强电离放电产生臭氧等离子体过程及其应用研究

电子从强电场 (>30 0Td)放电过程中取得的平均能量大于 8.4eV ;促使氧分子分解、分解电离成高浓度的氧原子、氧原子离子 ,从而产生高浓度 (>2 0 0 g/Nm3 )臭氧 ,实现了用电离放电电场的物理量控制臭氧产生浓度、产生效率及臭氧分解速率 ,并实现臭氧产生装置小型化。极大地拓宽了臭氧在环境工程领域上的应用     

强电场电离放电脱硫研究

窄脉冲电晕放电等离子体中电子平均能量低于3eV,没有解决SO2氧化和铵盐回收率难题，强电离放电的电子平均能量达到10eV，有效解决热化学脱硫的SO2氧化和铵盐回收率问题。铵盐回收率达到88％以上，放电能耗低于9Wh/Nm^3。为烟气脱硫提供一项低成本有效的新方法。     

强电离放电模拟烟气脱硫实验

应用强电离放电方法进行烟气脱硫 ,将烟气中大部分O2 、N2 和H2 O等气体分子电离后加工成OH等活性粒子 ,在高温、不加吸收剂的条件下 ,直接将SO2 氧化成H2 SO4。实验中分别研究了烟气在反应室内的停留时间、烟气中含水量和含氧量等因素对脱硫率的影响。实验结果表明 ,烟气在反应室内停留时间为 0 74s ,烟气中含水量和含氧量分别为2 8%和 2 0 8%时 ,SO2 脱除率可达到 10 0 %。     

放电等离子体与饲养酵母联合处理味精废水的初步研究

对采用放电等离子体与饲养酵母联合处理味精废水进行了初步研究。结果表明，放电等离子体预处理后废水的CODcr值普遍升高，但经假丝酵母联合处理后CODCr去除率增加了38．3％，效果明显优于仅采用饲养酵母法处理的味精废水，说明放电等离子体预处理可使味精废水中的有机大分子破坏成小分子，有利于生物降解，为味精废水治理提供了一条新的途径。实验初步研究了联合处理后的CODcr去除率与预处理电压、预处理电流、预处理次数的关系，结果表明存在相应的最优值。     

臭氧技术及其在水处理中的应用

近年来，由于氯消毒副产物，微污染物，难降解或有毒有机废水的治理缺乏有效的方法，以及臭氧发生设备性能的提高，臭氧技术已在饮用水和废水处理中重新受到关注且得到了新发展。臭氧技术已由最初经碱催化的直接氧化发展发展形成催化，多相催化氧化；在水处理方面，由原来的单独使用发展形成与其它方法联合作用，臭氧处理单元自身也有很大的发展。     

介质阻挡放电-催化降解空气中甲苯的研究

着重考察了催化剂分解O3对介质阻挡放电-催化降解甲苯效果的影响,对比不同催化剂在3种催化剂结合方式下对O3分解能力及甲苯降解效果.同时研究了影响O3,产生及分解的条件--放电电压、水汽和氧含量对甲苯降解的影响.结果表明,催化剂的O3分解能力越强,对甲苯的降解效果越好,O3的催化分解在甲苯降解过程中起重要作用.当放电电压为10 kv时,在余辉区和等离子体区加入催化剂,甲苯的去除率分别由无催化剂时候的33.8%提高到55.6%～66.2%和65.2%～74.2%.气流中的水汽对O3的产生和分解都产生不利影响,可降低甲苯的去除率.氧气含量高时,一方面增加O3的产生,另一方面降低催化剂对O3的分解,在O3含量为5%时,甲苯去除效果较佳.     

介质阻挡放电与脉冲电晕放电修复芘污染土壤的对比研究

选取芘作为多环芳烃的代表污染物,利用介质阻挡及脉冲电晕2种放电方式产生的低温等离子体对芘污染的土壤进行修复。通过污染物处理率、影响因素和能量利用效率等实验计算结果对2种放电方式下土壤的修复效果进行比较,并从放电方式的原理、特点和反应器结构等角度进行分析。结果表明：在芘初始浓度为100 mg·kg-1、电极间隙为14 mm时,介质阻挡放电对土壤中芘的处理率较高,可达60.6%,经GC-MS图谱检测分析,其多数产物分子量小、结构简单,但该放电方式受电气参数影响较大,当电极间隙增大到20 mm时,处理率则低至28.3%,其最高能量效率仅为0.321 mg·kJ-1;而脉冲电晕放电在不同条件下处理效果稳定,电极间隙为14~20 mm时,处理率均能达50%左右,且在不同实验条件下,其能量效率为2.29~3.76 mg·kJ-1,是介质阻挡放电的10余倍。脉冲电晕放电方式在处理比污染土壤时要优于介质阻挡放电。     

单介质和双介质阻挡放电低温等离子体降解甲苯的比较

为研究介质阻挡放电(DBD)反应器结构对低温等离子体降解甲苯的影响,设计了具有单层介质和双层介质的DBD反应器。对2种反应器的放电特征、甲苯去除率、矿化率、CO₂选择性和能量效率进行了比较,并对施加电压和初始浓度对甲苯降解效果的影响进行了分析。结果表明：在相同电压下,双介质反应器(DDBD)具有更高的电场强度,而单介质反应器(SDBD)的输入功率更高;当甲苯浓度和电压分别为616、1 027、1 848 mg·m⁻³和14~24 kV时,双介质中的甲苯去除率为9.4%~100%、7.4%~99%、5.1%~64%,单介质为67%~98%、46%~90%、26%~59%。这说明低电压下单介质反应器的甲苯去除率更高,而高电压下则相反,并且,浓度降低、电压升高有利于甲苯的降解。单介质反应器的能量效率随电压升高而降低,双介质反应器则先升高后下降,且双介质反应器的能量效率高于单介质反应器(16~24 kV)。以上研究可为介质阻挡放电在VOCs去除方面的应用提供参考。     

脉冲放电等离子体-催化耦合降解室内甲醛的研究

利用脉冲放电等离子体-催化耦合技术,进行模拟室内空气循环降解甲醛的实验,对比了3种净化方式(紫外光催化、等离子体单独作用与等离子体-催化耦合)的甲醛降解效果,并考察了中心电极的极性、催化剂活性炭板与中心电极的距离对甲醛降解效果的影响.结果表明,相对单独的紫外光催化和等离子体作用而言,等离子体-催化耦合多重功效结合的甲醛降解效果更好,降解速率也更快;中心电极为正极的电场的甲醛降解效果优于中心电极为负极的电场;随着催化剂活性炭板与中心电极距离的不断扩大,直至板移动至电场外部的过程中,甲醛的降解率表现为先上升后下降的趋势,催化剂活性炭板与中心电极的距离存在一个最佳值,本研究的最佳距离为15mm.     

气液混合脉冲放电等离子体再生活性炭系统优化研究

为了丰富活性炭再生方法,并拓宽脉冲放电等离子体技术的应用范围,研究建立了气液混合的脉冲放电等离子体体系,将其用于吸附酸性橙II (AO7)饱和活性炭的再生。通过实验,考察了气液混合方式、脉冲电压、脉冲频率和电极间距等关键参数对活性炭再生效果的影响规律,进而对该再生体系进行优化。研究结果表明,气液分离式的气液混合方式较利于该脉冲放电等离子体体系中活性炭的优化;在一定范围内提高脉冲电压,可以提高其中活性炭的再生效果;高的脉冲频率下活性炭再生效果好;气液混合脉冲放电等离子体体系中适宜于活性炭再生的电极间距为20 mm。     

应用冷等离子体净化尾气中NO的研究

本文设计了轻便的电晕放电装置 ,并用其进行了冷等离子体去除NO的实验研究 ,得到了NO的去除率随放电管的输入功率、NO的初始浓度以及气体的流量而变化的对比曲线。在流量较小 (≤ 0 .0 5m3 /h)或者浓度较低 (≤ 15 0×10 -6)的情况下 ,本文所设计的装置去除NO的效果较好 (>80 % )。该装置体积小、重量轻、功耗低 ,加以改进 ,对于实际的汽车尾气排放控制 ,具有良好的应用前景     

电晕-介质阻挡协同放电低温等离子体降解大流量甲苯废气的研究

利用自制电晕-介质阻挡协同放电低温等离子体降解大流量甲苯废气,运用均匀设计法优化获得甲苯降解的适宜条件,探究了各因素及因素间交互作用对甲苯降解的影响,并开展甲苯降解动力学分析。结果表明:降解甲苯的最佳条件为工作电压13kV、放电频率6.5kHz、废气流量为1.0L/min,甲苯初始质量浓度924mg/m~3,在此条件下甲苯气体降解率为94.93%,能量效率为0.63g/(kW·h);甲苯降解符合一级反应动力学,甲苯降解反应速率常数与输入功率具有良好线性关系。     

应用臭氧氧化技术深度处理油船含油压载水的实验研究

油船含油压载水大量排放入海会对海洋生态环境产生较大的危害。在研究中，通过强电离放电技术制取高浓度臭氧，应用臭氧氧化方法来深度处理含油压载水，模拟实验表明在臭氧投加浓度达到120mg／L，在较短的接触时问(2min)内，臭氧对不同浓度的含油压载水中的油去除率可达到50％以上，同时使芳香族类物质显著减少，降低含油污水的生物毒性，处理方法具有可观的应用前景。