电晕放电与光催化协同净化室内空气研究
发布时间：2021-08-05 20:14
本文系统研究了以线极为高压极的电晕放电伏安关系,确定采用以针板式直流电晕放电为核心技术研制成空气净化单元。以室内空气净化为研究目标,针对空气中的颗粒物、细菌与病毒及气态污染物三大污染进行去除实验及应用试验研究。通过条件实验确定优化的电极结构及运行参数、探索分析各污染物的去除机理；并在此基础上进行封闭空间内的净化试验。研制成可实用的空气净化器,使得最终能够在室内空气净化中同时、一体、且高效净化颗粒物、致病细菌和病毒、及气态污染物。室内空气污染物呈多元性,主要包括颗粒物污染,微生物污染、挥发性有机化合物污染及其他化学污染,这些污染物之间还具有交叉作用。目前主要净化技术包括过滤、静电收尘、臭氧等,但在可处理污染物颗粒大小、处理效率、处理毒害气体及杀菌的广普性和一体性方面,已无法满足要求。电晕放电非热等离子体和光催化剂结合被视为在空气净化中具有更多优势,分别对这两种技术进行综述,提出发展以电晕放电引发的等离子体技术和光催化技术联合为核心的净化器。系统研究以线极为发射极的不同构型直流电晕放电的伏安关系,根据实验得到的外加电压及放电电流值,对各构型下的电晕放电伏安关系式进行推导得到线发射极电晕放电...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
颗粒物按粒径在人的呼吸系统的沉积率[3lFig.1.2Thesed而eniationrateofdifferentdiameterparticulatesinhumanrespirato仃s”tem
催化剂的有效性。电晕放电能够激活催化剂的原因可能有两点:一是活性粒子接作用于催化剂的活性中心，激活催化剂参与反应，降低催化所需温度;二是电使反应物分子获得能量，有利于其在催化剂活性中心上发生化学吸附，继而生反应。有人提出将非热放电等离子体和静电除尘两种技术联合的空气净化反应[7’];更有文献认为原则上等离子体可由脉冲电晕、微波放电和表面放电等产生而二级静电除尘可由各种过滤器替代[72]。等离子体反应器和蜂窝化学催化剂在去除污染物方面起最主要作用。烟雾尘，细菌和病毒可由二级静电除尘器收集。等离子体产生各种活性基团，如OHZO:和03。后者可杀死已被收集的细菌。化学催化和活性炭提高吸收效率。试证实该净化器对多种气态污染物具有较高去除效率，包括C6H6，NH3，HZS，5NOZ，CO。
图1.2几种典型电晕放电结构Fig.1.2StrUeturediagramsofseveraltyPiealeoronadisehargesetuP按照外加电压频率可以分为直流电晕和脉冲电晕。外加电压为脉冲高压时放电称为脉冲电晕放电，可通过测量主要参数如脉冲电压、电流和能量的峰值、上升时间、脉宽和重复频率等来揭示放电特性。脉冲电晕的技术特点是脉冲电压的上升前沿极陡(上升时间可达ns量级)，脉宽也窄(娜量级)，在极短的时间内电子被加速成为高能电子。脉冲电晕特性的优劣主要用能量利用率来判断。存在的主要问题是:脉冲形成回路电耗大，约为电源功率的30%左右。脉冲电晕中离子由于质量较大在脉冲瞬间内来不及被加速而基本保持静止，因此放电所提供的能量大多用于产生高能电子，而产生的高能电子会对空气中的N:和CO:等气体分子起分解和电离作用，浪费了能量。制造大功率脉冲电源技术复杂，成本很高，
【参考文献】：
期刊论文
[1]多针双极电晕放电形貌发射光谱研究[J]. 陈海丰,宿鹏浩,朱益民. 光谱学与光谱分析. 2009(01)
[2]多针电极结构双极电晕放电伏安特性[J]. 陈海丰,朱益民,宿鹏浩,杨加元. 高电压技术. 2007(10)
[3]喷嘴-平板直流电晕放电中的OH（A2Σ+→X2Π,0-0）光谱研究[J]. 高翔,余权,吴祖良,谭永杰,沈旭,骆仲泱,岑可法. 强激光与粒子束. 2007(04)
[4]高压静电除尘实验研究[J]. 翁棣,唐先进,赵新景,张锦鹏. 实验技术与管理. 2006(07)
[5]壁流式过滤体捕集微细颗粒过程的数值模拟[J]. 孟忠伟,宋蔷,姚强,何百磊,徐旭常. 清华大学学报(自然科学版). 2006(05)
[6]关于空气净化消毒技术应用的一些看法[J]. 余斯安. 广东科技. 2006(02)
[7]多针对板电晕放电伏安特性研究[J]. 朱益民,孔祥鹏. 高电压技术. 2006(01)
[8]利用滑动弧放电脱除烟气中多环芳烃和碳黑颗粒[J]. 杜长明,严建华,李晓东,Cheron B.G.,尤孝方,池涌,陆胜勇,倪明江,岑可法. 中国电机工程学报. 2006(01)
[9]多针对板电晕放电中针尖半径对伏—安特性影响[J]. 朱益民,孔祥鹏,张曼霞,孙培廷. 北京理工大学学报. 2005(S1)
[10]雾化电晕放电静电除尘的实验研究[J]. 郭治明,许德玄,孙英浩,潘振东,米俊峰. 北京理工大学学报. 2005(S1)
博士论文
[1]针阵列对板电晕放电及其与催化结合脱硝研究[D]. 宿鹏浩.大连海事大学 2008
本文编号：3324391
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
颗粒物按粒径在人的呼吸系统的沉积率[3lFig.1.2Thesed而eniationrateofdifferentdiameterparticulatesinhumanrespirato仃s”tem
催化剂的有效性。电晕放电能够激活催化剂的原因可能有两点:一是活性粒子接作用于催化剂的活性中心，激活催化剂参与反应，降低催化所需温度;二是电使反应物分子获得能量，有利于其在催化剂活性中心上发生化学吸附，继而生反应。有人提出将非热放电等离子体和静电除尘两种技术联合的空气净化反应[7’];更有文献认为原则上等离子体可由脉冲电晕、微波放电和表面放电等产生而二级静电除尘可由各种过滤器替代[72]。等离子体反应器和蜂窝化学催化剂在去除污染物方面起最主要作用。烟雾尘，细菌和病毒可由二级静电除尘器收集。等离子体产生各种活性基团，如OHZO:和03。后者可杀死已被收集的细菌。化学催化和活性炭提高吸收效率。试证实该净化器对多种气态污染物具有较高去除效率，包括C6H6，NH3，HZS，5NOZ，CO。
图1.2几种典型电晕放电结构Fig.1.2StrUeturediagramsofseveraltyPiealeoronadisehargesetuP按照外加电压频率可以分为直流电晕和脉冲电晕。外加电压为脉冲高压时放电称为脉冲电晕放电，可通过测量主要参数如脉冲电压、电流和能量的峰值、上升时间、脉宽和重复频率等来揭示放电特性。脉冲电晕的技术特点是脉冲电压的上升前沿极陡(上升时间可达ns量级)，脉宽也窄(娜量级)，在极短的时间内电子被加速成为高能电子。脉冲电晕特性的优劣主要用能量利用率来判断。存在的主要问题是:脉冲形成回路电耗大，约为电源功率的30%左右。脉冲电晕中离子由于质量较大在脉冲瞬间内来不及被加速而基本保持静止，因此放电所提供的能量大多用于产生高能电子，而产生的高能电子会对空气中的N:和CO:等气体分子起分解和电离作用，浪费了能量。制造大功率脉冲电源技术复杂，成本很高，
【参考文献】：
期刊论文
[1]多针双极电晕放电形貌发射光谱研究[J]. 陈海丰,宿鹏浩,朱益民. 光谱学与光谱分析. 2009(01)
[2]多针电极结构双极电晕放电伏安特性[J]. 陈海丰,朱益民,宿鹏浩,杨加元. 高电压技术. 2007(10)
[3]喷嘴-平板直流电晕放电中的OH（A2Σ+→X2Π,0-0）光谱研究[J]. 高翔,余权,吴祖良,谭永杰,沈旭,骆仲泱,岑可法. 强激光与粒子束. 2007(04)
[4]高压静电除尘实验研究[J]. 翁棣,唐先进,赵新景,张锦鹏. 实验技术与管理. 2006(07)
[5]壁流式过滤体捕集微细颗粒过程的数值模拟[J]. 孟忠伟,宋蔷,姚强,何百磊,徐旭常. 清华大学学报(自然科学版). 2006(05)
[6]关于空气净化消毒技术应用的一些看法[J]. 余斯安. 广东科技. 2006(02)
[7]多针对板电晕放电伏安特性研究[J]. 朱益民,孔祥鹏. 高电压技术. 2006(01)
[8]利用滑动弧放电脱除烟气中多环芳烃和碳黑颗粒[J]. 杜长明,严建华,李晓东,Cheron B.G.,尤孝方,池涌,陆胜勇,倪明江,岑可法. 中国电机工程学报. 2006(01)
[9]多针对板电晕放电中针尖半径对伏—安特性影响[J]. 朱益民,孔祥鹏,张曼霞,孙培廷. 北京理工大学学报. 2005(S1)
[10]雾化电晕放电静电除尘的实验研究[J]. 郭治明,许德玄,孙英浩,潘振东,米俊峰. 北京理工大学学报. 2005(S1)
博士论文
[1]针阵列对板电晕放电及其与催化结合脱硝研究[D]. 宿鹏浩.大连海事大学 2008
本文编号：3324391
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