حذف مونوكسيد كربن به روش پلاسماي سرد

Elimination of carbon monoxide using non-thermal plasma technique

زمينه و هدف: امروزه پلاسماي سرد به عنوان يك تكنولوژي نوظهور موفق و اميدبخش در زمينه كنترل آلودگي هوا با راندمان انرژي بالا، بسيار مورد توجه محققان قرا گرفته است. آلودگي هاي اتمسفريك در شكل هاي مختلف بر سلامت انسان و محيط زيست در سطح منطقه اي و جهاني اثرگذار است. مونوكسيدكربن نيز به عنوان يكي از آلاينده هاي شاخص موثر بر سلامت انسان و محيط زيست معرفي شده است. نگراني هاي فزاينده چگونگي اثرات آلودگي هوا بر سلامت انسان از سويي و ملاحظات و سخت گيري بيشتر استانداردهاي كيفيت هوا از سوي ديگر سبب شده تا در سالهاي اخير، تكنيك هاي كنترل آلودگي هوا بويژه تكنيك هاي پلاسماي سرد بمنظور كنترل انواع آلاينده هاي گازي مورد توجه و مطالعه بيشتري قرار گيرد. به همين منظور فرايند حذف اين آلاينده جهت شناخت پارامترهاي موثر در دو سيستم هواي خشك و گاز آرگون هدف اين مطالعه قرار گرفته است. روش بررسي : از اين رو در اين آزمايشات بررسي اثرات ناشي از متغيرهاي دما، غلظت گاز مونوكسيدكربن (CO)، ولتاژ و زمان ماند آلاينده CO بصورت همزمان در دو سيستم، راكتور پلاسماي منفي (گاز رقيق كننده هواي خشك) و سيستم راكتور پلاسماي مثبت (گاز رقيق كننده آرگون) با استفاده از روش ASTM D 5835 مورد سنجش و مطالعه قرار گرفته است. يافته ها: : نتايج حاصل نشان مي دهد متغير دما و زمان ماند بر حذف آلاينده مونوكسيدكربن به ترتيب در سيستم هواي خشك و گاز آرگون، در محدوده آزمايشي چندان اثر قابل توجهي ندارد. در صورتي كه مهمترين عامل اثرگذار بر ميزان حذف گاز مونوكسيدكربن در دو سيستم هواي خشك و گاز آرگون متغير ولتاژ مصرفي راكتور پلاسما در محدوده 8 كيلوولت با p<0.05 در هر دو سيستم و ميانگين اثر 37 در سيستم هواي خشك و ميانگين اثر 13/2 در سيستم گاز آرگون مي باشد. بحث و نتيجه گيري: نتايج حاصل از حذف گاز مونوكسيدكربن در دو سيستم نشان مي دهد سيستم هواي خشك به علت حضور يون هاي فعال اكسيژن بسيار موثر تر از سيستم گاز آرگون عمل مي كند.

Background and aims: Non-thermal plasma is considered as a successful new technology with high efficiency in the air pollution control. Various types of atmospheric pollutants adversely influence on the human health and the environment regionally and globally. Carbon monoxide has been introduced as a critical pollutant which can cause the environmental and health effects. The growing concerns about effects of air pollution on human health, and also more stringent strategies of choosing the air quality standards, have motivated the development of air pollution control techniques, particularly the non-thermal plasmas techniques. Therefore, the aim of this study is the removal of the carbon monoxide (CO) contaminants in the dry air and argon atmospheres in order to determine of the effective parameters. Methods: The current study has determined the effects of temperature, the CO concentration, the voltage and the residence time on the CO elimination efficiency by ASTM D 5835 method in the system of negative plasma reactor (diluted by dry air) and the system of positive plasma reactor (diluted by argon gas), simultaneously. Results: The results indicated that the temperature and the residence time did not have a significant effect on the CO removal in the both dry air and argon gas systems. However, the most important variable in the both systems was the voltage in the vicinity of 8 kilovolts with the p<0.05 and the mean effect of 37 and 13.2 in the dry air and argon gas systems, respectively. Conclusion: The results of CO elimination in the dry air and argon atmosphere indicate that the dry air system, due to present of the oxygen active ions, has better performance compared to the argon gas system.