ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ОБРОБКИ ІМПУЛЬСНИМ БАР’ЄРНИМ РОЗРЯДОМ ВОДИ В КРАПЕЛЬНО-ПЛІВКОВОМУ СТАНІ
ARTICLE_7 PDF

Ключові слова

pulsed barrier discharge
water treatment
energy efficiency
ozone
hydroxyl radical імпульсний бар’єрний розряд
обробка води
енергоефективність
озон
гідроксильний радикал

Як цитувати

[1]
Берека, В., Божко, І. і Кондратенко, І. 2021. ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ОБРОБКИ ІМПУЛЬСНИМ БАР’ЄРНИМ РОЗРЯДОМ ВОДИ В КРАПЕЛЬНО-ПЛІВКОВОМУ СТАНІ. ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. 3 (Квіт 2021), 050. DOI:https://doi.org/10.15407/techned2021.03.050.

Анотація

           В роботі вивчалась енергоефективність імпульсного барєрного  розряду в повітрі атмосферного тиску при обробці ним модельного зразка забрудненої води в крапельно-плівковому стані.  Домішкою до води був органічний барвник  (метиленова синь) з початковою концентрацією 50 мг/л. Витрати води становили 4л/хв, характерний  діаметр крапель − 1мм. Обробка води проходила в коаксіальній розрядній камері з газовим проміжком 3,2мм та додатково в камері озонування. Розряд збуджувався короткими ~100нс імпульсами напруги ≈ 26кВ, які  забезпечували амплітуду густини струму ≈ 1,3А/см2 та енергію імпульсу ≈ 140мДж. Досліджено час розкладання домішки та енегоефективність розряду в залежності від частоти повторення імпульсів 25−300Гц. Найбільшу енергоефективність розряд мав при частотах 25−50Гц, при яких енергетичний вихід, що відповідає 50% розкладанню домішки, досягає ≈100г/кВт·год. Показано, що більша частина озону – одного з головних окиснювачів, що генерується розрядом, розчиняється у воді в розрядній камері. В камері озонування з відносно малою висотою (48см) модельним розчином поглинається біля 60% залишкового озону, концентрація якого в газі на виході з розрядної камери може досягати 2,2мг/л.

 

https://doi.org/10.15407/techned2021.03.050
ARTICLE_7 PDF

Посилання

Patrick Vanraes, Anton Y. Nikiforov and Christophe Leys. Electrical Discharge in Water Treatment Technology for Micropollutant. Plasma Science and Technology - Progress in Physical States and Chemical Reactions. 2016. Chapter 15. Pp.429−476. http://dx.doi.org/10.5772/61830.

Muhammad Arif Malik. Water Purification by Plasmas: Which Reactors are Most Energy Efficient? Plasma Chemical Plasma Process. 2010. №30. Рр.21−31. DOI: https://doi.org/10.1007/s11090-009-9202-2.

Bo Jiang, Jingtang Zheng, Shi Qiu, Qinhui Zhang, Zifeng Yan, Qingzhong Xue. Review on electrical discharge plasma technology for wastewater. Chemical Engineering Journal. 2014. No 236. Pp. 348-363. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2013.09.090

Monica Magureanu, Daniela Piroi, Nicolae Bogdan Mandache, Vasile Parvulescu. Decomposition of methylene blue in water using a dielectric barrier discharge: Optimization of the operating parameters. Journal of Applied Physics. 2008. No 104. Рp.103306-1 – 103306-7. DOI: https://doi.org/10.1063/1.3021452

Biljana P. Dojchinovich, Goran M. Roglicb, Bratislav M. Obradovich,, Milorad M. Kuraicaca ,Mirjana M. Kostich, Jelena Nesich, Dragan D. Manojlovich. Decolorization of reactive textile dyes using water falling film dielectric barrier discharge. Journal of Hazardous Materials. 2011. No 192. Рp. 763 – 771. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2011.05.086

Bozhko I.V., Kondratenko I.P. Efficience of treatment of aqueous solution of methylene blue via exposure to pulse dielectric barrier dischargeto the surface. Tekhnichna elektrodynamìka. 2018. No 6. Pp. 89 – 97. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2018.06.089

Alex Pokryvailo, Michael Wolf, Yankevich Е., Wald S., Grabowski L.R., van Veldhuizen E.M., Rutgers W.R., Reiser M., Glocker B., Eckhardt T., Kempenaers P., Welleman A. High-power pulsed corona for treatment of pollutants in heterogeneous media. IEEE transactions on plasma science. 2006. Volume. 34. No 5. Pp. 1731–1743. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2006.881281

Taichi Sugai, Yasushi Minamitani. Influence of Rise Rate of Applied Voltage for Water Treatment by Рulsed Streamer Discharge in Air-Sprayed Droplets. IEEE Transactions on Plasma Science. 2013. Vol. 41. Issue 8. Pp. 2327 – 2334. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2013.2271319

Taichi Sugai , Akira Tokuchi, Weihua Jiang. Effects of Pulsed Power Control on Plasma Water Treatment Using LTD. IEEE Transactions on Plasma Science. 2018. Volume 46. Issue 10. Pp. 3566−3573. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2018.2825468

Song Jiang, Yiyong Wen and Kefu Liu. Investigation of Pulsed Dielectric Barrier Discharge System on Water Treatment by Liquid Droplets in Air. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2015. Volume 22. No. 4. Pp.1866 −1871. DOI: https://doi.org/10.1109/TDEI.2015.7179142

Yavorovskiy N.A., Kornev Ya.I., Preis S.V., Pelchtsman S.S., Haskelberg M.B., Chen B.N. Active oxidizing particles in water-air flow. Bulletin of the Tomsk Polytechnic Institute. 2006. Vol. 309. № 2. Pр. 108-113 (Rus).

Walsh J. L., Konga M. G. 10 ns pulsed atmospheric air plasma for uniform treatment of polymeric surfaces. Applied Physics Letters. 2007. Volume 91. P. 251504 (3 pp). DOI: https://doi.org/10.1063/1.2825576

Bozhko I.V., Serdyuk Y.V. Determination of Energy of a Pulsed Dielectric Barrier Discharge and Method for Increasing Its Efficiency. IEEE Transactions on Plasma Science. 2017. Volume 45. Issue 12. Pp. 3064 – 3069. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2017.2760888

Bozhko I.V., Bereka V.O. Uniform of pulse barrier discharge in the air of atmospheric pressure in the presence of water in a drop-film condition. Tekhnichna elektrodynamìka. 2019. No 5. Pp. 17-21 (Ukr). DOI: https://doi.org/10.15407/techned2019.05.017

Fangmin Huang, Li Chen, HonglinWang, Zongcheng Yan. Analysis of the degradation mechanism of methylene blue by atmospheric pressure dielectric barrier discharge plasma. Chemical Engineering Journal. 2010. Vol. 162. Pp. 250–256. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2010.05.041

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Авторське право (c) 2021 Array

Переглядів анотації: 73 | Завантажень PDF: 21

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.