水中高压脉冲放电机理与效能研究开题报告
2020-04-13 11:09:32
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1 研究背景和意义
随着工农业的发展, 有机污染物对水体污染日益严重。氧化技术往往是控制有机污染物以及处理有机废水的有效手段。然而许多对人体健康不利的有机物如杀虫剂、除草剂等,往往稳定性高,很难通过传统的氧化过程除去。因而具有高效、快速、无选择性的高级氧化技术得到了越来越多的关注。臭氧的催化氧化可以有效去除高稳定性的农药,fenton试剂可以有效的从废水中氧化去除有害的有机物。新型的高级氧化技术则是传统氧化剂与外界能量介入的结合, 如紫外线 /h2o2 技术、超声波 /h2o2 技术,以及高能电子辐射技术等。最近水中高压脉冲放电去除污染物的技术由于高效无选择性引起了越来越多的关注。
高压脉冲放电是常压下产生等离子体的主要方法,水中高压脉冲放电脉冲前程短,脉冲宽度窄,因而在电场内不使离子加速的情况下,单使电子加速,从而形成无需屏蔽的高能自由电子,这些高能自由电子碰撞水分子,促使水分子激发裂解或电离,产生等离子体通道。这一过程同时伴随着某些物理效应和化学效应,兼具高温热降解、高能电子辐射、臭氧氧化、紫外光降解、光化学氧化、超临界水氧化、液电空化降解、高能电子、自由基、激发态分子等多种作用的综合效应。在等离子状态下发生的化学反应可突破传统化学的约束,发生一般条件下无法发生的反应。
放电作用产生的这些活性物质及其高能电子轰击污染物质中c—c键及不饱和键,发生断键和开环等一系列反应,或使大分子物质变成小分子,从而提高难降解物质的可生化性,乃至最终将其去除。同时,放电过程产生的紫外光一方面单独作用分解有机物,另一方面和臭氧联合作用分解有害物质,其单独作用的机理是废水中的有机分子吸收光子后进入激发态,激发态分子返回基态时吸收的能量使其分子键断裂,生成相应的游离基和离子,这些游离基或离子易与游离氧或水分子反应生成新的物质而被除去。在和臭氧联合作用时,无论在氧化能力还是在氧化速度上,都远远超过紫外光解或臭氧单独作用,另外放电通道内的高温、高压,在液体内产生的巨大冲击波也使有机物得到降解。
2. 研究的基本内容与方案
2.1预计达到目标
3. 研究计划与安排
第1~2周:按照毕业设计任务书及要求,查阅国内外研究现状等文献;
第3周:撰写并提交毕业设计开题报告;
第4~5周:完成英文文献翻译;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 孙冰.液相放电等离子体及其应用 科学出版社
[2]李国锋,吴彦,王宁会.脉冲电晕放电特性研究[j].大连理工大学学报,1999,39(6):736—740
[3] 张晓兵,赵骥宇,袁士伟.水下冲击大电流问接测量方法研究[j].科学技术与工程,2016,(24):211-213