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低温等离子体技术是一种绿色环保的净化气体的手段。本文设计了一种全新的用于处理空气污染的净化装置—多通道介质阻挡放电反应器。通过对该装置的电特性和光谱特性以及产生臭氧浓度的实验研究表明,这种采用多通道介质阻挡放电方式的室内空气净化装置,优于传统的介质阻挡放电空气净化器。多点对板式放电单元的特点是直接的金属对金属之间的放电,在放电区的电子能量密度较大:在点对点的局部温度较低,因此产生的臭氧浓度较低,少量的臭氧只能用来分解进入净化单元的细菌和有害气体;每个金属点之间有一定的间隙,这样气流可以从温度较高的区域溢散到温度较低的区域,由于这样的间隙交替存在,所以气流可以得到不断的降温;同时多个金属点把放电区分成多个通道,因此可以有效地降低放电电压。对多点对板式反应器的结构参数优化可得:放电间隙2.0mm,介质板为18mm钢化玻璃,多点对板面积为:300mm*180mm,正极板为15mm厚的铝板可以获得较好的运行效果。
使用这一设备对室内空气中的HCHO和NO2净化时,HCHO和NO2的初始浓度为0.15mg/m3、0.50mg/m3,净化效率分别可以达到97.8%和98.7%。因此,该结构作为空气净化器结构单元,具有体积小、结构简单、功率低、净化效率高等优点,满足净化器小型化、低功耗及高效率的要求。
其次,本文还比较了介质阻挡放电反应器(DBD)和等离子体协同催化剂反应器(CPC)用于处理半导体工业中C2F6、SF6的降解情况。在选用Cu/Zn催化剂时,DBD和CPC去除SF6的效率分别为65.4%,47.6%;C2F6的去除效率分别为20.1%,35.2%,可见催化剂的选择会影响到去除效率;当C2F6、SF6的浓度增加时,去除效率会逐渐下降,但去除量仍然呈增加趋势,这表明对高浓度的处理气体,反应器的能量利用效率并不高;在应用电压改变的情况下,由于CPC反应器中存在电介质,放电功率的增加幅度要大于DBD反应器,放电功率增加可以使去除效率提高10%-20%.加入O2时,两个反应器的去除效率都有增加,但CPC反应器对气体的去除效率增加约30%。因此,相比DBD反应器,CPC反应器是一种更理想的用于降解全氟化合物(PFCs)的手段,它可以有效地提高反应腔内的放电功率和电子密度,这对于C2F6、SF6气体的破解是非常关键的一步。但是对于处理具体的一种气体时,选择合适的催化剂和添加剂也是需要慎重考虑的,这样才能达到较高的去除效率。