Ózon előállítás villamos kisülések segítségével

Az előadások a következő témára: "Ózon előállítás villamos kisülések segítségével"— Előadás másolata:

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

2 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Bevezetés Az ózon Kutatási cél Az ózon előállítása

3 Elektród elrendezések
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével Elektród elrendezések Szigetelőréteg Gerjesztő elektród Kisülési elektród Kerámia lap Kisülési elektród Gerjesztő elektród

4 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A felületi kisülés elektród-elrendezése . gerjesztő elektród kisülési elektród szigetelőlap

5 Az új elektród elrendezés és tápfeszültség ellátási mód
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

6 A segédelektródos tápellátás kisülési képe
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével A segédelektródos tápellátás kisülési képe 100 200 300 400 Idő [ms] 6 3 - 3 - 6 UG US Df U [kV] 180 360 540 Fázisszög [fok] .

7 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Mérési elrendezés gáz ózonmérő reakciócella áramlásmérő tápegység oszcilloszkóp nagyfeszültség tápgáz ózon megsemmisítő

8 Összehasonlító táblázat
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével Összehasonlító táblázat Elektród elrendezés Ózontermelés [ppm] I=500 l/h Energiahasznosítás [g/kWh] 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

9 A térjellemzők meghatározása
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével A térjellemzők meghatározása Start Tértöltés meghatározása Konvergál Vége N I - Tértöltés meghatározásának menete Donor-Cell-módszer y x

10 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A térszámítás tartományának felosztása a numerikus szimuláció elvégzéséhez

11 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A számított térjellemzők eloszlásának ábrázolása .

12 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A térjellemzők gyakoriságának ábrázolása .

13 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Az elektródtávolság alkalmazásához tatozó összesített eredmények ábrája Kisülési térerősség összeg [106 V/mm] Elektródtávolság [mm] 10 8 12 14 16 18 20 5 15 0.2 0.4 0.6 0.8 1 8 kV tértöltéssel végzett számítás 6,5 kV tértöltéssel végzett számítás 8 kV tértöltés nélkül végzett számítás 6,5 kV tértöltés nélkül végzett számítás Átlagpotenciál [104 V]

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 segédelektródok segédelektródok távolsága

15 Potenciál- és térerősség-eloszlás három kisülési elektróddal
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével Potenciál- és térerősség-eloszlás három kisülési elektróddal

16 Potenciál- és térerősség-eloszlás az új tápellátásnál
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével Potenciál- és térerősség-eloszlás az új tápellátásnál

17 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Három kisülési elektródhoz tartozó a térjellemzők gyakoriságának ábrázolása

18 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A térjellemzők gyakoriságának ábrázolása az új tápellátásra vonatkozóan

19 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A segédelektródok távolságához tartozó eredmények összesített ábrája Kisülési térerősség összeg [105 V/mm] Segédelektródok távolsága [mm] tértöltéssel végzett számítás tértöltés nélkül végzett számítás Átlagpotenciál [105 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 2 3 4 5 6

20 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Mért és számított eredmények az elektródtávolság vizsgálatához, impulzus feszültség: 6,5 kV 200 400 600 800 1000 5 10 15 20 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Ózonkoncentráció [ppm] Térerősség összeg [106 V/mm] Átlagpotenciál [104 V] Elektródtávolság [mm] Oxigén tápgáz Mesterséges levegő Átlagpotenciál Térerősség összeg

21 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Mért és számított eredmények a elektródtávolság vizsgálatához, impulzusfeszültség: 8 kV 500 1000 1500 2000 8 10 12 14 16 18 20 22 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Ózonkoncentráció [ppm] Térerősség összeg [106 V/mm] Átlagpotenciál [104 V] Elektródtávolság [mm] Oxigén tápgáz Mesterséges levegő Átlagpotenciál Térerősségek összege

22 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Mért és számított eredmények a segédelektródok távolságának vizsgálatához Térerősség összeg [104 V/mm] Átlagpotenciál [105 V] 1000 2000 3000 4000 5000 6000 3 6 9 12 15 1 2 4 5 7 8 Ózonkoncentráció [ppm] Segédelektródok távolsága [mm] Oxigén tápgáz Mesterséges levegő Átlagpotenciál Kisülési térerősség összeg

23 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A számított és a mért eredmények kapcsolatának vizsgálata 8 9 1 2 Y = 3 . + 6 5 4 X R - S q 7 10 11 12 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 Ózonkoncentráció [ppm] Kisülési térerősség összeg [106 V/mm] Y=320,1+126,54X R-Sq=91,7 %

24 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
A számított és a mért eredmények kapcsolatának vizsgálata A számított és a mért eredmények kapcsolatának vizsgálata 2 1 9 8 7 6 5 4 3 R - S q = . % Y + X * 13 14 15 16 17 18 19 20 1300 1400 1500 1600 1700 1800 Ózonkoncentráció [ppm] Átlagpotenciál [105 V] Y= ,741X-12,41X2 R-Sq=90,7 %

25 További kutatási feladatok
Ózon előállítás villamos kisülések segítségével További kutatási feladatok A modell tökéletesítése Tömeggyártásra alkalmas prototípus elkészítése

26 Ózon előállítás villamos kisülések segítségével
Köszönöm a megtisztelő figyelmet !