Development of Silent Discharge Chamber with Al2O3 Dielectric Pellet to Improve Ozone Generation Characteristics

Recently deep interests have been paid on the effective generation of ozone, which has been widely used for water treatment, deodorization, color removal, and chemical processing of exhausted smoke. The silent discharge reaction has been proposed as the most effective one in the many ozone generation methods, because the silent discharge can be generated under the conditions of lower applied voltage and power consumption, compared other ones. In this paper, in order to improve the ozone generation and ozone generation efficiency, the conventional silent discharge chamber with $Al_2O_3$ dielectric layer and tubular ferroelectric bed discharge reactor packed with $Al_2O_3$ pellets were made, and the silent discharge of the reactors were studied experimentally. The ozone generation characteristics are also discussed based on the discharge characteristics, especially on the wall charge accumulation properties and power consumption. The results show that the electric charges of discharge tube with bead are around 2.5 times as large as those without bead. In the discharge chamber packed with dielectric beads, the ozone concentration and the energy yield characteristics were also improved, compared with those in the conventional silent discharge reactor.

오존발생특성 향상을 위한 강유전성 알루미나 무성방전관의 개발

최근 탈취, 탈색, 정수처리 및 배연가스의 정화에 많이 이용되고 있는 오존의 효과적인 발생에 많은 관심이 모아지고 있다. 전기 방전에 의한 오존 발생 방법 중 유전체 배리어 방전이 보다 낮은 전력을 소모하며, 또한 저전압 동작이 가능하여 가장 효과적인 것으로 생각되고 있다. 본 연구에서는 오존발생농도 및 에너지효율을 개선하기 위하여 알루미나 유전체 및 알루미나 유전체와 알루미나 비드를 충진한 무성방전관을 제작하여 무성방전특성을 연구하였다. 또한 오존발생특성을 무성방전특성과 연관하여 논하였으며, 특히 방전시 유전체에 축적되는 벽전하 및 소비전력특성의 관점에서 논하였다. 결과, 비드를 가진 방전관의 경우 축적되는 벽전하량은 비드가 없는 방전관에 비하여 약 2.5배 정도였으며, 발생되는 오존농도 및 에너지 수율 또한 개선되었다.