器结构对去除率有显著的影响,高压放电极数量的增加有利于提高去除率,反应器漏失电流随外加电压的增大而增大.甲苯的去除率随电场强度的增强而增大、随气体流速的增大而减小.甲苯的去除率随频率的增强而增大,但频率对去除率的影响不如场强的效果显著.     

荷电反应器状态对柴油机颗粒荷质比的影响

为了优化线筒式荷电反应器设计、提升柴油机排气中颗粒的荷质比,在高放电电压下通过改变电晕放电参数(电极电压、分流排气流量、放电区域内部温度、电极材料、电极直径等),研究电晕放电参数对颗粒荷质比的影响规律.试验结果表明:在正常的放电范围条件下,负极施加电压对颗粒荷质比有显著的影响,荷质比随着电压的升高而增加,且负极的荷电效果较正极更好,但因局部火花放电的限制,正、负极电压均存在最佳值;当反应器其他特征参数确定后,分流排气流量并非越小越好,而是存在一个最佳值;放电区域内部温度决定荷电反应器起晕电压,但当内部气流温度高时,对颗粒荷质比的影响较小;选择导电系数较大的电极材料更易获得较高的荷质比;线筒式结构中电极直径越小,电极间距越大,需要的起晕电压越高,在施加电压较高时荷质比的提升效果更明显.     

水中高压脉冲放电降解硝基苯废水研究

以工业废水中常见的难降解有机物硝基苯作为目标污染物,对高压脉冲放电降解高稳定性有机物效能进行了研究,并对试验参数进行了优化,同时采用G值评价了能量利用的效率.随着电压的升高、电极间距的降低和溶液电导率的降低,高压脉冲放电现象得到加强,硝基苯的降解速度得到提高.高压脉冲放电过程中生成的高氧化性物质被认为是降解硝基苯的主要原因.在放电电压为45 kV、电极间距为2.0 cm、溶液电导率为5μs/cm的情况下,放电60 min后,初始浓度为12.0 mg/L硝基苯的去除率为23.1%.对高压脉冲放电过程所消耗能量的评价表明,低放电电压、低放电间距和溶液的低电导率有利于提高能量的利用效率.试验中得到的优化条件为:放电电压25 kV,溶液电导率5.0μs/cm,放电间距2.0 cm.该优化条件下的G值为0.175.     

气相脉冲放电水中H2O2生成影响因素研究

为了考察气相脉冲放电时水中H2O2生成规律,采用针-板式反应器,进行了实验,研究放电电压、气体流速、电极间距以及pH值对水中H2O2生成的影响.实验结果表明:提高放电电压,能够促进水中H2O2的生成;当气体流速为1.6 L/min时,水中H2O2浓度最大;减小电极间距,电场强度增大,有利于H2O2的生成;酸性条件时水中...     

钻井液废水电晕-生化协同治理研究

油气田勘探开发过程中产生大量的钻井废液,由于其含有大量复杂的高分子化合物、油、酚类和表面活性剂等,难于生化降解,目前单纯采用常规方法不仅费用较高而且很难达到治理达标排放的目的.将电晕技术应用于钻井废水并协同生化处理可以达到非常好的效果.实验研究表明:当放电电极间距为4.0 cm、脉冲电压峰值为35 kV、放电频率为45 Hz时,对预处理的钻井液废水进行连续120 min脉冲电晕放电处理,钻井液废水中的CODcr有很大程度的降低,且可生化降解性增强;再经过ASBR生化间歇反应器进行协同处理后,可将CODcr为4 897.36 mg/L、BOD5为346.73 mg/L的钻井液废水CODcr、BOD5降低到150 mg/L和20 mg/L以下,实现高效快速治理达标排放的目的.     

介质阻挡放电反应器降解邻二甲苯的特性研究

采用介质阻挡放电(DBD)降解常压下流动态的邻二甲苯模拟废气,系统地考察了放电极值电压,气体的初始质量浓度、停留时间以及相对湿度等工艺参数对邻二甲苯降解的影响,并初步探讨了邻二甲苯的降解产物.实验研究结果表明:在7.0kV的放电极间电压下,邻二甲苯的初始质量浓度为1 500mg/m3,停留时间为9s,其去除率可达到80%以上.降解产物主要为CO2、H2O以及苯甲酸、苯乙酸、苯乙醛等有机物,并且经降解后产物的生物可生化性得到提高,因而为后续的等离子-生物法联合处理VOCs提供了依据.     

高压脉冲电晕降解液相苯酚的实验研究

利用针-筒式反应器进行高压脉冲电晕放电降解液相苯酚的试验,研究Fe2+、脉冲电压峰值、脉冲频率、曝气及pH等对苯酚降解的影响.结果发现,苯酚降解率随着Fe2+添加量的增加先升高后降低,最佳Fe2+的添加量为0.015 mmol/L;提高脉冲电压峰值、脉冲频率、曝气体积流量和pH均可达到提高苯酚降解率的效果,其经济性、适应性最佳值如下：脉冲电压峰值为40 kV,脉冲频率为180 Hz,曝气O2的体积流量为6 L/min,此条件下苯酚降解率可达到84.8 %;偏碱性环境有利于苯酚的降解;曝气种类对苯酚降解率有较大影响,降解率由高到低依次是氩气、氧气、氮气.当曝气源为氩气时,苯酚的降解率可达到98.1 %.     

电除尘器中离子风的实验研究

利用二维激光粒子成像测速技术（2D-PIV）,在接近起晕电压的条件下研究了针-板型电除尘器中离子风产生和传播的规律.实验中,在没有外加气流的条件下对离子风进行测试,测试点位于放电电极附近,示踪粒子为香烟.结果表明:离子风能在相对较低的电压（-3 kV）下产生,并在针-板电极间形成典型的离子风流场;离子风在电场的加速下,当其离开放电极为5～15 mm时,可以达到最大值,随后其速度开始下降,且离子风速度与施加于高压电极的电压满足线性关系;输入功率是决定离子风速度的关键因素,输入功率对离子风的加速作用远大于电极间距对离子风速度的影响.     

针电极正负电晕离子风反推力的对比研究

搭建了空气中针电极电晕放电离子风的反推力测试平台，实验测量了在不同电压极性和电极曲率下离子风反推力的大小，得到了针电极所受反推力与各变量之间的关系，并结合相关仿真进行分析。结果表明针电极曲率半径较小时的反推力大于曲率半径较大时的反推力，负极性针尖的反推力大于正极性针尖的反推力。分析得出尖电极前方空间电荷对局部电场及电晕电流的巨大影响是针电极反推力出现极性现象的原因。     

脉冲电晕反应器分解含氯有机废气实验研究

采用线-筒式电晕反应器对二氯甲烷和三氯乙烯有机废气的去除效果进行了实验研究.实验考察了峰值电压、脉冲频率、停留时间等因素对去除率的影响.研究结果表明峰值电压能显著影响有机废气的去除率,当峰值电压从17.5 kV提高到25 kV时,二氯甲烷和三氯乙烯的去除率分别从8%和39%上升到31%和76%.随着脉冲频率的提高,有机物的去除率也上升.实验还发现,增加气体停留时间,有利于提高二氯甲烷和三氯乙烯的去除率.通过FR-IR对分解产物的分析,发现最终分解产物为CO,CO2,H2O和HCl.     

气相脉冲放电水中H2O2生成影响因素研究

为了考察气相脉冲放电时水中H2O2生成规律,采用针-板式反应器,进行了实验,研究放电电压、气体流速、电极间距以及pH值对水中H2O2生成的影响．实验结果表明：提高放电电压,能够促进水中H2O2的生成;当气体流速为1．6L／min时,水中H2O2浓度最大;减小电极间距,电场强度增大,有利于H2O2的生成;酸性条件时水中H2O2浓度较大．     

电化学反应器去除硫化氢废气实验研究

采用电化学反应器对去除硫化氢废气进行了实验研究．反应器由5对网状电极叠加组成,电极材料为RuO2／Ti,两相邻电极板间距为5mm,电解质为一定浓度的氯化钠溶液．硫化氢气体从反应器底部通过鼓泡进入反应器．实验考察了电流密度、气体停留时间等不同因素对硫化氢去除率的影响．研究发现硫化氢通过反应器后能够被有效的降解,当电流密度为0．14A／cm2气体流量为2000mL／min时,硫化氢废气的去除率可达70％左右．反应的最终产物主要为单质硫和硫酸根离子．     

介质阻挡放电处理苯胺废水的试验研究

用介质阻挡放电(DBD)产生的低温等离子体对含苯胺的废水进行了处理,研究了电极与溶液间距、输入功率、溶液初始pH值、无机阴离子(Cl-、SO24-、CO23-)和Fe2+等对苯胺降解的影响.试验结果表明,苯胺浓度为100mg/L时,电极距液面0mm苯胺处理效果最好,输入功率480W、反应10min时去除率达84.32%.苯胺降解率随输入功率和反应时间的增加而增加,弱酸和弱碱性条件下有利于苯胺的降解.NaCl、Na2SO4和Na2CO3对DBD降解苯胺有一定的协同作用,去除率最高可提高至94.52%.溶液中存在Fe2+时,可协助DBD提高对苯胺的去除,Fe2+为50mg/L时去除率最高可达98.03%.     

电晕放电法OH自由基发生的电极结构研究

对脉冲放电烟气脱硫技术中的OH自由基发生电极结构及放电特性进行了研究.得到电极结构的不同参数变化对放电特性的影响规律放电电流随放电极针对数的增加而增加;随放电极针直径的减小而增加.得到放电极针间距理想值与针板距离的大致关系式Sn=0.5S+5.     

Ti／Fe层柱累托石电催化降解硝基苯废水的研究

以Ti/Fe层柱累托石为粒子电极,利用多相三维电极技术,对含硝基苯废水进行了电催化降解的研究.实验结果表明,质量浓度为150 mg·L-1左右的含硝基苯废水在20 V电压下经1.5 h的电催化降解,硝基苯去除率可达97.75%,COD去除率达80.66%.考察了Ti/Fe层柱累托石的加入量、电解槽电压、底物的浓度、pH值等因素对硝基苯及COD去除率的影响.     

Ti/Fe层柱累托石电催化降解硝基苯废水的研究

以Ti/Fe层柱累托石为粒子电极,利用多相三维电极技术,对含硝基苯废水进行了电催化降解的研究.实验结果表明,质量浓度为150 mg·L-1左右的含硝基苯废水在20 V电压下经1.5 h的电催化降解,硝基苯去除率可达97.75%,COD去除率达80.66%.考察了Ti/Fe层柱累托石的加入量、电解槽电压、底物的浓度、pH值等因素对硝基苯及COD去除率的影响.