А. Н. Трушкин гнц РФ «тринити», Троицк М. О., Россия

XXXVIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 14 – 18 февраля 2011 г. Моделирование процессов разрушения толуола в импульсно-периодическом разряде в смеси N2: O2 И.В. Кочетов, А.Н. ТрушкинГНЦ РФ «ТРИНИТИ», Троицк М.О., Россия, [email protected] Толуол относится к числу наиболее распространенных органических растворителей, который широко используется в современной химической, легкой, текстильной промышленности, а также в многочисленных лакокрасочных производствах и т. д. При этом пары толуола являются наиболее сложными с точки зрения их разрушения и удаления из отходящих газовых потоков. В докладе представлена кинетическая модель разрушения толуола в неравновесной низкотемпературной плазме в смеси азота и кислорода. Численные расчеты были выполнены для экспериментальных условий работы [1], в которой изучалось удаление толуола с помощью униполярного импульсно-периодического барьерного разряда. Кинетическая модель плазмохимического удаления толуола в смеси N2: O2 включает в себя более 200 реакций с участием наработанных в разряде радикалов, атомов и молекул азота и кислорода в основном и возбужденных состояниях. Численные расчеты выполнялись с помощью программы Chemical Workbench [2], которая позволяет проводить совместное решение уравнений химической и ион-молекулярной кинетики, уравнения Больцмана для функции распределения электронов по энергиям и уравнения для поступательной температуры газа. Сечения взаимодействия электронов с молекулами N2 и O2 были взяты из [3, 4]. При моделировании плазмохимических процессов разрушения толуола принималось, в соответствии с экспериментом, что данная порция газа за время нахождения в зоне разряда подвергается воздействию последовательности импульсов тока, число которых зависит от частоты следования импульсов напряжения. Верификация разработанной модели осуществлялась путем сравнения результатов численного моделирования с экспериментальными данными работы [1] как по степени удаления толуола, так и по составу и концентрациям некоторых побочных продуктов (O3, CO, CO2 и др.) плазмохимических реакций в зависимости от энерговклада в разряд при варьируемой величине приведенной напряженности электрического поля E/N в разряде. Численные расчеты показали, что результаты численного моделирования с хорошей точностью воспроизводят экспериментальные данные при E/N = 70 – 80 Tд.ЛитератураBlin-Simiand N., Jorand F., Magne L., Pasquiers S., Postel C., Vacher J.-R., 2008, Plasma Chem Plasma Process, 28, pp. 429-466.KINTECH. Kinetic technologies. Chemical Workbench (http//www.kintech.ru).A. A. Ionin, I. V. Kochetov, A. P. Napartovich and N. N. Yuryshev, Physics and Engineering of singlet delta oxygen production in low-temperature plasma, 2007, J. Phys. D: Appl. Phys., 40, R25-R61.Phelps A V. and Pitchford L.C., 1985, 26 th report. JILA Information Center Report, Boulder.