Influence of voltage polarity and type of energization on the corona induced decomposition of VOCs

• Autorzy: Paradisi, C. , Ganci, S. , Scorrano, G. , Rea, M.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Nonthermal plasma based technologies are currently being developed for the abatement of volatile organic compounds (VOCs). One way of producing the nonthermal plasma is DC or pulsed corona discharge. In this paper results of investigation on the treatment of some VOCs (CH4; Ch3COOCH3; 1,2-DCA; n-octane; i-octane) in a wire-cylinder reactor with positive and negative DC and positive and negative pulsed voltage are presented. The reactivity of VOCs generally greater with negative polarity than with positive. Results obtained by authors indicate the relevance of the energy distribution of the electrons on the chemistry of the process.

PL

Wpływ polaryzacji napięcia i rodzaju zasilania na rozkład lotnych związków organicznych w wyładowaniu koronowym. W ostatnich latach podejmowane są próby zastosowania technologii wykorzystujących plazmę nietermiczną do rozkładu lotnych związków oragnicznych (VOC). Wiadomo, że plazmę nietermiczną można generować za pomocą stałonapięciowego lub impulsowego wyładowania koronowego. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu dodatniej i ujemnej polaryzacji stałonapięciowego i impulsowego wyładowania koronowego w reaktorze typu drut-cylinder na przemiany wybranych związków organicznych (CH4;CH3COOCH3; 1,2-DCA; n-oktan; i-oktan). Generalnie, reaktywność związków VOC jest większa w przypadku polaryzacji ujemnej niż dodatniej. Ponadto, reaktywność VOC w przybliżeniu wprost proporcjonalna do natężenia prądu wyładowania koronowego. Wyniki uzyskane przez autorów pracy świadczą o istotnym wpływie rozkładu energii elektronów wyładowania koronowego na przebieg procesów chemicznych.

Słowa kluczowe

PL

lotne związki organiczne; polaryzacja napięcia; wyładowania koronowe; zasilanie

• Czasopismo: Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery
• Rocznik: 2000
• Tom: Nr 107
• Strony: 75-84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Paradisi, C.

• Department of Organic Chemistry, Univerity of Padova, Italy

autor

Ganci, S.

• Department of Organic Chemistry, Univerity of Padova, Italy

autor

Scorrano, G.

• Department of Organic Chemistry, Univerity of Padova, Italy

autor

Rea, M.

• Department of Electrical Engineering, University of Padova, Italy

Bibliografia

• [1] Odic E., Paradisi C, Rea M., Parissi L.. Goldman A., Goldman M.: Treatment of organic pollutants by corona discharge plasma, [in:] The Modern Problems of Electrostatics with Applications in Environment Protection, NATO Science Series 2, Environmental Security. Vol. 63, Inculet, 1.1., Tanasescu F. T. and Cramariuc R. Eds., Kluwer Academic Publishers, Dordrecht. 1999, 143-160.
• [2] Vcrcammen K. L. L., Berczin A. A.. Lox F., Chang J. S.: Non thermal plasma techniques for the reduction of VOC in air streams: a critical review, J. Adv. Oxid. Technol. 2(1997), 2, 312-329.
• [3] Paradisi C, Rea M., Scorrano G., Dono A., Martinucci S.. Pompolani S.: Influence of voltage rise time on VOCs removal by pulse corona, Proceedings of NEDO Symposium on Non-Thermal Discharge Plasma Technology for Air Pollution Control 1997, Beppu (Japan), 1997, 59-64.
• [4] Dono A., Martinucci S., Paradisi C, Scorrano G., Rea M.: Decomposition of chlorinated VOCs in air at ambient temperature and pressure in a pulsed corona reactor and in an A PCI Source, Proceedings of HAKONE VI International Symposium on High Pressure, Low Temperature Plasma Chemistry. Cork (Irlarida), 1998, 31-36.
• [5] Dono A., Paradisi C, Scorrano G.: Abatement of volatile organic compounds by corona discharge. A study of the reactivity of trichloroethylene under atmospheric pressure ionization conditions, Rapid Coinmunic. Mass Spectrom., 11(1997), 1687-1694.
• [6] Storch D. G., Kushner M. J.: Destruction mechanisms for formaldehyde in atmospheric pressure low temperature plasmas, J. Appl. Phys. 73(1993), 51-55.
• [7] Evans D., Rosocha L. A., Anderson G. K., Coogan J. J., Kushner M. J.: Plasma remediation of trichloroethylene in silent discharge plasmas, J. Appl. Phys. 74(1993), 5378-5386.
• [8] Chang J.-S., Kushner M. J.. Rood M. J.: Gas-phase removal of nitric oxide from gas streams via dielectric barrier discharges. Environ. Sci. Technol. 26(1992), 777.
• [9] Vitale S. A., Hadidi K., Colm D. R., Falkos P.: Electron beam generated plasina decomposition of 1,1,1-tric.hloroethane. Plasma Chem. Plasma Proa, 1.6(1996), 651, ibidem 17(1997), 59-78.
• [10] Futamura S., Yamamoto T.: Byproduct identification and mechanism determination in plasma chemical decomposition of trichloroethylene. IEEE Trans. Ind. Appl., 33(1997), 447-453.
• [11] Slater R. C., Douglas-Hamilton D. H.: Electron-beam-initiated destruction of low concentrations of vinyl chloride in carrier gases, J. Appl. Phys., 52(1981), 5820-5828.
• [12] Krasnoperov L. N., Krishtopa L. G., Bozzelli J. W.: Study of volatile organic compounds destruction by dielectric barri,er corona discharge, J. Adv. Oxid. Technol., 2(1997), 248-256.
• [13] Penetrante B. M., Hsiao M. C., Bardsley J. N., Merritt B. T., Vogtlin G. E.. Wallman P. H., Kuthi A., Burkhart C. P., Bayless J. R.: Electron impact ionization of air molecules and its application to the abatement of volatile organic compounds. Molecular Physics and Hypersonic Flows, edited by M. Capitelli, Kluwer Academic Publishers, 1996, 461-475.
• [14] Penetrante B. M., Hsiao M. C., Bardsley J. N., Merritt B. T., Vogtlin G. E.. Wallman P. H., Kuthi A.. Burkhart C. P., Bayless J. R.: Electron beam and pulsed corona processing of carbon tetrachloride in atmospheric pressure gas streams, Phys. Letters A, 209(1995), 69-77.
• [15] Koch M., Cohn D. R., Patrick R. M., Schuetze M. P., Bromberg L., Reilly D.. Hadidi K., Thomas P., Falkos P.: Electron beam atmospheric pressure cola plasma decomposition of carbon tetrachloride and trichloroethylene, Environmental Science k Tech., 29(1995), 2946-2952.