Тепловые и плазмохимические процессы при обеззараживании воды линейным коронным факельным разрядом

• Автор: Ким Кён Сук
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Бишкек
• Количество страниц: 119 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Линейный коронный факельный разряд
1.1. Коронные факельные разряды
1.2. Экспериментальная установка
1.3. Форма разряда
Выводы
Глава 2. Статические и динамически характеристик линейного
коронного факельного разряда
2.1. Вольтамперные характеристики линейного коронного факельного разряда
2.2. Динамические характеристики разряда
2.3. Роль инициирующего разрядника
2.4 Стабильность линейного коронного факельного разряда во времени
Выводы
Глава 3. Математическое моделирование характеристик линейного
коронного факельного разряда
3.1. Постановка задачи
3.2. Физическая модель коронного разряда
3.3. Математическая модель
3.4. Химическая модель
3.5. Численная модель
3.6. Результаты расчета
Выводы

Глава 4. Обеззараживание воды линейным коронным факельным разрядом
4.1. Экспериментальная установка
4.2. Активизирующая роль азота в синтезе перекиси водорода
4.3. Синтез и разрушение окислителей при взаимодействии ЛКФР
с водой
4.4. Побочные химические соединения, поступающие в воду
4.5. Обеззараживание воды линейным коронным факельным разрядом
4.6. Синтез озона в ЛКФР из воздуха
4.6.1. Влияние напряжения на синтез озона в ЛКФР из воздуха
4.6.2. Влияние межэлектродного расстояния на синтез озона в ЛКФР
из воздуха
4.7. Синтез озона в ЛКФР из кислорода
4.8. Некоторые особенности горения ЛКФР
Выводы
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время антропогенное влияние на биосферу и, в частности, гидросферу, приняло такие грандиозные масштабы, что без эффективных санитарных мероприятий, направленных на предотвращение и ликвидацию пагубных последствий такого влияния, Земле грозит глобальная экологическая катастрофа. Поэтому разработка и внедрение новых, экологически чистых, технологий водоподготовки становится жизненной необходимостью.
Существующие методы бактерицидной обработки воды обладают рядом существенных недостатков. Термический метод весьма энергоемок, имеет низкий энергетический КПД, и применим для стерилизации небольших объемов воды. Способ обеззараживания воды хлором связан с определенным экологическим вредом для человека и окружающей среды ввиду загрязнения самим дезинфектантом и продуктами его взаимодействия с водой [1-5]. Обеззараживание воды ультрафиолетовым излучением не находит широкого применения, так как очищаемая вода не обладает остаточной' бактерицидностью.
Среди современных технологий очистки и обеззараживания питьевой воды прогрессируют передовые окислительные технологии (Advanced Oxidation Technology - АОТ), основанные на совместном воздействии на воду окислителей (хлор, озон, перекись водорода), ультрафиолетового излучения (УФ), кавитационных явлений, ультразвука и т.п [6-8]. Электрические разряды, реализуемые в воде или на ее поверхности, позволяют реализовать АОТ в одном устройстве.
Исследованы следующие виды воздействия на воду электрическими разрядами:1) Завершенные импульсные разряды под водой (Сытник И. А., Gilliland S. E., Speck М. L., Павлович C. A., Осипов Г. П., Жук Е. Г., Бубенцов В. H., ). 2) Завершенные импульсные разряды по поверхности воды (Бродская Б. X., Кирсо У., Губергриц М. Я.). 3) Импульсная корона по поверхности воды (Энгелынт В. С, Токарев А. В.). 4) Коронный и барьерный разряды на воду (Гриневич В.И, Кувыкин H.A., Бубнов А.Г

анемометра регистрируется поток озоно-воздушной смеси, скорость которого линейно зависит от приложенного напряжения (Рис. 17). Скорость ветра в момент зажигания разряда составляет 0,3 м/с и возрастает до 2,2 м/с при увеличении напряжения на разрядном контуре до 20 кВ. Данное свойство авто-прокачки плазмообразующего газа можно успешно использовать при разработке и конструировании озонаторов, использующих в качестве рабочего газа атмосферный воздух.
Выводы
Линейный коронный факельный разряд в поперечном сечении представляет собой параболу, вершина которой расположена на проводе коронирующего электрода, а ее ветви по нормали входят в плоскость второго электрода. Зона ионизации и основная область проводимости расположена внутри параболы, где наблюдается периферийная зона фиолетового свечения и центральная - бледно-голубого цвета.
Наличие инициирующего разрядника со стороны заземленного электрода, является необходимым условием для перехода обычной положительной короны в линейный коронный факельный разряд при напряжении положительной полярности до 25 кВ.
При горении ЛКФР наблюдаются электрогазодинамические явления. За сетчатым, плоским электродом регистрируется поток озоновоздушной смеси, скорость которого линейно зависит от приложенного напряжения. Максимальная скорость газа 2,2 м/с при напряжении на разрядном контуре до 20 кВ.