Optical and electrical analysis of multi-electrode cylindrical dielectric barrier discharge (DBD) plasma reactor

Vacuum ◽  
2018 ◽  
Vol 157 ◽  
pp. 465-474 ◽  
Author(s):  
Guanghui Niu ◽  
Yanping Li ◽  
Jie Tang ◽  
Xu Wang ◽  
Yixiang Duan
Keyword(s):  
Dielectric Barrier Discharge ◽  
Barrier Discharge ◽  
Plasma Reactor ◽  
Dbd Plasma ◽  
Dielectric Barrier ◽  
Electrical Analysis

scholarly journals New development of double dielectric barrier discharge (DBD) plasma reactor for medical

2019 ◽  
Vol 1170 ◽  
pp. 012020 ◽  
Author(s):  
M Restiwijaya ◽  
A R Hendrini ◽  
B Dayana ◽  
E Yulianto ◽  
A W Kinandana ◽  
...  
Keyword(s):  
Dielectric Barrier Discharge ◽  
Barrier Discharge ◽  
Plasma Reactor ◽  
Dbd Plasma ◽  
Dielectric Barrier ◽  
New Development

scholarly journals Modeling of dielectric barrier discharge (DBD) plasma reactor for soil remediation

2019 ◽  
Author(s):  
Κωνσταντίνα Μπαλή
Keyword(s):  
Dielectric Barrier Discharge ◽  
Soil Remediation ◽  
Barrier Discharge ◽  
Plasma Reactor ◽  
Dbd Plasma ◽  
Dielectric Barrier

Οι περιοχές ρύπανσης αυξάνονται διαρκώς εξαιτίας των επεκτεινόμενων βιομηχανικών ζωνών, έχοντας σημαντικό αντίκτυπο στην ανθρώπινη υγεία. Πρόσφατες έρευνες για την αποκατάσταση των εδαφών αυτών έδειξαν ενθαρρυντικά αποτελέσματα για την αντιμετώπιση της ρύπανσης, μέσω της τεχνολογίας πλάσματος. Συγκεκριμένα, η χρήση αντιδραστήρα διηλεκτρικού φράγματος οδηγεί στη δημιουργία πολύ ενεργών οξειδωτικών μέσων, τα οποία επιτίθενται άμεσα στο ρύπο. Στην παρούσα διατριβή, η μοντελοποίηση της παραγωγής πλάσματος, των οξειδωτικών μέσων, καθώς και των διεργασιών που συντελούνται για την απορρύπανση και εν τέλει την αποκατάσταση του εδάφους, είναι στο επίκεντρο της μελέτης. Η μελέτη αυτή επεκτείνεται σε ένα σημαντικό χρονικό εύρος διεργασίας, από την κλίμακα νανοδευτερολέπτων έως την κλίμακα λεπτών, ερευνώντας τόσο τις διεργασίες πλάσματος που λαμβάνουν χώρα σε μικρούς χαρακτηριστικούς χρόνους, όσο τις αντιδράσεις απορρύπανσης και τα φαινόμενα μεταφοράς που συμβαίνουν σε κλίμακα λεπτών. Αρχικά αναπτύχθηκαν μοντέλα μελέτης των ηλεκτρικών εκκενώσεων του αντιδραστήρα διηλεκτρικού φράγματος σε συνθήκες ατμοσφαιρικής πίεσης (για την παραγωγή ψυχρού πλάσματος) σε μια κύρια διάσταση. Εξετάστηκαν σημαντικές παράμετροι της διεργασίας, όπως η συσχέτιση των διαφορετικών διηλεκτρικών μέσων, το πάχος αυτών, οι αποστάσεις μεταξύ τους, καθώς και η εφαρμοζόμενη υψηλή τάση για την παραγωγή πλάσματος. Οι περιπτώσεις αυτές μελετήθηκαν με εξειδικευμένα αριθμητικά μοντέλα. Δημιουργήθηκε ένα καινοτόμο μοντέλο ιεραρχικής προσέγγισης για να μελετήσει και να συνδέσει τα φαινόμενα μεταφοράς θερμότητας σε επίπεδο πλάσματος με το μακροσκοπικό επίπεδο. Η δημιουργία ενεργών μέσων από τις αντιδράσεις πλάσματος μοντελοποιήθηκε στη μικρο-χρονοκλίμακα (μs), ενώ οι μηχανισμοί συναγωγής και μεταφοράς θερμότητας στη μακρο-χρονοκλίμακα (min). Η θεωρία συνεχούς μέσου χρησιμοποιήθηκε για την εκτίμηση χρονικά μεταβαλλόμενων ιδιοτήτων μεταφοράς μέσα στο πορώδες έδαφος. Εν τέλει, δημιουργήθηκε ένα προγνωστικό μοντέλο, χρονικά εξελισσόμενο, για τη διεργασία της απορρύπανσης. Το μοντέλο αυτό συγκρίθηκε με αντίστοιχα πειραματικά δεδομένα. Aναπτύχθηκε, επίσης, ένα ιεραρχικό μοντέλο για χαμηλές θερμοκρασίες παραγωγής πλάσματος, λαμβάνοντας υπόψη μόνο τους σημαντικούς μηχανισμούς απορρύπανσης με χαρακτηριστικούς χρόνους από την νανο- έως τη μακρο-χρονοκλίμακα. Χρησιμοποιώντας κατάλληλες τεχνικές, οι διεργασίες σε επίπεδο ψυχρού πλάσματος συνδέθηκαν με αυτές στη μακρο-κλίμακα μέσω των τοπικών συγκεντρώσεων των χημικών στοιχείων. Μια σύνθετη αλληλουχία, αποτελούμενη από 100 αντιδράσεις, δημιουργήθηκε για τον προσομοιωτή του πλάσματος, με σκοπό την εκτίμηση των συγκεντρώσεων των πολύ ενεργών οξειδωτικών μέσων, υπό τις νέες συνθήκες λειτουργίας του αντιδραστήρα. Αυτές οι συγκεντρώσεις των χημικών στοιχείων χρησιμοποιήθηκαν στη συνέχεια σαν πηγές σωματιδίων για το μακροσκοπικό πρόβλημα. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκε ένας ισοδύναμος συντελεστής ευκινησίας (mobility) για να περιγράψει την κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων μέσα στο πορώδες έδαφος κατά τη διάρκεια της διεργασίας πλάσματος. Μελετήθηκε ένα ευρύ φάσμα ειδικών παροχών αερίου για τον αντιδραστήρα, καταδεικνύοντας τη σημαντική επίδραση της ροής στο πρόβλημα της απορρύπανσης. Επιπλέον, μελετήθηκε η επίδραση του πορώδους του εδάφους και της διαπερατότητας αυτού στην απορρύπανση. Τέλος, μελετώνται περιπτώσεις βελτίωσης των συνθηκών λειτουργίας του αντιδραστήρα και προτείνονται τρόποι που θα ενίσχυαν το ρυθμό απορρύπανσης.

scholarly journals Degradation of Methylene Blue via Dielectric Barrier Discharge Plasma Treatment

Water ◽  
2019 ◽  
Vol 11 (9) ◽  
pp. 1818 ◽  
Author(s):  
Lihang Wu ◽  
Qinglong Xie ◽  
Yongbo Lv ◽  
Zhenyu Wu ◽  
Xiaojiang Liang ◽  
...  
Keyword(s):  
Methylene Blue ◽  
Dielectric Barrier Discharge ◽  
Barrier Discharge ◽  
Plasma Reactor ◽  
Chemical Oxidation ◽  
Active Species ◽  
Initial Solution ◽  
Energy Yield ◽  
Dbd Plasma ◽  
Dielectric Barrier

The degradation of methylene blue (MB) using an upgraded dielectric barrier discharge (DBD) plasma reactor was investigated in this paper. Air plasma was generated in the glass bead packed bed in the reactor, which was propagated into MB solution through a microporous diffuser plate. Microdischarge phenomenon can be observed on the interface of MB solution and the diffuser plate, where plasma active species were generated. The effects of air flow rate, initial solution concentration, initial solution pH, and initial solution conductivity on MB degradation were examined. Experimental results indicated that the proposed plasma reactor was effective for MB degradation. No obvious change in MB degradation efficiency was obtained for solution with various initial pH and conductivities, which suggested the potential of the reactor in actual wastewater treatment. The possible mechanism of the generation of plasma active species for MB degradation was proposed. In addition, the total organic carbon removal and chemical oxidation demand removal after 30 min treatment were 38.5% and 48.3%, which was higher than that obtained by ozone. The energy yield for MB degradation reached up to 9.3 g/kWh. Finally, a possible degradation pathway of MB solution was proposed.

scholarly journals Recent Developments in Dielectric Barrier Discharge Plasma-Assisted Catalytic Dry Reforming of Methane over Ni-Based Catalysts

Catalysts ◽  
2021 ◽  
Vol 11 (4) ◽  
pp. 455
Author(s):  
Xingyuan Gao ◽  
Ziting Lin ◽  
Tingting Li ◽  
Liuting Huang ◽  
Jinmiao Zhang ◽  
...  
Keyword(s):  
Dielectric Barrier Discharge ◽  
Energy Input ◽  
Barrier Discharge ◽  
Plasma Reactor ◽  
High Energy ◽  
Dry Reforming ◽  
Dry Reforming Of Methane ◽  
Dbd Plasma ◽  
Dielectric Barrier ◽  
Recent Developments

The greenhouse effect is leading to global warming and destruction of the ecological environment. The conversion of carbon dioxide and methane greenhouse gases into valuable substances has attracted scientists’ attentions. Dry reforming of methane (DRM) alleviates environmental problems and converts CO2 and CH4 into valuable chemical substances; however, due to the high energy input to break the strong chemical bonds in CO2 and CH4, non-thermal plasma (NTP) catalyzed DRM has been promising in activating CO2 at ambient conditions, thus greatly lowering the energy input; moreover, the synergistic effect of the catalyst and plasma improves the reaction efficiency. In this review, the recent developments of catalytic DRM in a dielectric barrier discharge (DBD) plasma reactor on Ni-based catalysts are summarized, including the concept, characteristics, generation, and types of NTP used for catalytic DRM and corresponding mechanisms, the synergy and performance of Ni-based catalysts with DBD plasma, the design of DBD reactor and process parameter optimization, and finally current challenges and future prospects are provided.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document