“String” type of barrierless plasma chemical reactor for generation ozone from air

The efficiency of ozone generation for barrierless plasma chemical reactors with different cathode designs was compared. The characteristics of ozone generation for a plasma chemical reactor with a string-type cathode in comparison with the previously developed star-shaped cathode for different combinations of bias and pulsed components of voltage have been investigated. The special feature of the operation of a plasma-chemical reactor with a string cathode is revealed. There is consisting in the absence of dependence of the transition of the discharge combustion mode into the spark breakdown phase from the presence of a bias voltage.Проведено порівняння ефективності напрацювання озону для безбар’єрних плазмохімічних реакторів з різними конструкціями катодів. Досліджено особливості генерації озону для плазмохімічного реактора з катодом “струнного” типу порівняно з розробленим раніше зіркоподібним катодом для різних комбінацій постійних та імпульсних складових живлення. Виявлена особливість роботи плазмохімічного реактора зі струнним катодом, що полягає у відсутності залежності переходу режиму горіння розряду у фазу іскрового пробою від наявності постійної складової комплексного живлення.Проведено сравнение эффективности наработки озона для безбарьерных плазмохимических реакторов с различными конструкциями катодов. Исследованы особенности генерации озона для плазмохимического реактора с катодом “струнного” типа по сравнению с разработанным ранее звездообразным катодом для различных комбинаций постоянных и импульсных составляющих питания. Выявлена особенность работы плазмохимического реактора со струнным катодом, которая заключается в отсутствии зависимости перехода режима горения разряда в фазу искрового пробоя от наличия постоянной составляющей комплексного питания

Influence of plasma chemical reactions products in barrierless gas discharge in the air on vegetables and fruits storage

The influence of the products of plasma chemical reactions (including ozone) on the storage of vegetables and fruits has been investigated. It has been shown that the products of plasma chemical reactions effectively suppress the growth of mold. For a number of vegetables and fruits, surface modification occurs, which leads to the loss of the "marketable" appearance. At the same time, the ripening rate of many products decreases.Досліджено вплив продуктів плазмохімічних реакцій (в тому числі і озону) на зберігання овочів і фруктів. Показано, що продуктами плазмохімічних реакцій ефективно пригнічується ріст цвілі. Для деяких овочів і фруктів відбувається видозміна поверхні, яка призводить до втрати «товарного» вигляду. При цьому швидкість дозрівання багатьох продуктів знижується.Исследовано влияние продуктов плазмохимических реакций (в том числе и озона) на хранение овощей и фруктов. Показано, что продуктами плазмохимических реакций эффективно подавляется рост плесени. Для ряда овощей и фруктов происходит видоизменение поверхности, которое приводит к потере «товарного» вида. При этом скорость дозревания многих продуктов снижается

Contribution of drift and diffusion to water capacity deionization

Drift and diffusion of ions in a cavity having the shape of oblate ellipsoid of revolution are considered. The obtained approximate relationship, between the time of drift and diffusion filling of deep cavity with ions, contains the applied voltage and the ratio of cavity size to the distance between electrodes. It shows that in the performed experiments with the device for water capacitive deionization the filling of electrodes by ions was carried out, mainly, due to diffusion.Розглянуто дрейф та дифузію іонів у порожнині, яка має форму сплюснутого еліпсоїду обертання. Отримане наближене співвідношення між часом дрейфового та дифузійного заповнення глибокої порожнини іонами містить докладену напругу та відношення розмірів порожнини до відстані між електродами та вказує, що у виконаних експериментах з пристроєм для ємнісної деіонізації води заповнення електродів іонами здійснювалося, переважно, через дифузію.Рассмотрены дрейф и диффузия ионов в полости, которая имеет форму сплюснутого эллипсоида вращения. Полученное приближенное соотношение, между временами дрейфового и диффузионного заполнения глубокой полости ионами, содержит приложенное напряжение и отношение размеров полости к расстоянию между электродами и указывает, что в выполненных экспериментах с устройством для емкостной деионизации воды заполнение электродов ионами осуществлялось, в основном, через диффузию

Decomposition of ethelene in low temperature plasma of barrierless discharge

The experimental setup for investigation of conversion the ethylene impurity in the air on the basis of automated container systems, which using for storing and transporting vegetables and fruits, was developed and tested. The high efficiency of using a barrierless gas discharge to conversion the ethylene impurity in the air experimentally confirmed.Розроблено та протестовано експериментальний стенд для дослідження розкладання домішки етилену в повітрі на базі систем автоматизованого контейнера, що використовується для зберігання та транспортування овочів та фруктів. Експериментально підтверджено високу ефективність використання безбар’єрного газового розряду для окиснення домішки етилену в повітрі.Разработано и протестировано экспериментальный стенд для исследования разложения примеси этилена в воздухе на базе систем автоматизированного контейнера, который используется для хранения и транспортировки фруктов и овощей. Экспериментально подтверждена высокая эффективность использования безбарьерного газового разряда для окисления примеси этилена в воздухе

Decomposition of dichloroethane vapor in barrierless discharge

Decomposition of dichloroethane vapor in the low-temperature plasma of barrierless gas discharge was investigated. High-voltage pulsed power supply forms high-voltage pulses of microsecond duration (1…2,2 ms) with a pulse repetition rate of 1…15 kHz and amplitude up to 15 kV. That voltage pulse shape was not changed by dichlorethane vapors in the air. At the same time, as dichlorethane vapor concentration was increased, so the amplitude of current pulse was decreased. Active radicals formed as a result of decomposition are easily oxidized by atomic oxygen and ozone, which are simultaneously synthesized from the air in barrierless discharge. It was shown, that dichlorethane decomposition reached 100% at the power of 100 W.Исследовалось разложение паров дихлорэтана в низкотемпературной плазме безбарьерного газового разряда. Высоковольтный источник питания позволяет формировать импульсы микросекундной длительности (1...2,2 мкс) с частотой 15 кГц и амплитудой до 15 кВ. Импульс напряжения не изменялся для смеси паров дихлорэтана с воздухом относительно чистого воздуха. В то же время при росте концентрации дихлорэтана в воздухе происходило снижение амплитуды импульса тока. Активные радикалы, которые формируются в результате разложения дихлорэтана, легко окисляются атомарным кислородом и озоном, параллельно образующемся в безбарьерном разряде из воздуха. Показано, что при вложенной мощности порядка 100 Вт степень разложения дихлорэтана достигает 100 %.Досліджувалося розкладання парів діхлоретану у низькотемпературній плазмі безбар’єрного газового розряду. Високовольтне джерело живлення дозволяє формувати імпульси мікросекундної довжини (1...2,2 мкс) з частотою 15 кГц та амплітудою до 15 кВ. Імпульс напруги не змінюється для суміши парів діхлоретана з повітрям відносно чистого повітря. В той же час при зростанні концентрації діхлоретана в повітрі відбувалося зниження амплітуди імпульса струму. Активні радикали, що формуються внаслідок розкладання діхлоретану, легко окислюются атомарним киснем та озоном, що паралельно синтезуются з повітря. Показано, що при вкладеній потужності порядку 100 Вт ступінь розкладання діхлоретану сягає 100%

Iodine sorption capacity of carbon fiber cloth materials and granular activated carbons

The sorption capacity for iodine vapors of samples of carbon fiber cloth materials 31-3, 31-6, 35-1, 35-2, and KIPT 16-00 obtained at NSC KIPT, carbon fiber cloth materials of the Saut and Busofit brands and active granular carbons ISQ-3, SKT-3, and DGF-2 has been studied. The sorption capacity of carbon fiber cloth materials of series 31-6 and KIPT 16-00 is ~ 30% higher in comparison with Saut fiber cloth and ~ 4 times higher than the characteristics of active granular carbons SKT-3 and DGF-2 it has been shown.Досліджено сорбційну ємність по парам йоду зразків карбонових тканин 31-3, 31-6, 35-1, 35-2 і ХФТІ 16-00, отриманих в ННЦ ХФТІ, карбонових тканин марок Саут і Бусофіт і сортів активованого гранульованого вугілля ISQ-3, СКТ-3 і DGF-2. Показано, що сорбційна ємність у тканин серій 31-6 і ХФТІ 16-00 на ~ 30% вище в порівнянні з тканиною Саут і в ~ 4 рази перевищує характеристики сортів активованого гранульованого вугілля СКТ-3 та DGF-2.Исследована сорбционная емкость по парам йода образцов карбоновых тканей 31-3, 31-6, 35-1, 35-2 и ХФТИ 16-00, полученных в ННЦ ХФТИ, карбоновых тканей марок Саут и Бусофит и активированных гранулированных углей ISQ-3, СКТ-3 и DGF-2. Показано, что сорбционная емкость у тканей серий 31-6 и ХФТИ 16-00 на ~ 30% выше в сравнении с тканью Саут и в ~ 4 раза превышает характеристики активных гранулированных углей СКТ-3 и DGF-2

Studying the influence of plasma chemical and ozone treatment on artificially implemented microflora in model aqueous solutions

The pilot studies have been conducted to determine the biocidal effects of ozone and plasma chemical treatment for 1, 2, and 3 h on the strain “Moldavian” of infectious rhinotracheitis virus, reference strain of Escherichia coli ATCC 25922, atypical mycobacteria of the species Mycobacusleum phlei and archival strain of Aspergillus flavus artificially introduced into aqueous solution. It is shown that both treatments of aqueous solution contaminated with infectious rhinotracheitis virus have virucidal properties at the level of 95…100%. It was found that bactericidal (bacteriostatic) effect of ozone treatment for Escherichia coli fluid was 100% for all the time parameters. For plasma chemical treatment, the bacteriostatic effect (23%) was shown after the treatment within 3 h. The bactericidal (bacteriostatic) effect of ozone treatment for water samples contaminated with mycobacteria of the species M. phlei was only 65% at the treatment for 3 h. There was no bacteriostatic effect for plasma chemical treatment at any exposure. When studying the fungicidal (fungistatic) properties of ozone treatment for aqueous solution contaminated with a test culture of Aspergillus flavus, fungicidal properties were established (growth retardation by 95…98%). No fungicidal or fungistatic properties were shown for plasma chemical treatment.Проведено пілотні дослідження щодо визначення біоцидного впливу озону та плазмохімічного розряду впродовж 1, 2, та 3 год на вірус інфекційного ринотрахеїту штаму «Молдавський», референтний штам кишкової палички Escherichia coli ATCC №25922, атипові мікобактерії виду Mycobacterium phlei та музейний штам Aspergillus flavus, які штучно внесені до води. Показано, що обидві обробки водного розчину, контамінованого вірусом інфекційного ринотрахеїту, виявили віруліцидні властивості на 95…100%. Встановлено, що бактерицидна (бактеріостатична) ефективність озонування рідини з кишковою паличкою становила 100% для всіх часових параметрів, а для плазмохімічного розряду бактеріостатична дія (на 23%) проявилося при обробки впродовж 3 год. При цьому бактерицидна (бактеріостатична) ефективність озонування проб води, контамінованих мікобактеріями виду M. рhlei, складала 65% тільки за експозиції 3 год. Обробка плазмохімічним розрядом не виявила бактеріостатичного ефекту за жодної експозиції. При вивченні фунгіцидних (фунгістатичних) властивостей озонової обробки водного розчину, контамінованого тест-культурою Aspergillus flavus, встановили фунгіцидні властивості – виявили затримку росту на 95…98%. Плазмохімічний розряд не виявив ні фунгіцидних, ані фунгістатичних властивостей.Проведены пилотные исследования по определению биоцидного воздействия озона и плазмохимического разряда в течение 1, 2 и 3 ч на вирус инфекционного ринотрахеита штамма «Молдавский», референтный штамм кишечной палочки Escherichia coli ATCC №25922, атипичные микобактерии вида Mycobacterium phlei и музейный штамм Aspergillus flavus, искусственно внесенные в воду. Показано, что обе обработки водного раствора, контаминированного вирусом инфекционного ринотрахеита, обнаружили вирулецидные свойства на 95…100%. Установлено, что бактерицидная (бактериостатическая) эффективность озонирования воды с кишечной палочкой составляла 100% для всех временных параметров, а для плазмохимического разряда бактериостатическое действие (на 23%) проявилось при обработке в течение 3 ч. При этом бактерицидная (бактериостатическая) эффективность озонирования проб воды, контаминированных микобактериями вида M. рhlei, составляла 65% только для экспозиции 3 ч. Обработка плазмохимическим разрядом не выявила бактериостатического эффекта при экспозиции. При изучении фунгицидных (фунгистатических) свойств озоновой обработки водного раствора, контаминированного тест-культурой Aspergillus flavus, установили фунгицидные свойства – обнаружили задержку роста на 95…98%. Плазмохимическая обработка не проявила ни фунгицидных, ни фунгистатических свойств

Determination of the optimal ozonation mode for winter garlic planting material

The study was carried out at the Institute of Vegetable and Melon Farming of the National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine and the Department of Low-Temperature Non-equilibrium Plasma Chemistry of the NSC "Kharkov Institute of Physics and Technology" of the National Academy of Sciences of Ukraine using the varieties of winter garlic, such as Duchess and Merefyanskiy white. Pre-plant treatment with four-time repeatability was carried out 3-5 days before planting using an OzW Stream Ozone TM ozone generator. Laboratory studies of fungal diseases Fusarium and Penicillium progress on the treated material were carried out with four-time repeatability in wet chambers. The effect of ozone concentration of 10, 50, and 100 PPM and exposure time of 10, 60, and 180 min on infestation of garlic with black and green mold was studied.Дослідження проведено у Інституті овочівництва і баштанництва НААН України та відділі Низькотемпературної нерівноважної плазмохімії ННЦ «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України на сортах часнику озимого «Дюшес» та «Мереф’янський білий». Передсадивну обробку здійснено за 3-5 діб до садіння за допомогою озонатора серії OzW StreamOzone TM у чотириразовому повторенні. Лабораторні дослідження щодо розвитку грибних хвороб родів Fusarium та Penicillium на обробленому матеріалі виконували з використанням вологих камер у чотириразовому повторенні. Досліджено вплив концентрацій озону 10, 50 та 100 ppm O3 та часу експозиції – 10, 100 та 180 хв на ураженість часнику чорною і зеленою пліснявою.Исследование проведено в Институте овощеводства и бахчеводства НААН Украины и отделе низкотемпературной неравновесной плазмохимии ННЦ «Харьковский физико-технический институт» НАН Украины на сортах чеснока озимого «Дюшес» и «Мерефянский белый». Предпосадочная обработка осуществлась за 3-5 суток до посадки с помощью озонатора серии OzW StreamOzone TM с четырехразовым повторением. Лабораторные исследования по развитию грибных болезней родов Fusarium и Penicillium на обработанном материале выполняли с использованием влажных камер в четырехразовом повторении. Исследовано влияние концентрации озона 10, 50 и 100 ppm O3 и времени экспозиции – 10, 100 и 180 мин на пораженность чеснока черной и зеленой плесенью

Оzone decay in chemical reactor with the developed inner surface: air-ethylene mixture

The ozone decay in air-ethylene mixture was studied in a free space as well as in a chemical reactor with a developed inner surface on which ozone dissociates or absorbs. It is shown that both in the case of ozone decay in free space and in the case of ozone decay in a container with a developed inner surface, there is a range of parameters (initial concentrations of ozone and ethylene, reactor inner surface area) for which the ozone concentration behaves in time as exp(-ωt), i.e. the (pseudo) first-order kinetics of ozone decay take place.Досліджено кінетику розпаду озону в повітряно-етиленовій суміші в необмеженому просторі та у хімічному реакторі з розвиненою внутрішньою поверхнею, на якій озон може розпадатися. Показано, що як у вільному необмеженому просторі, так і в разі розпаду озону в контейнері з розвиненою внутрішньою поверхнею, існує область параметрів (початкові концентрації озону і етилену, площа внутрішньої поверхні реактора), для яких концентрація озону поводить себе у часі як exp(-ωt), що відповідає кінетиці (псевдо) першого порядкуИсследована кинетика распада озона в воздушно-этиленовой смеси в неограниченном пространстве и в химическом реакторе с развитой внутренней поверхностью, на которой озон может распадаться. Показано, что как в свободном неограниченном пространстве, так и в случае распада озона в контейнере с развитой внутренней поверхностью, существует область параметров (начальные концентрации озона и этилена, площадь внутренней поверхности реактора), для которых концентрация озона ведет себя во времени как exp(- ωt), что соответствует кинетике (псевдо) первого порядка

Degradation of the adsorption capacity of the cdi electrodes

В статье рассматривается деградация адсорбционной способности материала САУТ-1С, модифицированного титаном, который применяется для изготовления модулей ёмкостной деионизации воды. Показано, что при повышении напряжения на электродах в диапазоне 0,75-1,5 В количество адсорбированной соли возрастает. После 250 циклов зарядки-разрядки адсорбционная способность уменьшилась на 35,5 % от первоначальной, и при этом происходило снижение скорости деградации.У статті розглядається деградація адсорбційної здатності матеріалу САУТ-1С, модифікованого титаном, котрий використовується для виготовлення модулів ємнісної деіонізації води. Показано, що при зростанні напруги на електродах у діапазоні 0,75-1,5 В кількість адсорбованої солі зростає. Після 250 циклів заряджання-розряджання адсорбційна здатність зменшилась на 35,5 % від первісної, і при цьому проходило зменшення швидкості деградації.The article describes degradation of the adsorption capacity of the titanium-modified material SAUT-1C, which is used for production of CDI cells. The research results show that if the voltage on the electrodes increases within the range of 0,75-1,5 V, the amount of adsorbed salt also increases. After 250 charge-discharge cycles the adsorption capacity decreased by 35.5%. The decrease in the rate of degradation was observed at the same time