大气压介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)氧等离子体发生模块是高级氧化水处理技术中的重要组件,其等离子体化学反应效能直接影响实际应用中的处理效率。通过测量大气压DBD氧等离子体发生模块在不同工作气压下的放电参数及活性氧粒子产生浓度,探究了工作气压对氧等离子体化学反应效能的影响。结果显示,工作气压的降低使得氧等离子体反应模块的等效电容与放电气隙的折合场强度增强,导致在施加不同功率时,模块表现出不同的放电特性与等离子体化学反应效能。当电源功率低于150 W时,活性氧产生效能随工作气压降低而增大,当电源功率在175~250 W范围内时,活性氧产生效能随工作气压的降低先增大后减小,当电源功率高于275 W时,活性氧产生效能随工作气压降低而减小。工作气压降低时活性氧最高浓度减小,当工作气压为60、70、80、90和100 k Pa时,活性氧最高质量浓度分别图5为电源功率275W时，高频激励强电场放电活性氧发生模块的Lissajous图形。如图5所示，当外加电压高于气体着火电压时，活性氧发生模块放电（BC与DA段），当外加电压低于气体着火电压时放电截止离子体化学反应效能-液压滚圆机滚弧机折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机（AB与CD段）。放电活性氧发生模块与高频激励电源组成回路的等效电路见图6，整个电路由Cg并联Rg后与Cd串联而成，其中Cg为放电气隙等效电容，Cd为电介质层等效电容，Rg为放电气隙等效电阻。反应模块激励电压可表示为：()()()cRUt=Ut+Ut(2)()()()eqqtUtRitC=+(3)()()()eqddqtqtUtRCt=+(4)图5不同工作气压下活性氧发生模块Lissajous图形F图6活性氧发生模块等效电路图e式中：Ceq为活性氧发生模块的等效电容；R为等效电阻；UC为电介质层上的电压本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com；UR为放电气隙上的电压；传导电荷q(t)=Qsint，Q为电荷幅值。由式(4)与q(t)可得()()2eqsin1sinQUttRtC=±(5)即()22eqsinQUttRQqC=+(6)当q=0时，U(t)=U0，放电气隙等效电阻0=URQ，其中U0及Q可从Lissajous图形中得到。放电气隙等效电阻随工作气压高电压技术2018,44(3)作气压变化曲线。见图9(a)，当电源功率为150W时，活性氧质量浓度随工作气压降低而增大；电源功率为175~250W时，活性氧质量浓度随工作气压降低先增大后减小；见图9(b)，当电源功率为275~350W时，活性氧质量浓度随工作气压降低而减校活性氧发生模块内O3产生与分解的主要过程如下：22O3OOe+→++23O+O→O32OeOO+→+尽管电场中有很多粒子，电子由于其质量最小最先被加速，在电场中加速并积累了足够能量后，电子与O2分子碰撞，产生O原子等活性粒子，O原子与O2分子在一定条件下结合为O3分子，部分O3分子受到电子碰撞被还原为O2分子。工作气压降低时，气体分子密度减小，气体分子平均自由程延长，电子易获得足够的加速距离从而积累内能，激发中性粒子电离，所以工作气压降低时，单个O2分子电离程度加大。当电源功率为150~250W，放电腔内局部放电，工作气压降低时放电面积增大，单个O2分子电离程度加大，活性氧质量浓度增加；当折合电场强度增大到一定值时，气体分子达到该工作气压下的最大电离程度，活性氧质量浓度达到最大值，其产生效能最大；此后，工作气压继续降低，电子能量继续增大，使已经生成的活性氧粒子再分解，电离程度增大也导致了大量的低能电子生成，低能电子频繁与气体分子碰撞，气体温度升高，致使活性氧粒子热解，活性氧质量浓度下降，氧活性子产生效能减校当电源功率为275~350W时，发生模块全面放电，由于电源功率较大，折合电场强度和电子能量较大，活性氧粒子产生与分解的速度都较快；工作气压降低时，能量较大的电子对活性氧粒子的分解作用及低能电子与气体分子的碰撞产生的热解?离子体化学反应效能-液压滚圆机滚弧机折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com