电晕放电污水处理
1. 火花放电和电晕放电的区别
1、性质不同
火花放电在普通气压及电源功率不太大的情况下,若在两个曲率不大的冷电极之间加上高电压,则电极间的气体将会被强电场击穿而产生自激导电。电晕放电,气体介质在不均匀电场中的局部自持放电。
2、形成原理不同
火花放电,在电势差很高的正负带电区域间出现闪光并发出声响的瞬时气体放电现象。在放电的空间内,气体分子发生电离,气体迅速而剧烈发热,发出闪光和声响。放电通道所穿过的路径及其发光和导电性质,取决于正负两带电区域的形状和大小,它们间的电势差以及气体的性质和压强。
由于火花放电时两极间电压很高,但电源功率不大,一旦发生放电,电流强度剧增,电压反而下降致使放电暂时熄灭,待电压恢复后才会再行放电。
电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别,这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。在直流电压作用下,负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。
在负极性电晕中,当电子引起碰撞电离后,电子被驱往远离尖端电极的空间,并形成负离子,在靠近电极表面则聚集起正离子。电场继续加强时,正离子被吸进电极,此时出现一脉冲电晕电流,负离子则扩散到间隙空间。此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。如此循环,以致出现许多脉冲形式的电晕电流。
3、应用不同
火花放电的主要应用:光谱分析。内燃机的点燃器。金属电火花加工:在电解质溶液中用火花放电腐蚀金属工件,以形成同工具电极形状相对应的表面。高电压值测量:因引起火花放电的最低电压与电极的形状和极间距离有关,在高电压工程中常通过测定某种形状的电极之间发生火 花放电时的间距来测定未知的高电压值。
利用电晕放电可以进行静电除尘、污水处理、空气净化等。地面上的树木等尖端物体在大地电场作用下的电晕放电是参与大气电平衡的重要环节。海洋表面溅射水滴上出现的电晕放电可促进海洋中有机物的生成,还可能是地球远古大气中生物前合成氨基酸的有效放电形式之一。
2. 脉冲放电污水处理的机理是什么
从化学角度看,高压脉冲放电处理焦化废水的依据是等离子体的化学反应过程。等离子体空间富集的离子、电子、激发态的原子、分子和自由基,提供了极活泼的反应性物种。纳秒脉冲电晕放电所产生的非平衡等离子体,因为脉宽小,脉冲前沿上升时间短,其能量基本上不消耗在对产生自由基无用的离子加速迁移上,而是作用在自由电子上,使其具有形成高活性自由基所需的能量,促进焦化废水中的氰化物、酚等有害物质的激发裂解或电离。同时脉冲电晕放电产生的紫外线、臭氧等多种效应也会对有害物质起到降解作用。由于放电等离子体中存在大量高能电子(2~20eV)和臭氧,并不断辐射紫外线,这三种因素对废水协同作用产生大量的活性自由基,有如下反应:
焦化废水的pH=9.45,溶液中H较少而OH大量存在,通过反应式(1)-(6)在溶液中产生很多氧化能力极强的.OH和O3,能有效的氧化溶液中的污染物分子。
高频脉冲电处理焦化废水的工作原理水网博客——水业思想的集散地!3J7F(?xJU/[x
作为处理焦化废水的连续式电解氧化技术,该技术由于效果好、费用低和操作方便而受到格外青睐。电极氧化基本原理可分为2个部分,即直接氧化和间接氧化。
直接氧化作用通过两种途径在电极表面发生电催化降解,其一是与电极表面的羟基自由基作用,称为电化学燃烧过程;其二是被电极表面生成的过氧化物所氧化,称为电化学转化过程。电化学燃烧过程有利于水体中的有机物被彻底矿化为CO2和H2O,体现为溶液中的TOC和COD的有效降低。电化学转化过程可有效实现芳香族化合物的开环反应,但对小分子有机物的催化氧化能力较弱,对溶液中的TOC和COD的去除率较低。
直接氧化作用的原理是通过电化学作用在溶液中产生羟基自由基(·OH) ,由于·OH具有很高的氧化还原电位( E0 = 2180 V) ,具有很强的氧化活性,从而通过一系列的链式反应,破坏有机物结构,使有机物降解。直接氧化的电极反应式如下:
此外,还有间接氧化作用是指添加于废水中的Cl - (NaCl)在阳极放出电子而生成的初生态氯[Cl ] ,初生态氯[Cl ]很不稳定,具有很强的氧化能力,可以与任何有机物发生氧化反应,从而氧化分解废水中有机物,反应式如下:
经过上述反应生成了一系列的自由基,羟基自由基是最活跃的氧化剂之一,其氧化还原电位为:·OH+ H++ e H2O,φ0= 2.80V,在已知的氧化剂中仅次于F2。且具有较高的电负性或电子亲和能(569.3kJ),容易选择性地进攻高电子云密度点,·OH还具有加成作用,当有碳碳双键存在时,将发生加成反应。这些自由基具有强氧化性,
将电解槽与高频脉冲电源相连接构成电解体系,其进行的电解过程就是高频脉冲电解。电流从接通到断开的时间Ton为脉冲持续时间,也叫脉冲宽度,即电解的工作时间。电流从断开到接通的时间Toff为电解间歇时间或叫脉冲间歇。
脉冲周期为脉冲宽度和脉冲间歇之和,脉冲频率则是脉冲周期的倒数。设占空比为r,则r为导通时间(脉冲宽度)与脉冲周期之比:r= Ton /(Ton + Toff),通过改变占空比r的值,就可得到不同的节能效果。高频脉冲即不断地重复进行“供电—断电—供电”的高频率脉冲电解过程,使电解效率得到大幅度地提高。脉冲电解,通电时间小于电解处理总反应时间,铁的溶解量将少于直流电解时的溶解量。因此,脉冲电解与直流电解相比,由于施加脉冲信号,电极上的反应时断时续,有利于扩散、降低浓差极化,从而降低电耗。
电解槽内的电流是离子在电场作用下流动而形成的。在供电时间内,离子浓度会迅速降低;而在断电间隙时间内,离子浓度又会得到迅速恢复和补充。所以在脉冲供电方式下电流密度要比直流供电下的电流密度有所提高,这就使电解去污效果增强。
周期换向脉冲是在正向脉冲(阴极脉冲)后紧跟一个反向脉冲(阳极脉冲)。在电解过程中,如果施加周期换向的脉冲信号,既具备脉冲电解的特点,又由于两极均可溶,更有利于金属离子与胶体间的絮凝作用。同时两极极性的经常变化,对防止电极钝化也起到积极作用。这就是周期换向的脉冲电解新概念,在电镀领域已有应用,但在废水治理领域尚未见报道。脉冲电压通常在100~400V左右,相对直流供电的电压增大了不少。事实上,采用较高的电压,可以大大降低总电流强度和减少电解时间,从而提高电流效率,降低电耗、电解效果会更好。由于整个平均电耗降低,电流又不大,因此变压器不易发热,设备运行安全可靠。
3. 什么是电晕处理,电晕处理的机理及电晕处理的目的是什么
电晕处理是一种电击处理,它使承印物的表面具有更高的附着性。其原理是利用高频率高电压在被处理的塑料表面电晕放电(高频交流电压高达5000-15000V/m2),而产生低温等离子体,使塑料表面产生游离基反应而使聚合物发牛交联.表面变粗糙并增加其对极性溶剂的润湿忆-这些离子体由电击和渗透进入被印体的表面破坏其分子结构,进而将被处理的表面分子氧化和极化,离子电击侵蚀表面,以致增加承印物表面的附着能力。
电晕处理对塑料表面所产生的物理及化学影响是复杂的,其效果主要通过三方面来控制:①特定的电极系统,②导辊上的物介质,③特定的电极功率。
由于不同的化学结构有不同的原子键,所以对塑料电晕处理的效果也视塑料的化学结构而异。不同的塑料需要进行不同强度的电晕处理。实践证明:BOPP薄膜在生产后还会发生结构状态的变化,在几天内,聚合物由无定形变化成晶体形,从而影响电晕处理的效果。
经过电晕处理后,塑料表面层的交联结构比其内层的交联结构减少,因此其表面层的功能团有较高的移动性。所以,在储存中,不少塑料出现电晕处理效果的衰退,添加剂由内部向表面迁移,也是使表面能下降,影响附着力的因素,这种负面影响无法完全抑制。
实际上相对湿度也会影响电晕处理的效果,湿度是去极化剂,但一般来说由于影响并不严重,往往在测试误差范围之内,被忽略不计。如果采用连机电晕处理,则更可不必考虑。
电晕处理的目的是为了改变许多承印物的表面能量,使之易于同印刷油墨、涂布材料及胶粘剂相粘结。所有承印物在制造过程中进行一些处理之后便具有较好的粘着特性。
4. 电晕处理是什么意思,有什么作用
电晕处理是一种电击处理,它使承印物的表面具有更高的附着性。其原理是利用高频率高电压在被处理的塑料表面电晕放电(高频交流电压高达5000-15000V/m2),而产生低温等离子体,使塑料表面产生游离基反应而使聚合物发生交联.表面变粗糙并增加其对极性溶剂的润湿性-这些离子体由电击和渗透进入被印体的表面破坏其分子结构,进而将被处理的表面分子氧化和极化,离子电击侵蚀表面,以致增加承印物表面的附着能力。 电晕处理对塑料表面所产生的物理及化学影响是复杂的,其效果主要通过三方面来控制:①特定的电极系统,②导辊上的物介质,③特定的电极功率。 哑膜使印刷品色彩减暗,看上去更柔和,亮膜使印刷品色彩更绚丽,但易出现乱反光,哑膜成本高于亮膜。
5. 高手讲讲关于电晕放电的原理及其应用吧
所谓“电晕”,常常在夜间的架空线路上看到。实际上是两条导线之间存在着高电压,电荷在高强电场的作用下克服空气的电阻进行小电流放电引起空气发出光亮的现象。
空气是绝缘物质,但任何绝缘物质对电荷的阻碍作用都不可能无穷大。也就是说具有很大的电阻值但不是无穷大。而绝缘物质的导电性能是随所加电场的大小而不同的。电压低时,导电性能差,只有很小的称之为“漏电流”的电流通过;随着所加电场电压的增高,“漏电流”逐渐增大;当电场电压增高到一定数值时,“漏电流”逐渐增大的量明显增加,最后“漏电流”变成短路电流,此时绝缘物质就称为“被击穿”了。绝缘物质被击穿不仅与绝缘物质的绝缘性能有关,还与绝缘物质的尺寸有关。
正常设计的输电线路,导线之间的距离有一定的规定。在正常情况下,两条导线之间的“漏电流”很下,还不足于产生人眼看得见的电晕。但当空气的湿度增加或空气中的粉尘增加,空气的绝缘性能下降,此时“漏电流”增大。若“漏电流”增大到足于产生电晕时,人们在夜晚时就能够看到输电线路导线之间发出蓝色的光,即出现电晕。这就是电晕产生的机制。
6. 电晕放电应如何处理
书上有啊,这个可以加粗导线,或是用分裂导线来处理,其他的还有什么办法没有就忘了
7. 电晕放电法能产生臭氧
气体介质在不均匀电场中的局部自持放电。最常见的一种气体放电形式。在曲率半径很小的尖端电极附近,由于局部电场强度超过气体的电离场强,使气体发生电离和激励 ,因而出现电晕放电[1]。发生电晕时在电极周围可以看到光亮 ,并伴有咝咝声。电晕放电可以是相对稳定的放电形式,也可以是不均匀电场间隙击穿过程中的早期发展阶段。
电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别,这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。在直流电压作用下,负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。在负极性电晕中,当电子引起碰撞电离后,电子被驱往远离尖端电极的空间,并形成负离子,在靠近电极表面则聚集起正离子。电场继续加强时 ,正离子被吸进电极,此时出现一脉冲电晕电流,负离子则扩散到间隙空间。此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。如此循环,以致出现许多脉冲形式的电晕电流。电晕电流这一现象是 G.W. 特里切尔于1938年发现的 ,称为特里切尔脉冲。若电压继续升高,电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大,转变为负辉光放电。电压再升高,出现负流注放电,因其形状又称羽状放电或称刷状放电。当负流注放电得以继续发展到对面电极时,即导致火花放电,使整个间隙击穿 。正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子,但不断被推斥向间隙空间,而电子则被吸进电极,同样形成重复脉冲式电晕电流。电压继续升高时,出现流注放电,并可导致间隙击穿。
工频交流电晕在正、负半周内其放电过程与直流正、负电晕基本相同。工频电晕电流与电压同相,反映出电晕功率损耗。工程应用中还常以外施电压与电晕电荷量的关系表示电晕特性,称为电晕的伏库特性。
架空输电线路导线电晕起始电场强度Es可由皮克公式计算: (千伏/厘米)
式中δ为空气相对密度,m为绞线系数,R为导线半径(厘米)。当δ=1、m=0.5、R=0.9厘米时,Es=19.7千伏/厘米。实际上,导线表面状况如损伤、雨滴、附着物等,都会使电晕放电易于发生。
电晕放电在工程技术领域中有多种影响。电力系统中的高压及超高压输电线路导线上发生电晕(见图),会引起电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰。进行线路设计时,应选择足够的导线截面积,或采用分裂导线降低导线表面电场的方式,以避免发生电晕。对于高电压电气设备,发生电晕放电会逐渐破坏设备绝缘性能。电晕放电的空间电荷在一定条件下又有提高间隙击穿强度的作用。当线路出现雷电或操作过电压时,因电晕损失而能削弱过电压幅值。利用电晕放电可以进行静电除尘、污水处理、空气净化等。地面上的树木等尖端物体在大地电场作用下的电晕放电是参与大气电平衡的重要环节。海洋表面溅射水滴上出现的电晕放电可促进海洋中有机物的生成,还可能是地球远古大气中生物前合成氨基酸的有效放电形式之一。针对不同应用目的研究,电晕放电是具有重要意义的技术课题。
8. 高压线电晕放电,什么意思
气体介质在不均匀电场中的局部自持放电。最常见的一种气体放电形式。在曲率半径很大的尖端电极附近,由于局部电场强度超过气体的电离场强,使气体发生电离和激励,因而出现电晕放电。发生电晕时在电极周围可以看到光亮,并伴有咝咝声。电晕放电可以是相对稳定的放电形式,也可以是不均匀电场间隙击穿过程中的早期发展阶段。 电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别,这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。在直流电压作用下,负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。在负极性电晕中,当电子引起碰撞电离后,电子被驱往远离尖端电极的空间,并形成负离子,在靠近电极表面则聚集起正离子。电场继续加强时,正离子被吸进电极,此时出现一脉冲电晕电流,负离子则扩散到间隙空间。此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。如此循环,以致出现许多脉冲形式的电晕电流。电晕电流这一现象是G.W.特里切尔于1938年发现的,称为特里切尔脉冲。若电压继续升高,电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大,转变为负辉光放电。电压再升高,出现负流注放电,因其形状又称羽状放电或称刷状放电。当负流注放电得以继续发展到对面电极时,即导致火花放电,使整个间隙击穿。正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子,但不断被推斥向间隙空间,而电子则被吸进电极,同样形成重复脉冲式电晕电流。电压继续升高时,出现流注放电,并可导致间隙击穿。 工频交流电晕在正、负半周内其放电过程与直流正、负电晕基本相同。工频电晕电流与电压同相,反映出电晕功率损耗。工程应用中还常以外施电压与电晕电荷量的关系表示电晕特性,称为电晕的伏库特性。实际上,导线表面状况如损伤、雨滴、附着物等,都会使电晕放电易于发生。 电晕放电在工程技术领域中有多种影响。电力系统中的高压及超高压输电线路导线上发生电晕,会引起电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰。进行线路设计时,应选择足够的导线截面积,或采用分裂导线降低导线表面电场的方式,以避免发生电晕。对于高电压电气设备,发生电晕放电会逐渐破坏设备绝缘性能。电晕放电的空间电荷在一定条件下又有提高间隙击穿强度的作用。当线路出现雷电或操作过电压时,因电晕损失而能削弱过电压幅值。利用电晕放电可以进行静电除尘、污水处理、空气净化等。地面上的树木等尖端物体在大地电场作用下的电晕放电是参与大气电平衡的重要环节。海洋表面溅射水滴上出现的电晕放电可促进海洋中有机物的生成,还可能是地球远古大气中生物前合成氨基酸的有效放电形式之一。针对不同应用目的研究,电晕放电是具有重要意义的技术课题。