Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

26
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével KÖRNYEZETVÉDELMI VILÁGNAP AKTUÁLIS KUTATÁSI KÉRDÉSEK A KÖRNYEZETVÉDELEMBEN VII. Környezetvédelmi Konferenciára, 2006. június 13. Jenei István Dr. Kiss Endre

Upload: armand-hudson

Post on 30-Dec-2015

70 views

Category:

Documents


2 download

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 Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

KÖRNYEZETVÉDELMI VILÁGNAP AKTUÁLIS KUTATÁSI KÉRDÉSEK A KÖRNYEZETVÉDELEMBEN

VII. Környezetvédelmi Konferenciára, 2006. június 13.

Jenei István Dr. Kiss Endre

Page 2: Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Bevezetés

Az ózon

Kutatási cél

Az ózon előállítása

Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Page 3: Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Elektród elrendezések

Gerjesztő elektród

Szigetelőréteg

Kisülési elektród

Kerámia lap

Kisülési elektród

Gerjesztő elektród

Page 4: Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

A felületi kisülés elektród-elrendezése

.

gerjesztő elektród

kisülési elektród

szigetelőlap

Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Page 5: 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

Page 6: 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

Page 7: Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Mérési elrendezés

gáz

ózonmérő

reakciócella

áramlásmérő

tápegység

oszcilloszkóp

nagyfeszültség

tápgáz

ózon

megsemmisítő

Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Page 8: 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

Page 9: 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

Page 10: Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

A térszámítás tartományának felosztása a numerikus szimuláció elvégzéséhez

Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Page 11: Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

A számított térjellemzők eloszlásának ábrázolása

.

Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Page 12: Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

A térjellemzők gyakoriságának ábrázolása

.

Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Page 13: 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

Page 14: 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

Page 15: Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Potenciál- és térerősség-eloszlás három kisülési elektróddal

Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Page 16: Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Potenciál- és térerősség-eloszlás az új tápellátásnál

Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Page 17: Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Három kisülési elektródhoz tartozó a térjellemzők gyakoriságának ábrázolása

Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Page 18: Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

A térjellemzők gyakoriságának ábrázolása az új tápellátásra vonatkozóan

Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Page 19: 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

Page 20: 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

Page 21: 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

Page 22: 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

Page 23: 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

Page 24: 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

Page 25: Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

A modell tökéletesítése

Tömeggyártásra alkalmas prototípus elkészítése

További kutatási feladatok

Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Page 26: Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Köszönöm a megtisztelő figyelmet !

Ózon előállítás villamos kisülések segítségével