Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
DESCRIPTION
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével. KÖRNYEZETVÉDELMI VILÁGNAP AKTUÁLIS KUTATÁSI KÉRDÉSEK A KÖRNYEZETVÉDELEMBEN VII. Környezetvédelmi Konferenciára, 2006. június 13. Jenei István Dr. Kiss Endre. Ózon előállítás villamos kisülések segítségével. Bevezetés. Az ózon - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
KÖRNYEZETVÉDELMI VILÁGNAP AKTUÁLIS KUTATÁSI KÉRDÉSEK A KÖRNYEZETVÉDELEMBEN
VII. Környezetvédelmi Konferenciára, 2006. június 13.
Jenei István Dr. Kiss Endre
Bevezetés
Az ózon
Kutatási cél
Az ózon előállítása
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Elektród elrendezések
Gerjesztő elektród
Szigetelőréteg
Kisülési elektród
Kerámia lap
Kisülési elektród
Gerjesztő elektród
A felületi kisülés elektród-elrendezése
.
gerjesztő elektród
kisülési elektród
szigetelőlap
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Az új elektród elrendezés és tápfeszültség ellátási mód
. gerjesztő elektród
kisülési elektród
elektródtávolság
szigetelőlap
segédelektródok távolsága
gerjesztő elektród
kisülési elektród
szigetelő lap
segédelektródok
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A segédelektródos tápellátás kisülési képe
.
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
0 100 200 300 400
Idő [s]
6 3 0- 3- 6
UG
US
U [kV]
0 180 360 540 Fázisszög [fok]
0 180 360 540 Fázisszög [fok]
6 3 0- 3- 6
Mérési elrendezés
gáz
ózonmérő
reakciócella
áramlásmérő
tápegység
oszcilloszkóp
nagyfeszültség
tápgáz
ózon
megsemmisítő
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Összehasonlító táblázat
Elektród elrendezés
Ózontermelés [ppm]
I=500 l/h
Energiahasznosítás [g/kWh]
Mesterséges levegő
Oxigén Mesterséges levegő
Oxigén
Felületi kisülés 750/ 8 kV 1300/ 8 kV 5,8 9,5
Elektródtávolság 810/ 8 kV 1800/ 8 kV 6 13,2
Három kisülési elektród
400/ 5 kV 750/ 5 kV 5,87 10,7
Segédelektródos tápellátás
625/ 5 kV 5400/ 5 kV 12,72 25,3
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A térjellemzők meghatározása
A
QAQUfQ AA
∑∑ → === )(
Tértöltés meghatározásának menete
Donor-Cell-módszer
Start
Tértöltés meghatározása
Konvergál
Vége
N
I
-
=
y
x
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A térszámítás tartományának felosztása a numerikus szimuláció elvégzéséhez
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A számított térjellemzők eloszlásának ábrázolása
.
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A térjellemzők gyakoriságának ábrázolása
.
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Az elektródtávolság alkalmazásához tatozó összesített eredmények ábrája
Kis
ülés
i tér
erős
ség
össz
eg
[106
V/m
m]
Elektródtávolság [mm]
10
8
10
12
14
16
18
20
5
15
20
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
8 kV tértöltéssel végzett számítás6,5 kV tértöltéssel végzett számítás8 kV tértöltés nélkül végzett számítás6,5 kV tértöltés nélkül végzett számítás
Átlagpo
tenciál [10
4 V]
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A három kisülési elektródos és az új tápellátás elektród elrendezésének sematikus ábrái
gerjesztő elektród
kisülési elektródok
szigetelő lap
gerjesztő elektród
kisülési elektród
szigetelő lap
segédelektródoksegédelektródok távolsága
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Potenciál- és térerősség-eloszlás három kisülési elektróddal
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Potenciál- és térerősség-eloszlás az új tápellátásnál
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Három kisülési elektródhoz tartozó a térjellemzők gyakoriságának ábrázolása
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A térjellemzők gyakoriságának ábrázolása az új tápellátásra vonatkozóan
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A segédelektródok távolságához tartozó eredmények összesített ábrája
Kis
ülés
i tér
erős
ség
össz
eg
[10
5 V
/mm
]
Segédelektródok távolsága [mm]
tértöltéssel végzett számítás tértöltés nélkül végzett számítás
Átlagpo
tenciál [10
5 V]
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
8.8
9
9.2
9.4
9.6
9.8
10
1 2 3 4 5 6
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Mért és számított eredmények az elektródtávolság vizsgálatához, impulzus feszültség: 6,5 kV
0
200
400
600
800
1000
5
10
15
20
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Ózo
nkon
cen
trá
ció
[pp
m]
Átlagpo
tenciál [10
4 V]
Térerősség összeg
[106 V
/mm
]
Elektródtávolság [mm]
Oxigén tápgázMesterséges levegőÁtlagpotenciál Térerősség összeg
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Mért és számított eredmények a elektródtávolság vizsgálatához, impulzusfeszültség: 8 kV
0
500
1000
1500
2000
8
10
12
14
16
18
20
22
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
Ózo
nkon
cen
trá
ció
[pp
m]
Átlagpo
tenciál [10
4 V]
Térerősség összeg
[106 V
/mm
]
Elektródtávolság [mm]
Oxigén tápgázMesterséges levegőÁtlagpotenciál Térerősségek összege
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Mért és számított eredmények a segédelektródok távolságának vizsgálatához
Átlagpo
tenciál [10
5 V]
Térerősség összeg
[104 V
/mm
]
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0
3
6
9
12
15
1 2 3 4 5 6 7 8
Ózo
nkon
cen
trá
ció
[pp
m]
Segédelektródok távolsága [mm]
Oxigén tápgázMesterséges levegőÁtlagpotenciál Kisülési térerősség összeg
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A számított és a mért eredmények kapcsolatának vizsgálata
8 9 10 11 12
Y = 320.100 + 126.540XR-Sq = 91.7
8 9 10 11 12
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
Ózo
nkon
cen
trá
ció
[pp
m]
Kisülési térerősség összeg [106 V/mm]
Y=320,1+126,54XR-Sq=91,7 %
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A számított és a mért eredmények kapcsolatának vizsgálata A számított és a mért eredmények kapcsolatának vizsgálata
2019181716151413
R-Sq = 90.7 %Y = -2918.52 + 482.741X - 12.4181X**2
13 14 15 16 17 18 19 20
1300
1400
1500
1600
1700
1800
Ózo
nkon
cen
trá
ció
[pp
m]
Átlagpotenciál [105 V]
Y=-2918+482,741X-12,41X2
R-Sq=90,7 %
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A modell tökéletesítése
Tömeggyártásra alkalmas prototípus elkészítése
További kutatási feladatok
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Köszönöm a megtisztelő figyelmet !
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével