双极电晕放电及其在空气净化中的应用

摘要

本文研制设计了一种基于双极电晕放电的新型无风机空气净化装置。实验研究了双极电晕的放电特性、离子风速、发射光谱及活性粒子种类和臭氧浓度,然后利用双极电晕净化装置进行了灭菌和去除挥发性有机化合物(VOCs)实验,并测试了净化装置的循环气量、噪声、副产物残余等性能参数。结果表明,双极电晕放电的伏安曲线满足经典汤森关系;介质板的利用有效避免了电极间火花放电的产生,使装置具有更高的操作电压和更大的离子风速。双极电晕产生的发射光谱以氮、氧和OH自由基的谱线为主。灭菌和去除VOCs实验表明,该双极电晕净化装置可在6 min左右完全杀灭金黄色葡萄球菌,相比于传统单极电晕(单针-环)或传统无介质层的双极电晕具有更高的杀菌效率;可以在120 min内使30 m^(3)测试室初始浓度为1.06 mg/m^(3)的甲醛(HCHO)降至0.1 mg/m^(3)以下;而且臭氧、氮氧化物等副产物的浓度低,达到环境质量标准;净化装置的噪声小,满足相关标准的要求。