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The effects of gas flow pattern on the generation of ozone in surface dielectric barrier discharge
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作者 谢松汝 何勇 +4 位作者 王智化 Sunel KUMAR 朱燕群 岑可法 《等离子体科学与技术:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第5期168-178,共11页
Ozone production utilizing surface dielectric barrier discharge(SDBD)was experimental studied for different flow patterns considering the influences of transversal flow,lateral flow and different lateral flow position... Ozone production utilizing surface dielectric barrier discharge(SDBD)was experimental studied for different flow patterns considering the influences of transversal flow,lateral flow and different lateral flow positions.Results show that the flow patterns have a remarkable impact on the ozone yield by affecting the uniformity and turbulenee of gas flow.Meanwhile,distributing the O2 flow rate according to the intensity of the plasma reaction would also increase the generation efficiency of SDBD for ozone production.By improving the uniformity and introducing the lateral flow to the transversal flow,the highest ozone yield was obtained in flow pattern'F‘.In this case,the ozone yield increased by 28.4%to 131 g kWh^-1 from 102.8 g kWh^-1 in flow pattern‘A’. 展开更多
关键词 surface DIELECTRIC BARRIER DISCHARGE gas flow OZONE generation
球形氧化铝负载锰基双金属氧化物催化剂催化臭氧深度氧化NO 预览 被引量:1
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作者 林法伟 王智化 +4 位作者 邵嘉铭 何勇 朱燕群 岑可法 《催化学报》 CSCD 北大核心 2017年第7期1270-1280,共11页
在工业锅炉烟气处理领域,由于锅炉容量低,烟气温度往往无法满足传统选择性催化还原(SCR)所需温度窗口.工业锅炉烟气成分的复杂性也给氮氧化物治理带来了严峻考验.臭氧深度氧化NO结合湿法洗涤同时脱硫脱硝技术具有独特的应用优势.传统... 在工业锅炉烟气处理领域,由于锅炉容量低,烟气温度往往无法满足传统选择性催化还原(SCR)所需温度窗口.工业锅炉烟气成分的复杂性也给氮氧化物治理带来了严峻考验.臭氧深度氧化NO结合湿法洗涤同时脱硫脱硝技术具有独特的应用优势.传统臭氧氧化技术中,NO被臭氧氧化为NO2,进而在脱硫塔中实现一体化脱硫脱硝.但由于NO2溶解度相对较低,需要在脱硫浆液中加入添加剂提高脱硝效率,造成运行成本增加.NO经臭氧深度氧化后,NO2进一步转化为溶解度高的N2O5,传统脱硫石膏浆液即可实现高效吸收N2O5,从而有效提高氮氧化物吸收效率.但由于N2O5生成反应速率低,深度氧化存在臭氧投入量大、反应时间长及臭氧残留多的缺点.臭氧耦合催化剂深度氧化NO可有效解决以上问题.首先,本文采用溶胶-凝胶法合成一系列单金属氧化物(Mn,Co,Ce,Fe,Cu,Cr)作为臭氧深度氧化NO的催化剂.结果发现锰氧化物表现出最高的催化活性,在70 ℃下,O3/NO摩尔比为2.0时经过0.12 s的反应时间催化剂即可实现80%以上的转化效率.但根据N2O5生成的总包反应(2NO+3O3=N2O5+3O2)可以看出,O3/NO摩尔比为1.5时即可实现N2O5的完全转化.由于催化臭氧氧化反应温度较低,中间产物在催化剂表面聚集,占据大量活性位,进而导致无法实现1.5摩尔比的高效转化.通过采用球形氧化铝作为载体,避免粉末状催化剂紧凑型布置,增加换热面积,可有效降低催化剂表面中间产物聚集;同时延长了气体与催化剂的接触时间,提高反应效率.在球形氧化铝载体上负载锰基双金属氧化物(Ce-Mn,Fe-M,Cr-Mn,Cu-Mn和Co-Mn),在初始NO浓度为410 mg/m^3,反应温度100 ℃,O3/NO摩尔比1.5,催化反应时间0.12 s的工况下,催化剂最终实现95%(Fe-Mn)和88%(Ce-Mn)的转化效率,剩余NO和NO2的浓度分别低于20 mg/m^3(Fe-Mn)和50 mg/m^3(Ce-Mn),臭氧残留浓度低于25 mg/m^3. 展开更多
关键词 一氧化氮 深度氧化 催化剂 臭氧 过渡金属氧化物
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介质阻挡放电过程中臭氧生成性能试验研究
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作者 朱燕群 林法伟 +4 位作者 马强 王智化 周俊虎 岑可法 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期982-986,992共6页
采用高频高压等离子体电源对圆管形放电室进行放电试验,研究了放电电压、氧气体积流量和氧气体积分数等关键参数对臭氧生成的影响.结果表明:臭氧质量浓度随放电电压的升高而不断增加,但当放电电压继续升高时,温度升高引起臭氧分解... 采用高频高压等离子体电源对圆管形放电室进行放电试验,研究了放电电压、氧气体积流量和氧气体积分数等关键参数对臭氧生成的影响.结果表明:臭氧质量浓度随放电电压的升高而不断增加,但当放电电压继续升高时,温度升高引起臭氧分解加速,最终导致臭氧质量浓度下降;氧气体积流量增加,臭氧质量浓度减小,在氧气体积流量为1L/min时,臭氧质量浓度最高可以达到138g/m^3,臭氧电耗先减少后增加;氮气的存在会增大击穿电压,因此氧气质量浓度越高,越容易被电离,臭氧质量浓度越高,臭氧电耗越低. 展开更多
关键词 臭氧生成 放电 氧气质量浓度 等离子体电源
混合放电臭氧发生器中臭氧产生过程的传热数值模拟 被引量:3
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作者 魏林生 李金凤 +3 位作者 董国攀 章亚芳 胡兆吉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1816-1821,共6页
为揭示混合放电臭氧高效发生的电能转换和传热机理,采用有限体积法数值求解质量、动量和能量守恒方程,实现对混合放电臭氧发生进行传热分析,并实验验证了该方法的可行性。研究结果表明:气体进入两放电间隙后温度逐渐升高,且两放电间隙... 为揭示混合放电臭氧高效发生的电能转换和传热机理,采用有限体积法数值求解质量、动量和能量守恒方程,实现对混合放电臭氧发生进行传热分析,并实验验证了该方法的可行性。研究结果表明:气体进入两放电间隙后温度逐渐升高,且两放电间隙温度相差较大,内放电空间平均温度比外放电空间平均温度平均高6.38 K;中心电极、内电介质、外介电质和外电极各部分内部径向温差较小;混合放电仅36.14%的电能转换为热能,其中气体从3根放电管中携带的热量分别为9.85%,7.39%和4.78%,气体经过3根放电管后最高温度仅为313.2 K。混合放电电能转化率高、气体温度相对较低,是一种非常有前途的臭氧发生形式。 展开更多
关键词 混合放电 臭氧产生 传热 温度 数值模拟 电能转换
Electron Transport Coefficients and Effective Ionization Coefficients in SF6-O2 and SF6-Air Mixtures Using Boltzmann Analysis
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作者 魏林生 徐敏 +3 位作者 章亚芳 胡兆吉 谭志洪 《等离子体科学与技术:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第10期941-947,共7页
The electron drift velocity, electron energy distribution function(EEDF), densitynormalized effective ionization coefficient and density-normalized longitudinal diffusion velocity are calculated in SF6-O2 and SF6-Air ... The electron drift velocity, electron energy distribution function(EEDF), densitynormalized effective ionization coefficient and density-normalized longitudinal diffusion velocity are calculated in SF6-O2 and SF6-Air mixtures. The experimental results from a pulsed Townsend discharge are plotted for comparison with the numerical results. The reduced field strength varies from 40 Td to 500 Td(1 Townsend=10-17V·cm2) and the SF6 concentration ranges from 10%to 100%. A Boltzmann equation associated with the two-term spherical harmonic expansion approximation is utilized to gain the swarm parameters in steady-state Townsend. Results show that the accuracy of the Boltzmann solution with a two-term expansion in calculating the electron drift velocity, electron energy distribution function, and density-normalized effective ionization coefficient is acceptable. The effective ionization coefficient presents a distinct relationship with the SF6 content in the mixtures. Moreover, the E/Ncrvalues in SF6-Air mixtures are higher than those in SF6-O2 mixtures and the calculated value E/Ncrin SF6-O2 and SF6-Air mixtures is lower than the measured value in SF6-N2. Parametric studies conducted on these parameters using the Boltzmann analysis offer substantial insight into the plasma physics, as well as a basis to explore the ozone generation process. 展开更多
关键词 空气混合物 电子传输 SF6 系数和 电离 玻尔 电子能量分布函数 计算结果
氧气源高频圆管型DBD臭氧产生的实验研究 预览
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作者 魏林生 +2 位作者 董国攀 胡兆吉 谭志洪 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2209-2211,共3页
电源频率和放电管长度是介质阻挡放电(DBD)臭氧产生的两个重要影响因素,针对目前臭氧产生能耗偏高的情况。采用合适的高频高压电源和放电管长度进行实验研究。实验研究了氧气源放电电压、气体流量和相对湿度对臭氧产生的影响。并对... 电源频率和放电管长度是介质阻挡放电(DBD)臭氧产生的两个重要影响因素,针对目前臭氧产生能耗偏高的情况。采用合适的高频高压电源和放电管长度进行实验研究。实验研究了氧气源放电电压、气体流量和相对湿度对臭氧产生的影响。并对系统进行了优化。研究结果表明:臭氧浓度随放电电压增大而增大。随气体流量增大而减少;当流量为200Uh、放电电压为2843V时。臭氧浓度与臭氧产率同时达到相对较高值,臭氧浓度为50.9g/m3时。臭氧产率为102.36g/kWh. 展开更多
关键词 介质阻挡放电 臭氧产生 高频 圆管型 氧气
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空气源高频圆管型DBD臭氧产生的实验研究 预览 被引量:1
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作者 魏林生 胡兆吉 +2 位作者 章亚芳 董国攀 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1901-1903,共3页
电源频率和放电管长度是介质阻挡放电(DBD)臭氧产生的两个重要影响因素,在前期的研究基础上。采用合适的放电管长度和电源频率进行实验研究。实验研究了干空气源放电管长度、放电电压和气体流量对臭氧产生的影响。并进行了系统优化... 电源频率和放电管长度是介质阻挡放电(DBD)臭氧产生的两个重要影响因素,在前期的研究基础上。采用合适的放电管长度和电源频率进行实验研究。实验研究了干空气源放电管长度、放电电压和气体流量对臭氧产生的影响。并进行了系统优化。研究结果表明:放电管长度Fh500mm变为200mm,在几乎不降低臭氧浓度下放电平均功率约降低了60%;臭氧浓度随放电电压和气体流量的增大先增大后降低;当流量为200L/h、放电电压为2698V时,臭氧浓度与臭氧产率同时达到相对较高值,此时,臭氧浓度为5.3g/m3时,臭氧产率为43.62g/kWh。 展开更多
关键词 介质阻挡放电(DBD) 臭氧产生 高频 圆管型 干空气
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