DBD反应器

介质阻挡放电的影响因素文献汇报等离子体123介质阻挡放电应用4介质阻挡放电及其机理内容等离子体-简介等离子体等离子体被认为是与固体、液体、气体并列的物质的第四种状态，由大量自由电子、离子组成，整体表现为电中性。等离子体-简介等离子体宇宙中绝大部分的可见物质均处在等离子态，而在日常生活当中，火焰、霓虹灯、闪电都是（或部分是）不同种类的等离子体。等离子体-分类按照电离程度：一类是高温等离子体，另一类是低温等离子体。而低温等离子体又可分为热等离子体（电子温度近似等于离子温度）和非平衡等离子体（电子温度远大于离子温度）低温等离子体通常是由气体放电的方式产生。气体的放电方式一般有如下几种：辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、射频放电和微波放电等离子体-应用介质阻挡放电介质阻挡放电(DBD)也叫无声放电。可以在大气压条件下产生大面积低温等离子体，且体系温度与活性粒子的密度均适中。将绝缘介质插入两个电极之间，防止电极的直接击穿形成火花弧光放电，从而形成均匀稳定的大面积等离子体。介质阻挡放电介质阻挡放电反应器结构(1)体DBD，即有一定放电空间的介质阻挡放电。(2)表面DBD，即两电极分别与介质两侧直接接触的DBD。(3)共板DBD，两个电极同时嵌在同一介质中介质阻挡放电为什么要插入介质？？？当放电发生在两个金属裸电极间的大气压气隙之中时,通常产生单根明亮的电弧。这是由于气隙中某个放电细丝剧烈发展而成为电弧,此时电弧通道的电导率很大,维持电弧所需的电压非常低。这相当于用一根导体将两个裸电极短接起来,气隙上的电压降不足以维持流注放电。因此，除该电弧之外,其余放电细丝都将熄灭。介质阻挡放电机理电子雪崩气体放电是指在气体周围加一个强电场时，气体中的自由电子被加速获得较高能量，形成高能电子，高能电子与气体分子碰撞，产生新的活性粒子。这种反应不断重复进行，形成链式反应，最终形成“电子雪崩”，直到电场很弱的地方，电子无法从电场中获取能量，电离不能继续。微放电是介质阻挡放电的基本单元介质阻挡放电机理介质阻挡放电影响因素影响因素内部参数外部参数介质板厚度介电系数二次电子发射系数外加电压幅值放电频率介质阻挡放电影响因素放电形式介质阻挡放电在大气压条件下通常呈现丝状微放电。研究表明，大气压辉光放电比丝状放电产生活性粒子的效率更高。因而在实际应用中，如何抑制均匀大气压辉光放电向丝状放电的转化成为关键问题。丝状放电的电流脉冲宽度比较短，一般从几个纳秒到几十个纳秒。辉光放电的电流脉冲宽度比较宽的，一般大于一百纳秒。内部参数的影响当介质板厚度为1mm时，电流密度的峰值为1.8mA/cm2，当介质板厚度增加到1.2mm时，该值减小为0.5mA/cm2。在其他参数不变的情况下，放电电流密度与介质板厚度成反比例关系。(a)dB=1mm(b)dB=1.2mm(a)εB=7.5(b)εB=6介电常数为7.5时，电流密度为1.8mA/cm2，当介电常数减小到6时，电流密度减小为0.43mA/cm2。在其他参数不变的条件下，放电电流密度与介电常数呈正比例关系，介电常数减小，电流密度减小。内部参数的影响(a)γ=0.0；(b)γ=0.02二次电子发射系数从0.01增大到0.02，相应的电流密度也增大了介质层越厚，放电电流越小介电常数越小，放电电流越小二次发射系数能够对放电产生影响，发射系数增大，放电电流也增大外部参数的影响当外加电压幅值从1300V增加到1900V时，放电电流密度从0.5mA/cm2增加到5.5mA/cm2电流脉冲宽度从5.2μs下降到1.8μs当外加电压幅值从1300V增加到1900V时，击穿电压从955V增加到1048V，增长率仅为1.1%熄灭电压从900V下降到326V，减小了接近3倍外加电压幅值外部参数的影响外加电压频率从10kHz增加到20kHz时，放电电流密度从2mA/cm2增加到9mA/cm2电流脉冲宽度2.6μs从下降到1.6μs当外加电压频率从10kHz增加到20kHz时，击穿电压从997V增加到1090V熄灭电压从624V下降到272V，减小了大约2.3倍外加电压频率外部参数的影响总结随着外加电压幅值和频率的增大，放电电流密度增大；击穿电压上升，熄灭电压下降，即击穿过程的维持电压增加；击穿持续的时间变短，即脉宽变窄。电压幅值和频率的增大必须控制在一个合理的范围，从而有效地抑制辉光放电向丝状放电的转化介质阻挡放电应用臭氧是一种氧化和杀菌性能极高的氧化剂，被广泛用于食品加工存储与保鲜、医疗卫生及餐具消毒和水处理等行业。臭氧易分解为氧，不便于收集贮存，必须在常温或低温下现场生产。臭氧的主要生产方法有紫外照射法、电解法、放射化学法和介质阻挡放电(DBD)法。目前DBD法是大规模生产臭氧的主要方法。臭氧发生器介质阻挡放电应用烟气脱硫脱硝介质阻挡放电脱除气体中的SOx和NOx依靠的是高能电子与污染物分子或背景气体分子相撞击产生的活性自由基与污染物的反应，避免了使用价格昂贵、易于失去活性的催化剂。由于避免了放电电弧的发生，放电后整个系统的温度接近排烟温度，节约了能量，商业应用前景广阔。