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强电离放电制取高浓度臭氧的实验研究

大连海事大学学报 2003年第1期29卷 57-59,76页

作者：宗旭杨波白希尧张芝涛王燕大连海事大学环境科学与工程学院辽宁大连116026 东北大学理学院辽宁沈阳110006

采用不同型号多个臭氧发生器进行了强电离放电制取高浓度臭氧的实验.结果表明:能流密度为某一特定值时,臭氧产生浓度最高;在一定的输入电压和频率下,臭氧产生浓度随电源脉冲导通时间的增加而增大;当输入功率大于一定数值时,臭氧产生效... 详细信息

采用不同型号多个臭氧发生器进行了强电离放电制取高浓度臭氧的实验.结果表明:能流密度为某一特定值时,臭氧产生浓度最高;在一定的输入电压和频率下,臭氧产生浓度随电源脉冲导通时间的增加而增大;当输入功率大于一定数值时,臭氧产生效率随输入功率的增加而降低;臭氧产生浓度随气体流量的增加或冷却水温度的升高而降低.

关键词：强电离放电高浓度臭氧臭氧浓度

环境友好条件下甲烷等离子体转化生成液态产物、氢和氨的研究

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科学通报 2009年第5期54卷 579-584页

作者：张芝涛白敏冬白敏菂陈文艳大连海事大学高气压强电场电离放电辽宁省重点实验室大连116026

介绍了在环境友好的常温、常压无催化剂条件下,利用大气压强电场电离气体放电,将CH4和N2转化一步生成液体燃料、H2和NH3的研究.甲烷转化生成液态产物的质量转化率达26.3%,能量效率达22.9g/kWh.液态产物中含有烯烃、炔烃、吡咯、吡嗪等... 详细信息

介绍了在环境友好的常温、常压无催化剂条件下,利用大气压强电场电离气体放电,将CH4和N2转化一步生成液体燃料、H2和NH3的研究.甲烷转化生成液态产物的质量转化率达26.3%,能量效率达22.9g/kWh.液态产物中含有烯烃、炔烃、吡咯、吡嗪等多种化合物,是重要的香料、医药、染料等有机合成中间体.甲烷转化生成H2的浓度为9.1%(V/V),产率、能量产率分别为1879.8μmol/min和186.5μmol/kJ,生成NH3的浓度达8000ppm(1ppm=1×10-6).整个反应过程符合绿色化学的原则.

关键词：甲烷转化等离子体环境友好条件强电场放电

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基于强电场放电协同水力空化的气液传质研究

高电压技术 2017年第6期43卷 1854-1862页

作者：徐书婧俞哲周新颖田一平张赟阁张芝涛大连海事大学轮机工程学院大连116026 大连海事大学物理系大连116026 大连海事大学环境科学与工程学院大连116026

为提高氧活性粒子与水的传质速率,利用自行研制的高浓度氧活性粒子溶液产生设备,通过对液相单位体积传质系数(kLa)的计算,研究了水力空化气液混溶过程中,水温、水力空化气液混溶器进、出水端压力差(p_(in-out))和气液体积比(VG/VL)及pH... 详细信息

为提高氧活性粒子与水的传质速率,利用自行研制的高浓度氧活性粒子溶液产生设备,通过对液相单位体积传质系数(kLa)的计算,研究了水力空化气液混溶过程中,水温、水力空化气液混溶器进、出水端压力差(p_(in-out))和气液体积比(VG/VL)及pH值等关键参量对氧活性粒子与水传质速率的影响。研究结果表明:氧活性粒子经水力空化作用传质进入水中的传质系数远高于后续管路中的传质系数,说明水力空化对氧活性粒子向水中的传质过程起着关键作用。此外,k La随水温(10~30℃)升高,先增大后减小,随p_(in-out)(0.098~0.305 MPa)与VG/VL(0.025~0.125)增加而增加,随p H值(2.54~10.63)增加而减小,当水温为20℃,pH值为2.54,p_(in-out)为0.305 MPa,VG/VL为0.125时,kLa最大,为10.62 s^(–1)。通过对以上关键参量的研究,可进一步优化大气压强电场放电协同水力空化气液混溶高级氧化技术的应用参数与途径。

关键词：高级氧化技术强电场放电氧活性粒子水力空化传质系数

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羟基自由基快速杀灭典型水华藻的研究

中国环境科学 2017年第7期37卷 2633-2638页

作者：丁丽飞李海燕白敏冬郑武郭枫张芝涛厦门大学环境与生态学院海洋生物资源开发利用协同创新中心福建厦门361102 大连海事大学环境工程研究所物理系辽宁大连116026

以典型水华藻铜绿微囊藻、针杆藻和四尾栅藻为研究对象,利用大气压强电离放电高效生成的羟基自由基(·OH)对3种藻进行杀灭.采用荧光染色、流式细胞仪和光合活性等生物学方法,确定?OH杀灭的阈值浓度和时间,并观察细胞形态变化.结果表明,... 详细信息

以典型水华藻铜绿微囊藻、针杆藻和四尾栅藻为研究对象,利用大气压强电离放电高效生成的羟基自由基(·OH)对3种藻进行杀灭.采用荧光染色、流式细胞仪和光合活性等生物学方法,确定?OH杀灭的阈值浓度和时间,并观察细胞形态变化.结果表明,当混合藻中铜绿微囊藻、针杆藻和四尾栅藻的初始藻密度分别为19.5×104、21.8×104和4.90×104cells/m L时,?OH杀灭的阈值浓度为1.07mg/L,致死时间为4.5s;形态观察结果表明,处理后各种藻的形态是完整的,无内溶质溢出.因此,采用·OH可实现高效快速杀灭水华藻,有效保障饮用水安全.

关键词：羟基自由基水华藻致死阈值暴露时间

船舶压载水高级氧化处理技术海域应用效果分析

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高电压技术 2019年第8期45卷 2681-2688页

作者：张晓晔张赟阁田一平张小芳张芝涛刘蕊大连海事大学轮机工程学院大连116026 大连海事大学理学院大连116026

以大气压强电场放电产生高浓度活性氧为基础,协同水力空化高级氧化技术,研制完成了集装式、可移动、处理量为30t/h的'海洋生物入侵风险防控应急处理装置',以大连港老港区4码头海域海水为对象开展应用性试验,主要从生物有效性、相关化学... 详细信息

以大气压强电场放电产生高浓度活性氧为基础,协同水力空化高级氧化技术,研制完成了集装式、可移动、处理量为30t/h的'海洋生物入侵风险防控应急处理装置',以大连港老港区4码头海域海水为对象开展应用性试验,主要从生物有效性、相关化学物质分析以及水质指标变化3个方面检验海洋生物入侵风险防控应急处理技术及装置系统性能。试验结果表明,在原海水中浮游动植物细胞数密度为1.6×103m L-1、细菌含量为610CFU·m L-1(CFU为细菌菌落总数)、水处理量为35t/h情况下,处理后海水生物有效性可以达到国际海事组织(IMO)D-2标准。处理后水质指标中总有机碳(TOC)、浊度和叶绿素均明显降低,三溴甲烷浓度略有升高,但未超出WHO饮用水标准要求,处理后海水水质得到显著改善。

关键词：船舶压载水强电场放电羟基自由基高级氧化技术生物有效性

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气液射入压载水排放管中混合过程的数值模拟

应用基础与工程科学学报 2009年第5期17卷 725-736页

作者：谷建龙张芝涛胡吉敏张江华大连海事大学环境工程研究所辽宁大连116026 云南省科学技术情报研究院云南昆明650051 昆明理工大学电力工程学院云南昆明650051 鞍山市第二十五中学辽宁鞍山114014

利用高效活性自由基在压载水排放管路中杀灭致死有害入侵微小生物,可解决目前各国海洋生态环境保护亟待解决的生物入侵问题.横流环境中的垂直射流,能够产生强卷吸反向涡旋对,具有较好的混合效果,以此实现气液携带的活性自由基与压载水... 详细信息

利用高效活性自由基在压载水排放管路中杀灭致死有害入侵微小生物,可解决目前各国海洋生态环境保护亟待解决的生物入侵问题.横流环境中的垂直射流,能够产生强卷吸反向涡旋对,具有较好的混合效果,以此实现气液携带的活性自由基与压载水在短距离的管路中快速均匀混合,以便使活性自由基充分接触并杀灭入侵微小生物.拟采用较成熟的假设各相均为连续相的Eulerian-Eulerian双流体模型对T型管路结构进行数值模拟,分析气体体积分数在管路中的演变,来表征射流与横流的混合过程.结果显示,沿横流横断面上,气体体积分数存在反向涡旋对,在横流纵剖面上,可以明显看到紊动射流的起始段、弯曲段和顺流段,其气体分数分布区的发展类似于单相自由射流.不同流速比的流场演变,因受壁面约束形成独特的结构特征,同时说明冲击射流在短距离内更有利于快速混合.

关键词：约束横流气液紊动射流 Eulerian-Eulerian双流体模型气体体积分数压载水处理

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测量介质阻挡放电功率的一种新方法

大连海事大学学报 2002年第1期28卷 92-96页

作者：杨波王燕初庆东张芝涛白希尧大连海事大学环境科学与工程学院辽宁大连116026

为了解决传统的用于测量介质阻挡放电功率消耗的功率表法、高压侧电流电压测量法、q-V轨迹Lissajous图形法等在准确性、方便性、实用性等方面所存在的问题 ,并真实地反映放电装置消耗的功率 .通过对介质阻挡放电装置等效电路及传统测量... 详细信息

为了解决传统的用于测量介质阻挡放电功率消耗的功率表法、高压侧电流电压测量法、q-V轨迹Lissajous图形法等在准确性、方便性、实用性等方面所存在的问题 ,并真实地反映放电装置消耗的功率 .通过对介质阻挡放电装置等效电路及传统测量方法的分析比较及实验验证 ,认为应用高压电桥 Lissajous图形法测量介质阻挡放电功率消耗是一种更加精确、方便、可靠。

关键词：介质阻挡放电功率测量电知技术臭氧能量转化效率发生装置

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高气压强电场电离过程中的离子浓度分布规律

核聚变与等离子体物理 2005年第3期25卷 218-222页

作者：白敏菂谷建龙张芝涛杨波白希尧大连海事大学高气压强电场电离放电辽宁省重点实验室大连116026

研究了高气压强电场电离区域的离子浓度分布的连续性方程,对电离区域的电离物的产生、消失和输运进行了研究。通过采用电离放电增加了输入能量密度、G值、电离占空比等,从而提高了离子产生率。通过外加电场和离子“雪崩”头部的本征电... 详细信息

研究了高气压强电场电离区域的离子浓度分布的连续性方程,对电离区域的电离物的产生、消失和输运进行了研究。通过采用电离放电增加了输入能量密度、G值、电离占空比等,从而提高了离子产生率。通过外加电场和离子“雪崩”头部的本征电场的叠加作用,离子被束缚在放电通道中。对离子施加垂直电场方向的作用力,就能把电场中的等离子体成束输送出去。已经能够做到有效体积仅为1cm3的等离子体源,输运等离子体率达到1012cm-3.s-1。

关键词：高气压非平衡态电离连续性方程离子

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高能等离子体分解CO_2气体研究

中国环境科学 1994年第4期14卷 303-307页

作者：白希尧白敏冬傅锐张芝涛张艳玲鞍山静电技术研究设计院

为治理温室气体ＣＯ_２，本工作在低温常压条件下，利用超高压脉冲电晕放电产生的高能量（２０～５０ｅＶ）非平衡等离子体作用于ＣＯ_２气体分子，使ＣＯ_２分子化学结合键断裂，在定向化学反应作用下，将ＣＯ_２气体分解成单原子气体... 详细信息

为治理温室气体ＣＯ_２，本工作在低温常压条件下，利用超高压脉冲电晕放电产生的高能量（２０～５０ｅＶ）非平衡等离子体作用于ＣＯ_２气体分子，使ＣＯ_２分子化学结合键断裂，在定向化学反应作用下，将ＣＯ_２气体分解成单原子气体分子Ｏ_２和单质固体微粒Ｃ。ＣＯ_２分解率在９０％以上。

关键词：低温常压高能等离子体化学结合键 CO2分解率