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大气压强电场放电在外来海洋生物应急防控处理装置中的应用实验研究 被引量：1
1
作者 张小芳 白敏冬 +3 位作者 张晓晔 田一平 俞哲 张芝涛 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期45-52,共8页
为了防控船舶压舱水造成的外来海洋生物传播,国际海事组织(IMO)于2004年制定了《国际船舶压舱水和沉积物管理与控制公约》,要求所有船舶必须安装通过IMO认证的船舶压舱水处理设备。然而截止目前,已装船使用的压舱水处理设备存在处理效... 为了防控船舶压舱水造成的外来海洋生物传播,国际海事组织(IMO)于2004年制定了《国际船舶压舱水和沉积物管理与控制公约》,要求所有船舶必须安装通过IMO认证的船舶压舱水处理设备。然而截止目前,已装船使用的压舱水处理设备存在处理效果无法达到IMO排放标准的情况。为有效降低由压舱水引起的外来海洋生物入侵风险,开展压舱水应急处理技术研究非常必要。该研究基于大气压下微流注与微辉光交替协同形成强电场放电,建立协同水力空化技术高效生成羟基自由基的方法。通过研制分区激励式大气压非平衡等离子体发生阵列,构建高浓度活性粒子制备单元,与水力空化单元、液液混溶单元和残余氧化剂去除单元等优化组合,构成羟基自由基外来海洋生物应急防控处理装置。运用该装置开展大连港海水现场示范实验。实验结果表明:当处理水量为30~40 t/h,浮游植物含量为2.6×10~4~3.77×10~4 cells/m L时,10μm及以上大小的浮游植物杀灭率为100%,处理效果均达到IMO排放标准,海水水质得到明显改善。羟基自由基外来海洋生物应急防控处理装置可为中国防控船舶压舱水外来海洋生物入侵提供有效的技术手段。 展开更多
关键词 船舶压舱水 强电场放电 羟基自由基 生物有效性
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基于强电场放电协同水力空化的气液传质研究 被引量：1
2
作者 徐书婧 俞哲 +3 位作者 周新颖 田一平 张赟阁 张芝涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1854-1862,共9页
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... 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。 展开更多
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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强电场放电CH_4与N_2合成方法的研究 被引量：4
3
作者 詹科萍 白敏冬 +1 位作者 高洪辉 潘巧媛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期60-62,共3页
实验研究了在常温、常压、无催化剂条件下,利用介质阻挡强电场放电方法对CH4和N2的合成。通过改变激励电压和气体比例(CH4/N2)研究对CH4转化及产物生成的影响规律。激励电压升高,CH4转化率和合成NH3的浓度随之增大;CH4/N2=3时,CH4的转... 实验研究了在常温、常压、无催化剂条件下,利用介质阻挡强电场放电方法对CH4和N2的合成。通过改变激励电压和气体比例(CH4/N2)研究对CH4转化及产物生成的影响规律。激励电压升高,CH4转化率和合成NH3的浓度随之增大;CH4/N2=3时,CH4的转化率及合成NH3的浓度达到最佳值,CH4转化率为57%;合成NH3的体积分数φ(NH4)=8 000×10-6。实验中其它产物有C2烃、C3H8、C4H10、H2和液体燃料油等;实验研究中实现了CH4的高转化率、高浓度NH3的合成及液体燃料的生成,为化学工业提供新的原料来源。收集到的燃料油中含有吡咯、2-甲基-1,4-戊二烯等8种主要物质,其中有重要的医药原料及其中间体、香科等高附加值产品。 展开更多
关键词 强电场电离放电 等离子体合成 介质阻挡放电 合成氨 合成燃料油
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基于强电离放电技术制备羟基自由基的船舶压载水处理系统设计 被引量：8
4
作者 陈操 孟祥盈 +2 位作者 白敏冬 孙健 孟凡鹏 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2238-2244,共7页
船舶压载水的交换可能致使海洋中不同海域生物的交互入侵,打破原有海域生态系统的平衡,为此,研究了一种基于强电离放电方法规模化制备羟基自由基技术的新型船舶压载水处理系统。该系统利用大气压下强电场电离放电,将氧气和气态水充分电... 船舶压载水的交换可能致使海洋中不同海域生物的交互入侵,打破原有海域生态系统的平衡,为此,研究了一种基于强电离放电方法规模化制备羟基自由基技术的新型船舶压载水处理系统。该系统利用大气压下强电场电离放电,将氧气和气态水充分电离,离解产生大量氧活性粒子,并通过高速射流,在管路中完成空化效应,制备高浓度羟基溶液,实现在船舶压载水装载过程中快速、高效的杀灭有害微生物和病原体。实验结果显示,压载水经过质量流量为10 t/h的压载水处理系统处理后,藻和细菌被全部杀灭,致死率达100%。在48 h和120 h两个时间点对处理舱进行检测,未发现有再生现象发生。除此之外,比较处理前后水质参数及生物学指标变化情况,经羟基处理后丙二醛(MDA)浓度有明显升高,而水中BOD、COD质量浓度明显降低。通过对MDA检测,羟基杀灭机制很可能是通过影响细胞脂质过氧化进程来完成。处理后压载水的水质得到了明显改善,减轻了压载水排放过程中对排放水域的环境压力。 展开更多
关键词 强电场放电 羟基自由基 微生物杀灭 丙二醛 脂质过氧化 水质变化
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强电离放电·OH致死有害细菌的实验
5
作者 武建芳 张芝涛 蔡丽娇 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第5期551-555,559,共6页
采用喷嘴对·OH进行载体喷雾定量杀菌实验,研究·OH的衰减程度及其对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌黑色变种的灭活作用;并通过测定不同浓度.OH对细菌作用后产生的脂质过氧化物量和蛋白质漏出量,研究了.OH对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌黑... 采用喷嘴对·OH进行载体喷雾定量杀菌实验,研究·OH的衰减程度及其对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌黑色变种的灭活作用;并通过测定不同浓度.OH对细菌作用后产生的脂质过氧化物量和蛋白质漏出量,研究了.OH对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌黑色变种细胞损伤的情况.结果表明:应用椎型喷嘴(孔径3.18 mm,水压0.49 MPa)和扇型扇形喷嘴(孔径3.57 mm,水压0.63 MPa)喷雾后的雾滴粒径可以有效地降低.OH衰减,对有害细菌的杀灭率都可达到《消毒技术规范》要求. 展开更多
关键词 强电场放电 ·OH 大肠杆菌 枯草芽孢杆菌黑色变种 载体喷雾定量杀菌
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强电离放电制取·OH及其在烟气脱硫中的应用
6
作者 潘巧媛 白敏菂 +2 位作者 冷宏 薛晓红 王永伟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2202-2206,共5页
为了解决目前气体电离放电脱硫方法存在的问题,采用强电场电离放电方法,以O2、H2O为原料制取高体积分数大产生量的·OH等活性碎片,注入烟气中氧化脱除SO2并生成酸。研究结果表明,在烟气温度65°C、·OH与SO2体积分数比为4时... 为了解决目前气体电离放电脱硫方法存在的问题,采用强电场电离放电方法,以O2、H2O为原料制取高体积分数大产生量的·OH等活性碎片,注入烟气中氧化脱除SO2并生成酸。研究结果表明,在烟气温度65°C、·OH与SO2体积分数比为4时,SO2脱除率达到了83.4%;烟气温度升高致使脱硫率成直线下降,温度每增加10°C脱硫率约下降6%;烟气体积流量从0.6增加到2.4m3/h时,脱硫率变化<1%,脱硫率几乎为一恒定值。·OH注入脱硫技术能有效脱除烟气中SO2,整个过程不需外加吸收剂、催化剂,产物为硫酸,是一种资源化烟气脱硫的绿色新方法。 展开更多
关键词 强电场电离放电 羟基自由基 烟气脱硫 影响因素 脱硫率 硫酸
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羟基自由基氧化降解对羟基苯甲酸的研究 被引量：13
7
作者 白敏冬 马彬 +3 位作者 邵秘华 程超 李嘉欣 成建国 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2156-2161,共6页
为了研究大气压强电场放电产生的羟基自由基(?OH)对水中难降解的酚类有机物—对羟基苯甲酸(4-HBA)的氧化降解,同时研究羟基自由基对4-HBA去除率和投加过氧化氢(H2O2)的质量浓度及投加方式的影响,以浓度为1 000μmol/L的4-HBA水溶液作为... 为了研究大气压强电场放电产生的羟基自由基(?OH)对水中难降解的酚类有机物—对羟基苯甲酸(4-HBA)的氧化降解,同时研究羟基自由基对4-HBA去除率和投加过氧化氢(H2O2)的质量浓度及投加方式的影响,以浓度为1 000μmol/L的4-HBA水溶液作为研究水体,通过大气压强电场放电协同气液混溶装置对该溶液进行处理,并通过高效液相色谱来测定4-HBA的浓度。实验结果表明:在处理时间为1 s、总氧化剂(total radical oxidant,TRO)的质量浓度从10 mg/L升至30 mg/L的条件下,水体中4-HBA的浓度从525.72μmol/L降至180.89μmol/L;在投加H2O2的质量浓度为1 mg/L、2 mg/L、5 mg/L的条件下,水体中4-HBA的去除率从50.13%升高到64.15%,反应前投加H2O2时的4-HBA去除率比反应后投加H2O2时的4-HBA去除率高。因此,增加水中的TRO有助于4-HBA的降解,反应前投加一定量的H2O2有助于4-HBA的氧化降解。 展开更多
关键词 大气压强电场放电 高级氧化技术 羟基自由基 对羟基苯甲酸 3 4-二羟基苯甲酸 去除率
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船舶压载水高级氧化处理技术海域应用效果分析 被引量：3
8
作者 张晓晔 张赟阁 +3 位作者 田一平 张小芳 张芝涛 刘蕊 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2681-2688,共8页
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、... 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。 展开更多
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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氧活性粒子注入烟道中脱除SO_2的研究
9
作者 冷宏 白敏菂 +1 位作者 王永伟 毛首蕾 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期369-374,共6页
为解决目前石灰石-石膏湿法烟气脱硫(FGD)存在的投资和运行费用高、占地面积大、产生大量污水及低质硫酸钙等问题,将小流量高浓度氧活性粒子和HO2-引发剂分别注入烟道中,与烟气中水反应生成.OH,并在无吸收剂、催化剂及其他技术协同作用... 为解决目前石灰石-石膏湿法烟气脱硫(FGD)存在的投资和运行费用高、占地面积大、产生大量污水及低质硫酸钙等问题,将小流量高浓度氧活性粒子和HO2-引发剂分别注入烟道中,与烟气中水反应生成.OH,并在无吸收剂、催化剂及其他技术协同作用下,利用.OH氧化脱除大流量烟气量中的微量SO2并生成H2SO4.结果表明:氧活性粒子与SO2的物质的量比n=4时,SO2脱除率达到94.6%,回收酸液中SO24-回收率达到28.8%;烟气温度每升高10 K,脱硫率降低5%左右;O2体积分数成倍变化对脱硫率影响甚微;当H2O体积分数大于9%时基本满足了脱硫要求. 展开更多
关键词 强电离放电电场 氧活性粒子 引发剂 羟基自由基 SO2脱除率
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