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臭氧发生器放电功率诊断及剩余臭氧分解研究

初庆东

  近年来,随着利用介质阻挡放电装置产生高浓度臭氧技术应用研究的不断深入,人们越来越关心放电装置的转换效率及剩余臭氧的分解问题。本文结合国家自然科学基金重点资助项目“高气压下强电场电离气体的方法及其应用的基础研究”(项目编号:60031001)和省国际合作项目“高效率高浓度GGD型臭氧产生设备开发”(项目编号:98220013),针对介质阻挡放电型臭氧发生器放电功率诊断的难点,以及小型高浓度臭氧水产生装置对高效剩余臭氧分解设备的需求,分别对臭氧发生器放电功率诊断和剩余臭氧分解两个技术难点进行了实验研究。介质阻挡型臭氧发生器的放电功率是反映其装置转换效率的一个重要的技术指标。在科研及工程应用中,为及时准确的评价臭氧发生器的转换效率,需要一种准确、方便的方法测量放电装置的功率消耗。然而,传统的用于测量介质阻挡放电功率的功率表法、高压侧电流电压测量法、Q-V轨迹Lissajous图形法等在准确性、方便性、实用性等方面存在许多问题,很难真实的反映放电装置消耗的功率。本文通过对介质阻挡放电装置等效电路及传统测量方法的分析比较及实验验证认为:将高压电桥引入到介质阻挡放电功率的测量与诊断中,对Q-V轨迹法进行改进,可以有效地排除放电装置气隙电容的影响,从而在示波器上获得一个一组对边平行于坐标轴的平行四边形,该图形面积就是一个供电周期内的放电功率消耗,这样一个平行四边形既便于测量又便于计算。因此,利用改进后的高压电桥法测量介质阻挡放电型臭氧发生器的放电功率是一种更加精确、方便、可靠、实用的方法。剩余臭氧分解是影响臭氧技术应用的另一个难题。在高浓度大产量的臭氧发生技术取得良好应用效果的同时,这一问题也显得越来越重要。本文使用不同分解方法对浓度为10g/m~3、流量为0.15m~3/h的臭氧气体进行分解实验,结果表明:使用分子筛吸附与加热共同作用分解臭氧,效果比单纯加热或单纯吸附分解效果要好,臭氧分解器只需在200℃下运行就可达到99.99%的分解效果,比单纯加热法所需温度要低120℃以上,分解后排除的臭氧浓度小于国家标准规定的浓度限值0.16mg/m~3(GB3095-1996),而且该法与传统方法相比,臭氧分解器装置体积更小、运行和维护更简便,适应了臭氧装置高浓度、小型化的发展趋势。……   
[关键词]:臭氧;功率诊断;臭氧分解;介质阻挡放电;低温等离子体
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连海事大学2002年