Wyniki 1-5 spośród 5 dla zapytania: authorDesc:"Robert MIOTK"

Equivalent circuit of a microwave plasma source for hydrogen production from liquid substances DOI:10.15199/48.2016.08.08

Czytaj za darmo! »

This paper presents a new concept of an equivalent circuit of a microwave plasma source (MPS). The presented MPS has an area of waveguide discontinuity which is a result of metal-cylinder structure entered into the plasma source. Furthermore, in this area the microwave discharge is generated. The novelty of the presented investigations is the use of the Weissfloch circuit as equivalent of the area with the discharge. The aim of this work is to increase an efficiency of microwave power transfer from electric field to the plasma and improve MPS operational stability. Streszczenie. Niniejsza praca przedstawia nową koncepcje opisu mikrofalowego generatora plazmy (MGP) za pomocą układu zastępczego. Badany MGP posiada obszar nieciągłości falowodu, który jest wynikiem wprowadzenia metalowego cylindra do wnętrza źródła plazmy. W obszarze tym generowane jest wyładowanie mikrofalowe. Nowością prezentowanych badań jest ujęcie tego obszaru za pomocą obwodu Weissflocha. Celem pracy było zwiększenie efektywności transferu mocy mikrofal do generowanego wyładowania oraz zwiększenie stabilności pracy MGP. (Obwód zastępczy mikrofalowego generatora plazmy przeznaczonego do produkcji wodoru z substancji ciekłych). Keywords: equivalent circuit, microwave plasma source, Weissfloch circuit, diaphragm. Słowa kluczowe: obwód zastępczy, mikrofalowy generator plazmy, obwód Weissflocha, przysłona. Introduction Hydrogen is being considered as a strategic fuel for the future [1, 2]. Microwave plasma sources operated at an atmospheric pressure seems to have a high potential for hydrogen production via hydrocarbon reforming [3, 4] or other liquid substances [5-7]. This paper presents an equivalent circuit of a waveguide-supplied metal-cylinder-based nozzleless MPS used for hydrogen production from liquid substances [4, 6]. The main advantage of the presented MPS is that it is electrodeless and therefore far less susceptible to chemical erosion from highly reactive s[...]

Investigations of novel high power atmospheric pressure microwave plasma source designed for gas processing DOI:10.15199/48.2018.07.24

Czytaj za darmo! »

Microwave plasma sources (MPSs) have a wide range of potential applications in the industry, starting from gas treatment, microbial decontamination, and ending on a surface modification [1-13]. To use these devices effectively in the industry is needful to know their basic electrical properties and it is necessary to search for new design solutions. This work presents investigations of novel high power atmospheric pressure microwave plasma source designed for gas processing. This device is classified as waveguidesupplied coaxial-line-based nozzleless MPS [2]. The main purpose of this work was to test the efficiency of microwave power transfer from the electric field to the generated plasma inside the MPS. In this test influences of kind and flow rate Q of process gases, and the incident microwave power PI on the stability and efficiency of the presented MPS were analyzed. The efficiency of microwave power transfer can be represented by the MPS electrodynamic characteristics. The MPS electrodynamic characteristics is a relation between the ratio PR/PI and normalized position ls/λg of movable plunger, where PR is the reflected microwave power, λg is wavelength in the WR-975 waveguide at 915 MHz and ls is a distance between the MPS output plane and movable plunger [2]. It is easy obtainable experimentally and gives an important information about quality of the plasma source. The ratio PR/PI can change from 0 to 1, where 0 means the complete absorption of microwaves in the MPS (no reflection), while 1 the lack of absorption (total reflection). One can say that the MPS has the highest energy efficiency when the value of PR/PI is equal to zero. Furthermore, it can be said that the MPS is stable in operation, when the ratio PR/PI is constant over a wide range of the ls/λg position for various discharge conditions e.g. incident power PI, kind and flow rate of process gases [2]. The cost of the generated discharge [...]

Charakterystyka strojenia mikrofalowego generatora plazmy do produkcji wodoru z paliw ciekłych DOI:10.15199/ELE-2014-209


  Uważa się, że w niedalekiej przyszłości wodór stanie się jednym z najważniejszych nośników energii. Dlatego poszukuje się ekonomicznie opłacalnych metod produkcji wodoru, zarówno w dużej (produkcja przemysłowa) jak i małej skali (produkcja rozproszona). Jedną z proponowanych metod przewidywanych do rozproszonej produkcji wodoru jest użycie plazmy mikrofalowej do konwersji paliw ciekłych w wodór. O przydatności tej metody zadecydują koszty produkcji wodoru. Sposobem obniżenia tych kosztów jest optymalizacja procesu konwersji paliw oraz optymalizacja mikrofalowego generatora plazmy (MGP). Jednym z kryteriów optymalizacji MGP jest maksymalizacja absorpcji dostarczanej energii mikrofal przez generowaną plazmę. Maksymalizacja ta realizowana jest przez odpowiednią konstrukcję generatora plazmy oraz stosowanie tzw. układów dopasowujących. Można tego dokonać na drodze eksperymentalnej, która jest kosztowna, lub na drodze modelowania, którego wyniki muszą jednak zostać zweryfikowane eksperymentalnie. Maksymalizacja absorpcji energii mikrofal przez plazmę jest równoważna zminimalizowaniu współczynnika odbicia energii w MGP określonego jako stosunek PR /PI, gdzie PI jest mocą fali padającej na wejściu generatora (płaszczyzna A-A[...]

Spectroscopic characterization of plasma generated by microwave device for surface treatment DOI:10.15199/48.2018.07.22

Czytaj za darmo! »

Nowadays industry is highly interested in various surface treatment. Plasma surface treatment methods include processes like: cleaning, activating, etching the surface. These processes are used as pre-treatment of metal and plastic surfaces for further processes such as: soldering, gluing, painting, print. In contrast to chemical methods, the plasma methods do not require the chemical agents (solvents, acids, alkalis) and large amounts of water, so they are friendly to environment [1-3]. Plasma surface treatment methods also include such processes as: surface modification, surface coating, and thin film deposition. Using plasma methods allows to significantly change the properties of only the surface of materials without changing their properties at the greater depths. Plasma methods can be used for the processing of metals, polymers, glass and fibres, both natural and synthetic. They are used to change the surface properties such as wettability, adhesion, hardness, scratch resistance, permeability, corrosion resistance and others. [4-7]. Plasma surface treatment methods are used in the electronics, automotive, aerospace, textiles and biomedical industries (e.g.: implants) [8-11]. As a response to demand of industry recently we presented a novel compact microwave (2.45 GHz) plasma device for surface treatment [12, 13]. However the knowledge about plasma properties is necessary for development of plasma surface treatment technology. Optical emission spectroscopy (OES) is a powerful and useful tool in the characterization of plasma [14]. Fig. 1. The experimental setup for spectroscopic study of argon microwave atmospheric pressure plasma-sheet. PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 94 NR 7/2018 91 Experiments The plasma was generated in waveguide-supplied microwave plasma-sheet source (MPS) operated at 2.45 GHz. Investigated MPS[...]

Hydrogen production by dry reforming of kerosene using microwave plasma DOI:10.15199/48.2016.08.11

Czytaj za darmo! »

This paper presents results of study of dry reforming of kerosene using a microwave plasma. The plasma was generated in waveguide supplied metal-cylinder-based nozzleless microwave plasma source (MPS) operated at 915 MHz. The rotational temperature of heavy species (assumed to be close to gas temperature) was up to 5500 K (for plasma without kerosene). The hydrogen production rate was up to 470 NL[H2]/h and the energy efficiency was 89.5 NL[H2] per kWh of absorbed microwave. Streszczenie. Artykuł przedstawia wyniki badań suchego reformingu nafty w plazmie mikrofalowej (915 MHz). Temperatura rotacyjna cząstek ciężkich (przyjmowana jako zbliżona do temperatury gazu) wynosiła do 5500 K (dla plazmy bez dodatku nafty). Uzyskana wydajność produkcji wodoru wynosiła do 470 NL [H2]/h, natomiast efektywność energetyczna do 89,5 NL [H2] na kWh zaabsorbowanej energii mikrofal. (Produkcja wodoru na drodze suchego reformingu nafty w plazmie mikrofalowej). Keywords: microwave plasma, hydrogen production, kerosene dry reforming. Słowa kluczowe: plazma mikrofalowa, produkcja wodoru, suchy reforming nafty. Introduction The greenhouse effect from CO2 emissions exhorts searching of new energy sources meeting the requirements of being environment-friendly. Hydrogen which has a high heating value per unit mass (120 kJ/g) and does not produce CO2 in its combustion is a promising future energy carrier. Hydrogen is produced by many methods [1]. The conventional technologies of hydrogen production like coal gasification, hydrocarbon reforming and water electrolysis are well developed. Large scale catalytic hydrogen production has been successfully operating in industry for many decades. Currently it is the most developed and economical technique for hydrogen production. Alternative plasma technologies are very promising for hydrogen production using hydrocarbons conversions. Plasma ensures high chemical reactivity environment allowing to avoid expensive an[...]

 Strona 1