一种基于制造技术

本发明专利技术属于高电压绝缘技术和环境保护领域，公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于TiO2颗粒填充DBD降解SF6的性能评估方法及系统


[0001]本专利技术属于高电压绝缘技术和环境保护领域，具体涉及一种基于
TiO2颗粒填充
DBD
降解
SF6的催化效果及性能评估方法
。

技术介绍

[0002]SF6因其良好的绝缘性能，被广泛应用于电气行业等领域
。
但由于
SF6具有很强的温室效应，近年来，
SF6在全球大气中的含量已达到了
105t
的数量级；由于
SF6稳定的化学性质，在大气层中能够稳定存在因而，针对
SF6的无害化处理在当今社会具有重要的环境意义；目前，
DBD
技术已被证明是处理
SF6等工业废气的可靠方法；但
DBD
放电的废气降解率及能量效率较难得到保证，因此还有较大的改进空间；研究发现通过将其与催化剂结合形成填充床式介质阻挡放电技术，能够有效克服上述难题，并提高放电强度
。
研究表明填充颗粒的种类
、
尺寸等因素会对
DBD
放电过程产生明显的影响，填充颗粒可以为反应提供表面活性位点，最终影响到
CO2的还原过程，相比于无填充体系，填充材料的加入能显著改善放电体系
。
但现有关于填充材料降解
SF6的研究较少，因此，为寻求更好的
SF6及其产物处理方案，针对填充材料的继续研究是必要的
。
[0003]在填充材料的选取上，/>TiO2一般具有3种结晶形态：金红石型
、
锐钛矿型和板钛矿型
。
锐钛矿是纳米材料中最常获得的晶型，锐钛矿相由于稳定性不如金红石相，且表面含有大量缺陷，这使其具有优异的催化活性，是催化效果最好的晶型
。
纳米
TiO2具有十分宝贵的性质，具有较高的硬度
、
密度
、
介电常数及折射率，并且纳米
TiO2具有良好的热稳定性
、
化学稳定性和较好的光学
、
力学以及电学各个方面的特性
。
研究发现，
TiO2具有高催化活性，具有很强的光氧化及还原能力，并表现出良好的催化效果
。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例
。
在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分
、
说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围
。
[0005]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术
。
[0006]因此，提供了一种基于
TiO2颗粒填充
DBD
降解
SF6的性能评估方法，本专利技术的目的是针对目前
DBD
处理
SF6的研究不够深入，不足以应用于工业实际等问题，提供一种基于
TiO2颗粒填充
DBD
降解
SF6的催化效果及性能评估方法，最终为工业高效无害化处理
SF6废气提供可靠的实验基础和技术支撑，从而减小
SF6气体对环境造成的危害
。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案，一种基于
TiO2颗粒填充
DBD
降解
SF6的性能评估方法，包括：
[0008]选择纳米
TiO2颗粒为填充介质，并基于
DBD
研究
SF6的等离子体放电分解过程，利用检测区域离线分析
SF6浓度，通过示波器测量放电功率；根据
DBD
等离子体降解技术评估
DBD
对
SF6的降解效果；通过
GC
‑
MS
测量的降解产物对
TiO2填充介质的催化效果进行性能评估
。
[0009]作为本专利技术所述的基于
TiO2颗粒填充
DBD
降解
SF6的性能评估方法的一种优选方案，其中：所述检测区域包括检测区域分为在线检测和离线检测，在线检测区域包括示波器和发射光谱仪，实时检测等离子体放电参数；
[0010]离线检测区域包括气相色谱仪
、
气相质谱
‑
色谱联用仪以及红外傅里叶光谱仪，进行离线分析
SF6浓度以及分解产物种类和浓度；
[0011]通过示波器对
DBD
放电过程进行实时监测并对放电过程中的关键物理参数放电电压
、
放电电流
、
电荷转移进行测量
。
[0012]作为本专利技术所述的基于
TiO2颗粒填充
DBD
降解
SF6的性能评估方法的一种优选方案，其中：所述放电功率包括通过李萨如图形法来测量，平行四边形
ABCD
的面积与放电频率的乘积对应等离子体的放电功率表达为：
[0013]P
＝
fS
ABCD
[0014]其中，
P
为等离子体的放电功率，
f
为放电频率，
S
ABCD
为平行四边形
ABCD
的面积对应一个放电周期的能量
。
[0015]作为本专利技术所述的基于
TiO2颗粒填充
DBD
降解
SF6的性能评估方法的一种优选方案，其中：所述等离子体降解技术包括高效的等离子体降解技术同时兼顾降解率和能量效率；
[0016]在
DBD
反应器中，等离子体降解技术和
TiO2颗粒的光催化降解技术相互协作，共同提高
SF6的降解率和能量效率，等离子体中的高能电子和活性氧物种破坏
SF6的分子结构，使
SF6受到
TiO2颗粒的光催化作用，
TiO2颗粒的光催化活性增强，
SF6的降解率继而提高，同时，考虑和优化
TiO2颗粒的填充量和反应器的工作参数对降解率和能量效率的影响，达到最佳的降解效果和能源利用效率
。
[0017]作为本专利技术所述的基于
TiO2颗粒填充
DBD
降解
SF6的性能评估方法的一种优选方案，其中：所述降解率包括通过测量
DBD
降解前后
SF6的浓度，确定
SF6的降解率为：
[0018][0019]其中，
DRE
为降解率，
C
in
为
SF6的初始浓度，
C
out
为
SF6的降解后的浓度，单位为
ppm。
[0020]作为本专利技术所述的基于
TiO2颗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
TiO2颗粒填充
DBD
降解
SF6的性能评估方法，其特征在于：包括，选择纳米
TiO2颗粒为填充介质，并基于
DBD
研究
SF6的等离子体放电分解过程，利用检测区域离线分析
SF6浓度，通过示波器测量放电功率；根据
DBD
等离子体降解技术评估
DBD
对
SF6的降解效果；通过
GC
‑
MS
测量的降解产物对
TiO2填充介质的催化效果进行性能评估
。2.
如权利要求1所述的一种基于
TiO2颗粒填充
DBD
降解
SF6的性能评估方法，其特征在于：所述检测区域包括检测区域分为在线检测和离线检测，在线检测区域包括示波器和发射光谱仪，实时检测等离子体放电参数；离线检测区域包括气相色谱仪
、
气相质谱
‑
色谱联用仪以及红外傅里叶光谱仪，进行离线分析
SF6浓度以及分解产物种类和浓度；通过示波器对
DBD
放电过程进行实时监测并对放电过程中的关键物理参数放电电压
、
放电电流
、
电荷转移进行测量
。3.
如权利要求2所述的一种基于
TiO2颗粒填充
DBD
降解
SF6的性能评估方法，其特征在于：所述放电功率包括通过李萨如图形法来测量，平行四边形
ABCD
的面积与放电频率的乘积对应等离子体的放电功率表达为：
P
＝
fS
ABCD
其中，
P
为等离子体的放电功率，
f
为放电频率，
S
ABCD
为平行四边形
ABCD
的面积对应一个放电周期的能量
。4.
如权利要求3所述的一种基于
TiO2颗粒填充
DBD
降解
SF6的性能评估方法，其特征在于：所述等离子体降解技术包括高效的等离子体降解技术同时兼顾降解率和能量效率；在
DBD
反应器中，等离子体降解技术和
TiO2颗粒的光催化降解技术相互协作，共同提高
SF6的降解率和能量效率，等离子体中的高能电子和活性氧物种破坏
SF6的分子结构，使
SF6受到
TiO2颗粒的光催化作用，
TiO2颗粒的光催化活性增强，
SF6的降解率继而提高，同时，考虑和优化
TiO2颗粒的填充量和反应器的工作参数对降解率和能量效率的影响，达到最佳的降解效果和能源利用效率
。5.
如权利要求4所述的一种基于
TiO2颗粒填充
DBD
降...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英，王明伟，刘喆，余鹏程，李亚龙，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：