介质阻挡放电处理有机酸废液

发布时间：2020-03-22 04:23

【摘要】：随着低温等离子体在处理污染物方面优势的突显,人们越来越重视它的产生方式和应用,加上现有废水处理技术的局限性,耗费人力物力财力都比较大,因此,大气压下通过气体放电形式产生可利用的低温等离子体已经成为国际上的研究热点之一。本文搭建了一套介质阻挡放电处理废水系统,该系统中电源采用了高压脉冲电源,反应电极是多平板电极,绝缘介质采用了有机玻璃材料,处理雾化后的废液。由脉冲电源提供不同电压峰值和频率,对介质阻挡板中的气体和液体同时施加电场能量,进行大面积的均匀的微放电,产生大量的电子和活性粒子,对废液进行处理。本文分析了电气参数脉冲电压峰值、脉冲重复率、放电功率和介质板厚度的变化对于废液处理效果的影响,设定脉冲电压峰值为变量,固定其他参量不变的条件下,发现当脉冲电压幅值从4k V逐渐增加到7k V,废液的PH值从3.0增加到4.6左右,电压升高放电时单脉冲注入能量增加,气体放电特性更加明显,废液的PH值变化量增大,处理效果越好;当设定脉冲重复率为变量时,固定其他参量不变,脉冲重复率的增加不会影响单脉冲注入能量,但会提高单位时间内的放电次数,从而提高高能量电子和活性粒子的数量,进而提高了废液的处理效果,当脉冲重复率从50Hz逐步增加到200Hz时,废液的PH值变化量约为1.2;放电功率是表征气体放电特性的一个重要参量,但对其的测量比较困难,本文采用了Lissajous图形法可求得放电功率,脉冲电压峰值越高,放电功率越大,脉冲重复率越高,放电功率越大,对废液的处理效果越好;固定电压峰值和频率为定值,发现介质板的厚度越小,处理效果越好,这是因为施加于间隙中的电场强度越高,放电越容易发生,而介质板的厚度直接影响着电源施加于间隙的电场大小,且介质板的厚度越小,气隙中的电场强度越高,越有利于放电的进行,高能电子和活性粒子的产量越大,对废液处理的效果就越好,实验取用了厚度为1mm、1.5mm、2mm三种介质,比较可得,在外施电压为7k V时,测量厚度为1mm和2mm介质处理废液后PH值差0.5左右。以废液PH值的变化量作为参考量,证明了放电产生的等离子体(高能电子、离子和各种活性粒子)能有效处理有机酸废液,放电效果越好,产生的等离子体量越大,处理效果越好。
【图文】：

伏安特性曲线,气体放电,伏安特性曲线

可达到 10K 以上，但离子和重粒子(分子、原子、自由基等)温度较至 300~500K，使得整个放电体系维持在常温，从而形成了热力学上的[37]。温等离子体是本课题的研究重点，通过气体放电方式产生，现已能够实直流、射频、微波等在低气压下的辉光放电，或常压下气体电晕放电、放电产生。低温等离子体技术在环保领域也备受关注。气压介质阻挡放电的机理与特性前，在实验室研究学习中和工业生产应用中，等离子体还没有得到普遍应用，产生方式也主要利用电磁场控制气体放电产生等离子体。气体放电原理电场作用下或其他激励方式下使气体分子电离，形成能导电的电离气种现象称为气体放电。气体放电形式有很多种：电晕放电、辉光放电、挡放电、微波放电和射频放电等。下面以直流放电管加压产生气体放电明放电特性，，气体放电的伏安特性如图 2-1 所示[28]。

斑图,图像,斑图,电流细丝

图 2-2 斑状放电图像图 2-3 超四边斑图Fig. 2-2 Speckle discharge image Fig. 2-3 Super quadrangular pattern图 2-4 正方形斑图图 2-5 超六边形斑图Fig. 2-4 Square pattern Fig. 2-5 Superhexagonal pattern在施加交流电压的每一个周期内，对于每个电流细丝可以分为三个阶段来分析：（1）放电的形成(气体的击穿)
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703

【参考文献】