Хімічні процеси в розрядній камері генератора озону

Автор(и)

  • Mykola Makhonin Department of industrial and biomedical electronics, National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-4295.2019.10.15

Ключові слова:

генератор озону, концентрація озону, озоно-киснева суміш, синтез озону, розрядна камера, репрезентативний елементарний об’єм

Анотація

У статті розглядаються хімічні процеси, що відбуваються в розрядному проміжку розрядної камери генератору озону під час процесу синтезу. Наведено основні хімічні реакції, які відповідають за розпад молекулярного кисню під дією розряду, синтезу озону та його розпаду. Літературний аналіз джерел показав, що існує велика кількість цих хімічних реакцій, основними є три реакції. Наведені константи швидкості цих реакцій. Обґрунтовано вплив температури на концентрацію озону в озоно-кисневій суміші. Показано, що при зростанні температури значно збільшується швидкість групи реакцій, яка відповідає за синтез молекулярного кисню із атомарного, натомість, зменшується швидкість реакцій, які відповідають за синтез озону. Проведено дослідження впливу течії хімічних реакцій на параметри електричної енергії, яка живить розрядну камеру під час роботи генератора озону. Доведено, що робоча частота змінної напруги не повинна перевищувати значення у 20 кГц, бо це призведе до зниження отримуваної концентрації озону. Дослідження параметрів газу у розрядному проміжку визначалася за допомогою застосування методу репрезентативного елементарного об’єму, який дозволив розбити розрядний проміжок на квазістаціонарні по концентраціях об’єми. Описані процеси, що відбуваються між цими елементарними об’ємами під час синтезу озону , а також розглянуті процеси дифузії та визначена швидкість дифузії між двома дотичними елементарними об’ємами з різною концентрацією озону.

Посилання

Elliason, B. Electrical Discharge in Oxygen Part 1: Basic Data, Rate Coefficients and Cross Sections. Switzerland: Brown Boveri Research Report, 1985, 144.

Skalny, J. D., Matejcik, S., Orszagh, J. et al. A Study of the physical and chemical processes active in corona discharges fed by carbon dioxide. Ozone: Science & Engineering: The Journal of the International Ozone Association, 2008, 30, 2, 145–151, doi: 10.1080/01919510701863058.

Samojlovich, V. G., Gibalov, V. I., Kozlov, K. V. Fizicheskaja himija bar'ernogo razrjada. M.: MGU, 1989, 176.

Lee, H. M,. Chang, M. B., Wei, T. C. Kinetic Modeling of Ozone Generation via Dielectric Barrier Discharges. Ozone: Science & Engineering: The Journal of the International Ozone Association, 2004, 26, 6, 551–562, doi: 10.1080/01919510490885361.

Christensen, P., Yonar, T., Zakaria, K. The Electrochemical Generation of Ozone: A Review. Ozone: Science & Engineering: The Journal of the International Ozone Association, 2013, 35, 3, 149–167, doi: 10.1080/01919512.2013.761564.

Filippov, Ju. V., Voblikova, V. A., Panteleev, V. I. Jelektrosintez ozona. M: Izdatel'stvo Moskovskogo universiteta, 1997, 237.

Rajzer, Ju. P. Fizika gazovogo razrjada. Dolgoprudnyj: Intellekt, 2009, 734.

Sun, Y., Zhang, F. Investigation of influencing factors in ozone generation using dielectric barrier discharge. Properties and Applications of Dielectric Materials, 2009, 614–617, doi: 10.1109/ICPADM.2009.5252354.

Niayesh, K., Hashemi, E., Agheb, E. Volume discharge based description of pulsed breakdown in triggered spark gaps in air. Pulsed Power Conference 2007 16th IEEE International, 2007, 2, 1656–1660, doi: 10.1109/PPPS.2007.4652508.

Lunin, V. V., Popovich, M. P., Tkachenko, S. N. Fizicheskaja himija ozona. M: Izd-vo MGU, 1998, 480.

Murai, A., Yamabe, C., Ihara, S. A Study of Ozone Formation on the Surfaces of Electrodes. Ozone: Science & Engineering: The Journal of the International Ozone Association, 2010, 32, 3, 153–160, doi: 10.1080/01919511003785510.

Gordeenja, E. A., Puresev, N. I., Tarasov, Ju. V. Ob uslovijah jeffektivnogo poluchenija vysokih koncentracij ozona v ozonatorah s bar'ernym razrjadom. Ozon i drugie jekologicheski chistye okisliteli. Nauka i tehnologii: materialy 32-go Vseros. seminara, Moskva, 2012, 41–58.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-05-31

Як цитувати

Makhonin, M. (2019). Хімічні процеси в розрядній камері генератора озону. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, (10(1335), 121–125. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2019.10.15

Номер

Розділ

Хімічні та харчові технології, екологія