非熱電弧等離子體技術(shù)與應(yīng)用

第1章電弧等離子體的產(chǎn)生
1.1電弧放電等離子體的發(fā)展
1.1.1等離子體的定義
1.1.2等離子體的分類
1.1.3電弧放電的發(fā)展及應(yīng)用
1.2電弧放電的特征
1.2.1電弧放電的分類
1.2.2電弧放電的伏安特性
1.3電弧放電的基礎(chǔ)理論
1.3.1陰極電子發(fā)射機制
1.3.2電弧放電中的陰極和陽極層
1.4電弧放電的電源
1.5電弧放電的基本結(jié)構(gòu)
1.5.1自由線性電弧
1.5.2轉(zhuǎn)移電弧
1.5.3非轉(zhuǎn)移電弧和等離子體炬
1.5.4非熱電弧放電
參考文獻
第2章非熱電弧等離子體物理特征及反應(yīng)器
2.1尖端電弧放電
2.2滑動電弧放電
2.2.1刀形電極
2.2.2棒式電極
2.2.3水膜電極
2.2.4水電極
2.2.5多電極
2.3旋轉(zhuǎn)電弧放電
2.3.1機械驅(qū)動電極旋轉(zhuǎn)電弧
2.3.2切向進氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電弧
2.3.3磁驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電弧
2.4龍旋風(fēng)電弧放電
2.5縮放電極電弧放電
2.5.1電壓電流變化
2.5.2電壓電流與電弧變化間的關(guān)聯(lián)
2.6氣液混相非熱電弧放電
2.6.1電壓電流特征
2.6.2電弧特征
2.7非熱電弧等離子體炬
2.7.1用于點火和火焰控制的非熱電弧等離子體炬
2.7.2用于重整制氫和制備納米炭黑的非熱電弧等離子體炬
2.7.3記憶合金電極非熱電弧等離子體發(fā)生器
2.7.4逆渦流非熱電弧等離子體炬
2.7.5金屬噴嘴電極滑弧等離子體炬
2.7.6非熱電弧等離子體射流炬
2.7.7旋轉(zhuǎn)電弧放電發(fā)生器
2.7.8射頻非熱電弧等離子體炬
2.7.9旋風(fēng)非熱電弧等離子體發(fā)生器
2.7.10三級反應(yīng)區(qū)非熱電弧放電等離子體反應(yīng)器
2.7.11交流非熱電弧放電等離子體炬
2.7.12三相交流滑動弧等離子體發(fā)生器
2.7.13磁驅(qū)動非熱電弧等離子體發(fā)生器
2.7.14微型非熱電弧等離子體炬
參考文獻
第3章非熱電弧等離子體物理模型
3.1電弧放電的弧柱通道模型
3.1.1電弧放電中的ElenbaasHeller方程
3.1.2電弧放電弧柱的EngelSteenbeck通道模型
3.2二維非熱電弧等離子體通道物理模型
參考文獻
第4章非熱電弧等離子體化學(xué)過程
4.1等離子體中的基元反應(yīng)
4.1.1激發(fā)
4.1.2電離
4.1.3離解
4.1.4復(fù)合
4.2非熱電弧等離子體中的活性物種
4.2.1HO自由基和NO自由基
4.2.2O3
4.2.3H2O2
4.2.4H3O+
4.3濕空氣非熱等離子體化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)模型
4.3.1濕空氣成分的特性
4.3.2濕空氣低溫等離子體化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)模型
4.4氣液混相非熱電弧放電等離子體反應(yīng)動力學(xué)模型
4.5等離子體氧化反應(yīng)機理
4.5.1HO·和O的反應(yīng)特性
4.5.2臭氧氧化
4.5.3單線態(tài)氧O2(1Δg)
參考文獻
第5章非熱電弧等離子體表面處理
5.1等離子體表面改性的原理
5.2等離子體改性材料的測試和表征
5.2.1接觸角測試
5.2.2掃描電子顯微鏡測試
5.2.3X射線光電子能譜分析
5.2.4紅外光譜分析
5.2.5電子自旋共振光譜分析
5.2.6X射線衍射分析
5.2.7原子力顯微鏡測試
5.3非熱電弧等離子體處理不銹鋼表面
5.3.1304L和316L不銹鋼處理
5.3.2船體不銹鋼處理
5.4非熱電弧等離子體處理紡織物表面
5.4.1棉紗和坯布的改性
5.4.2羊毛的改性
5.5非熱電弧等離子體處理聚合物表面
5.5.1玻纖增強聚酯的處理
5.5.2有機基板的處理
5.6非熱電弧等離子體改性碳基材料
5.6.1顆粒活性炭的改性與應(yīng)用
5.6.2活性炭纖維的改性與應(yīng)用
參考文獻
第6章非熱電弧等離子體制備材料
6.1等離子體制備材料裝置
6.2電解介質(zhì)對納米氧化亞銅形貌的影響
6.3磁力攪拌對納米氧化亞銅形貌的影響
6.4電流密度對納米氧化亞銅形貌的影響
6.5反應(yīng)溫度對納米氧化亞銅形貌的影響
6.6微等離子體制備納米氧化亞銅機理分析
參考文獻
第7章非熱電弧等離子體處理氣體污染物
7.1非熱電弧等離子體處理無機氣體污染物
7.1.1N2O轉(zhuǎn)化
7.1.2H2S的凈化
7.1.3SO2的脫除
7.2非熱電弧等離子體處理揮發(fā)性有機污染物
7.2.1施加電壓對等離子體凈化效果的影響
7.2.2濃度對等離子體凈化效果的影響
7.2.3水汽含量對離子體凈化效果的影響
7.2.4等離子體降解機理
7.3非熱電弧等離子體降解持久性有機污染物
7.3.1脫除煙氣中多環(huán)芳烴和炭黑顆粒系統(tǒng)
7.3.2PE焚燒煙氣等離子體凈化效果
7.3.3PVC焚燒煙氣等離子體凈化效果
7.3.4多環(huán)芳烴和炭黑降解機理
7.4活性炭吸附和脫附等離子體氧化凈化有機廢氣
7.4.1工藝流程及凈化原理
7.4.2噴漆有機廢氣凈化工程應(yīng)用
參考文獻
第8章非熱電弧等離子體處理液體污染物
8.1非熱電弧等離子體降解有機廢液
8.1.1磷酸三丁酯的降解
8.1.2廢甘油的轉(zhuǎn)化
8.2非熱電弧等離子體處理有機廢水
8.2.1等離子體—芬頓反應(yīng)降解酸性橙Ⅱ
8.2.2等離子體—光催化降解酸性橙Ⅱ
8.3非熱電弧等離子體處理無機廢水
8.3.1初始pH值對Cr(Ⅵ)還原的影響
8.3.2Cr(Ⅵ)初始濃度對Cr(Ⅵ)還原的影響
8.3.3輸入功率對Cr(Ⅵ)還原的影響
8.3.4沉淀產(chǎn)物分析
8.4非熱電弧等離子體氧化－生物凈化組合工藝
參考文獻
第9章非熱電弧等離子體殺菌
9.1低溫等離子體殺菌機理
9.1.1電場
9.1.2熱效應(yīng)
9.1.3紫外輻射
9.1.4機械力
9.1.5帶電粒子
9.1.6羥基自由基
9.1.7過氧化氫(H2O2）
9.1.8過氧基(ROO·）和烷基自由基(RO·）
9.2非熱電弧等離子體表面殺菌
9.2.1等離子體殺菌效果的確定
9.2.2等離子體殺菌裝置
9.2.3不同氣體流量對等離子體表面殺菌的影響
9.2.4接觸距離對滑動弧表面殺菌的影響
9.2.5細菌數(shù)量對表面殺菌的影響
9.3非熱電弧等離子體水體殺菌
9.3.1液體循環(huán)流量對滑動弧液體殺菌的影響
9.3.2不同氣體類型對滑動弧液體殺菌的影響
9.3.3等離子體處理過程中細菌細胞形態(tài)的變化
9.3.4殺菌機理的探討
9.4非熱電弧等離子體制備消毒劑
參考文獻
第10章非熱電弧等離子體轉(zhuǎn)化燃料和制氫
10.1等離子體轉(zhuǎn)化燃料的主要反應(yīng)
10.2等離子體重整燃料的評價方法
10.2.1O/C比
10.2.2S/C比
10.2.3燃料轉(zhuǎn)化率
10.2.4氫氣產(chǎn)率
10.2.5氫氣選擇性
10.2.6單位能耗需求(SER）
10.2.7單位能量消耗(SEI）
10.2.8能量效率
10.3非熱電弧等離子體重整甲烷
10.3.1重整甲烷
10.3.2甲烷與二氧化碳混合物的轉(zhuǎn)化
10.4非熱電弧等離子體重整液體燃料
10.4.1等離子體重整乙醇制合成氣系統(tǒng)
10.4.2O/C比對轉(zhuǎn)化率的影響
10.4.3O/C比對產(chǎn)物氫氣和CO的影響
10.4.4O/C比對單位能耗和能量效率的影響
10.4.5S/C比對轉(zhuǎn)化率的影響
10.4.6S/C比對產(chǎn)物H2和CO的影響
10.4.7S/C比對單位能耗的影響
10.4.8乙醇流量比對轉(zhuǎn)化率的影響
10.4.9乙醇流量比對單位能耗、能量效率及氫氣產(chǎn)率的影響
10.4.10乙醇流量比對產(chǎn)物H2和CO的影響
10.4.11等離子體重整乙醇的機理
10.4.12等離子體—乙醇能量循環(huán)
參考文獻
第11章非熱電弧等離子體熱解生物質(zhì)
11.1非熱電弧等離子體熱解生物質(zhì)系統(tǒng)
11.1.1非熱電弧等離子體反應(yīng)器
11.1.2非熱等離子體熱解生物質(zhì)的工藝流程
11.2等離子體熱解生物質(zhì)的評估指標(biāo)
11.2.1生物質(zhì)轉(zhuǎn)化率
11.2.2各組分的體積分?jǐn)?shù)
11.2.3H2/CO比
11.3載氣種類對等離子體熱解生物質(zhì)的影響
11.3.1氣體產(chǎn)物隨時間的變化情況
11.3.2載氣種類對生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的影響
11.3.3載氣種類對氣體組分的影響
11.3.4載氣種類對合成氣生產(chǎn)的影響
11.4放電功率對等離子體熱解生物質(zhì)的影響
11.4.1氣體產(chǎn)物隨時間的變化情況
11.4.2放電功率對生物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的影響
11.4.3放電功率對氣體組分的影響
11.4.4放電功率對合成氣生產(chǎn)的影響
11.5熱解固體產(chǎn)物表面結(jié)構(gòu)分析
參考文獻