填充床介质阻挡放电协同催化降解气态苯的研究

利用介质阻挡放电产生的非平衡等离子体对气态苯的降解进行了实验研究.实验选用同轴圆筒式的填充床反应器,填充床内填充直径为3 mm的玻璃珠.实验采用的催化剂分别为负载量为8%的Mn/γ-Al2O3、Fe/γ-Al2O3、Co/γ-Al2O3催化剂.气体首先由反应器上方进入,通过石英玻璃管内侧放电区域,流经填充床放电区域后排出.实验分别考查了有无玻璃珠、苯初始体积分数及催化剂对苯降解效果的影响.在本实验中,玻璃珠的填充对苯的降解有促进作用.随着苯初始体积分数的增大,苯的降解效率逐渐降低.3种金属催化剂对苯的催化性能依次为:Mn>Co>Fe.     

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.     

介质阻挡放电中光电信号延迟时间的测量

在对介质阻挡放电输出的光电信号及电流信号测量的基础上,采用最小二乘拟合的方法,通过采集不同倍增管电压下的输出光电信号相对放电电路电流信号的时间延迟,从而获得了光信号相对于放电电路电流信号的时间延迟特征,并对倍增管的延迟时间进行了标定。这对光电检测介质阻挡放电动力学过程研究具有重要意义。     

同轴线管介质阻挡放电的数值模拟

为了研究同轴线管介质阻挡放电的特性,以一维流体力学模型为基础,利用三对角矩阵追赶法的Fortran编程,分别对一维电子、离子连续性方程、动量方程和电流连续性方程进行数值求解;不但得出放电电流和气体电压随时间的演化规律,还得到了电子、离子、亚稳态原子密度以及电场在放电空间的时空分布;并分析讨论所加电压频率、幅值以及介质材料等参数对同轴线管介质阻挡放电的影响．     

NO介质阻挡放电荧光发射谱分析

采用介质阻挡放电(Dielectricbarrierdischarge—DBD)技术,获得了低气压条件下大气污染物NO分子等离子体的荧光发射谱。光谱由规则的双峰序列组成,归属为NOA2∑→X21/2,3/2跃迁。由谱线峰值位置,采用最小二乘拟合法得到NO分子基电子态X2的振动常数,而由谱线双峰位置确定了NO分子自旋-轨道相互作用导致的能级分裂间隔为124.7cm-1。实验同时探测到N2在320~470nm波长范围内规则的荧光发射谱序列,表明伴随放电过程的进行,有N2分子生成。     

壁电荷电场对介质阻挡放电时空特性的影响

通过对介质阻挡放电中壁电荷电场强度、电势以及静电能的分析,说明了实验获得的正方结构斑图的稳定性。     

介质阻挡放电型臭氧发生器负载特性研究

在假定负载外加电压为正弦波的条件下，根据介质阻挡放电的特点，对介质阻挡放电型臭氧发生器的负载特性进行了分析。对放电过程的放电开始时间、负载电压和电流的关系以及功耗等进行了定量计算，得出了它们与负载外加电压的幅值和频率之间的非线性关系。根据外加电压在负载上产生的平均电流推导出负载等效电容与外加电压幅值的关系，外加电压的幅值或频率越高，放电过程的功耗越大。     

等离子体协同催化脱除NOx的影响因素

采用铜氧化物催化剂与低温等离子体协同的方法,以脱除汽车尾气中NOx为目的,研究了NO气体初始浓度、空速、催化剂装填量,以及等离子体反应器输入电压对NO脱除率的影响规律。研究发现NO脱除率随气体初始浓度和空速增加先升高再降低,存在最大峰值;在等离子体协同作用下催化剂装填量对NO脱除率影响顺序为：反应器装满催化剂〉反应器装满塑料球〉反应器部分装填催化剂〉未装填催化剂;随输入电压增大NO脱除率增加;催化剂不仅具有催化和存储性能,而且还具有阻挡放电介质的功能。在本研究中当NO初始浓度在2.56×10-4左右、反应器装满催化剂、空速10.2s-1左右时,NOx获得最大脱除率。     

利用Lissajous图形计算介质阻挡放电参数

利用电压电荷Lissajous图形,给出介质阻挡放电功率的表示.运用向量的矢量积求模,编写程序实现了介质阻挡放电功率的计算,并得出了放电过程中气隙电压值、电极间总电容及固体介质等效电容的值,根据实验分析了外加电压对介质阻挡放电参数的影响.     

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%.     

氩气介质阻挡放电中的六边形斑图和条纹斑图

采用水电极介质阻挡放电系统,在氩气中高于辉光放电电压的情况下观察到了稳定的六边形斑图及流动的条纹斑图,并利用其傅立叶频谱进行了分析。这种斑图是在均匀的辉光背景下产生的,为典型的图灵斑图。     

多层介质阻挡放电处理柴油机尾气颗粒物

研究柴油机尾气中颗粒物(PM)的排放特性,探讨多层介质阻挡放电(DBD)反应器中的反应单元及放电功率对PM的去除影响.研究发现,随着柴油机输出功率的增加,排气温度和尾气中PM粒子数密度都上升;随着反应单元的增加,柴油机尾气在DBD反应器中的停留时间增加,PM去除率呈增加趋势.当反应单元数为40时,PM去除率为88%;随着放电功率的增加,PM去除率增加,最大可达93%;粒径200nm以下的PM比粒径大于200nm的PM更加容易去除.     

Investigation of dielectric barrier discharge plasma flow control

Effects of plasma flow control are researched on the basis of plasma exciting flow experiments and numerical simulations. Turbulent model is more effective than laminar model in plasma numerical simulation as results showed. Both plasma exciting effects of acceleration and flow separation suppression are investigated through experiments carried on the flat plate and the compressor cascades. The results demonstrate that boundary layer characteristic is modified by plasma exciting. Distributions of total pressure and velocity in the wake are improved notably for 20 m/s coming velocity and the effect of plasma can still be observed while velocity is increased to 50 m/s. For low velocity flow, plasma exciting is effective in flow separation suppression. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50406027, 50676094)     

介质阻挡放电结合二氧化锰对空气中苯的降解

为了提高介质阻挡放电技术对空气中苯的降解效率、降低尾气中的残余的臭氧含量,采用水热法制备了二氧化锰催化剂,并结合等离子体对模拟空气中的苯进行了降解研究.通过气相色谱仪测定尾气中苯、二氧化碳和一氧化碳的含量,利用碘量滴定法测定尾气中臭氧的含量,分析了不同功率和不同气体流速对苯降解效率的影响.结果表明,催化剂与等离子体的结合能有效提高模拟空气中苯的降解率和二氧化碳选择比;苯的降解率和二氧化碳选择比随功率的增大而增加,但随气体流速的增大而减小.苯的降解率上升至70.9%,二氧化碳选择比提高至73.8%,同时尾气中臭氧降低为36 mg/kg.