Ключові слова
water treatment
aerosol
energy yield імпульсний бар’єрний розряд
обробка води
аерозоль
енергетичний вихід
Як цитувати
Анотація
Виконано дослідження енергоефективності імпульсного бар’єрного розряду під час обробки води в аерозольному стані в залежності від енергії імпульсів (21−72мДж), частоти їхнього повторення (50−300 Гц), концентрації органічної домішки у воді (50−100 мг/л) та вмісту води (1,6−3,2%) у водоповітряній суміші. Розряд генерувався уніполярними короткими імпульсами (~100 нс) в електродній системі з вертикально розташованими циліндричними електродами діаметром 2 мм, відстань між якими складала 2 мм. Найвищий енергетичний вихід, який було отримано під час розкладання домішки на 90%, складав 32 г/квт·год. З метою визначення впливу параметрів руху води на енергоефективність імпульсного бар’єрного розряду за схожих умов зіставлено енергоефективність цього виду розряду під час руху води в плівковому, крапельному та аерозольному станах. Робиться висновок, що обробку води доцільно вести в крапельному стані за субміліметрового розміру крапель. У разі такого руху води енергоефективність імпульсного бар’єрного розряду на ≈30% вища, ніж в аерозольному. Бібл. 15, рис. 6, табл. 1.
Посилання
Advanced Oxidation Processes for Water Treatment. Edited by Mihaela I. Stefan. IWA Publishing (Intl Wa-ter Assoc), 2018. 712 p.
Vanraes P., Nikiforov A.Y., Leys C. Electrical Discharge in Water Treatment Technology for Micropollut-ant. Plasma Science and Technology. Plasma Science and Technology – Progress in Physical States and Chemical Re-actions. 2016. Pp. 429−476. DOI: https://doi.org/10.5772/61830.
Muhammad Arif Malik. Water Purification by Plasmas: Which Reactors are Most Energy Efficient? Plasma Chemical Plasma Process. 2010. No 30. Рр. 21−31. DOI: https://doi.org/10.1007/s11090-009-9202-2.
Bo Jiang, Jingtang Zheng, Shi Qiu, Mingbo Wu, Qinhui Zhang, Zifeng Yan, Qingzhong Xue. Review on electrical discharge plasma technology for wastewater. Chemical Engineering Journal. 2014. Vol. 236. Pp. 348-363. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2013.09.090
Baroch P., Saito N., Takai O. Special type of plasma dielectric barrier discharge reactor for direct ozoniza-tion of water and degradation of organic pollution. Journal of Physics D: Applied Physics. 2008. Vol. 41. No 8. 085207. DOI: https://doi.org/10.1088/0022-3727/41/8/085207
Shen Zhao, Chunjing Hao, Di Xu, Yiyong Wen, Jian Qiu, Kefu Liu. Effect of Electrical Parameters on En-ergy Yield of Organic Pollutant Degradation in a Dielectric Barrier Discharge Reactor. IEEE Transactions on Plasma Science. 2017. Vol. 45. No 6. Pр. 1043–1050. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2017.2691726
Fangmin Huang, Li Chen, Honglin Wang, Zongcheng Yan. Analysis of the degradation mechanism of methylene blue by atmospheric pressure dielectric barrier discharge plasma. Chemical Engineering Journal. 2010. Vol. 162. No 1. Pp. 250–256. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2010.05.041
Tsuomu Kobayash, Taichi Sugai, Taiki Hanga, Yoshi Minamitani, Taisuke Nose. The effect of spraying of water droplets and location of water droplets on the water treatment by pulsed discharge in air. IEEE transactions on plasma science. 2010. Vol. 38. No 10. Pp. 2675–2680. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2010.2047842
Ellyana Njatawidjaja, Anto tri Sugiarto, Takayuki Ohshima, Masayuki Sato. Decoloration of electrostati-cally atomized organic dye by the pulsed streamer corona discharge. Journal of Electrostatics. 2005. No 63. Pp. 353–359. DOI: https://doi.org/10.1016/j.elstat.2004.12.001
Pokryvailo A., Wolf M., Yankevich E., Wald S., Grabowski L.R., Van Veldhuizen E.V.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. Vol. 34. No 5. Pp. 1731–1743. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2006.881281
Chen Bingyan, Zhu Changping, Fei Juntao, He Xiang, Yin Cheng, Wang Yuan, Jiang Yongfeng, Chen Longwei, Gao Yuan, Han Qingbang. Water Content Efiect on Oxides Yield in Gas and Liquid Phase Using DBD Ar-rays in Mist Spray. Plasma Science and Technology. 2016. Vol. 18. No 1. Pp. 41−50. DOI: https://doi.org/10.1088/1009-0630/18/1/08
Haixia Wu, Jiawei Fan, Yanhua Xu, Feng Liu, Zhi Fang. Organic pollutants treatment in a water aerosol reactor by pulsed corona discharge at atmospheric pressure. IOP Conference Series Earth and Environmental Science. 2020. Vol. 569(1). 012029. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/569/1/012029
Bozhko I.V., Kondratenko I.P. Efficiency of treatment of aqueous solution of methylene blue via exposure to pulse dielectric barrier discharge to the surface. Tekhnichna elektrodynamìka. 2018. No 6. Pp. 89−97. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2018.06.089 (Ukr)
Bereka V.O., Bozhko I.V., Kondratenko I.P. Research of energy efficiency of processing by pulse barrier discharge of water in a drop-film state. Tekhnichna elektrodynamìka. 2021. No 3. Pp. 50−57. DOI: https://doi.org/1015407/techned2021.03.050 (Ukr).
Bereka V.O., Bozhko I.V., Karlov O.M., Kondratenko I.P. Treatment of an aqueous solution of methylene blue in the droplet-film state by pulsed barrier discharge. Tekhnichna elektrodynamìka. 2022. No 1. Pp. 67−75. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2022.01.067. (Ukr).
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2022 Array