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高频介质阻挡放电产生臭氧的实验研究

张国平

   介质阻挡放电法是工业应用最广泛的人工产生臭氧的方法,但是臭氧发生器的整体效率仍然有待进一步提高。第一个提高效率的方法是提高供电频率。本文研究了7~8 kHz高频正弦交流电压驱动条件下,原料气体、发生器结构、工作条件等对臭氧生成情况的影响。主要包括以下几方面的内容: 1.研究了原料气体不同时,电源电压、气体流量、原料气体性质对臭氧产生的影响进行。结果表明,空气源时臭氧浓度随气体流量的增大先升高后降低,而氧气源时臭氧浓度不断下降;臭氧的产量随气体流量的增大而增加;随氧气相对湿度的增大,臭氧的浓度减小。 2.对气隙宽度对臭氧产生的影响进行了研究。结果表明,不同气隙宽度时,臭氧浓度、产生效率都是随电源电压、输入功率的增大从零增加到某一最高值然后逐渐减小;输入功率相同时,臭氧浓度、效率都随气隙宽度的减小而增大;随气隙宽度的增加,产生臭氧的起始峰值电压增大,产生相同浓度的臭氧所需的电压增大,达到最高浓度需要的电压增大;臭氧浓度和效率不能在相同的电源输入功率达到最高值。 3.对不同Ar/O_2时臭氧的产生情况进行了研究。结果表明,在氧气中添加氩气时,臭氧的生成情况与纯氧气时不同。混合气体流量为300L/h时,当Ar与O_2的流量比从Ar/O_2=200/100到Ar/O_2=240/60变化时,臭氧产生效率分别随电源电压、输入功率的升高而不断降低,并且在Ar/O_2=200/100的低峰值电压、低输入功率时达到最高效率;随Ar/O_2的减小,产生臭氧的起始峰值电压增大,臭氧的最高浓度增大。 4.在实验基础上,用有限元法对反应器的电场进行了模拟,模拟结果表明,随着气隙宽度的减小,放电气隙中的电场增强,结合2中的结果可以说明强电场有利于臭氧的产生。……   
[关键词]:介质阻挡放电;高频;臭氧浓度;效率
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:浙江大学2007年
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