Evaluation of the effectiveness of ammonia suppression in the air environments of industrial premises using a barrier discharge | Оценка эффективности подавления аммиака в воздушных средах производственных помещений с использованием барьерного разряда

English. Ozonation is used to neutralize toxic gases in the air removed from livestock premises. The disadvantages of the method include the dependence of the electrical characteristics of the dielectric barrier discharge on the medium parameters and the generation of nitrogen oxides. The research purpose is to determine the effectiveness of ammonia suppression by ozone generated in dielectric barrier discharge installations at various parameters of the generator operating mode. A 25% aqueous ammonia solution with adjustable purging over the surface of the solution was used as an ammonia source. The dependences of the mass concentration of ozone, nitrogen oxides and hydrogen sulfide at the generator outlet on the operating mode parameters were studied. The range of changes in the concentration of gases varied within the following limits: ozone – from 180 to 4, ammonia – from 80 to 2, hydrogen sulfide – from 4 to 0, nitrogen oxides – from 0 to 130 mg/m3. The concentration of ammonia decreased from 50 to 10 mg/m3; the time to reach the specified values of the ammonia concentration in the stream was 20-50 s. The dependences of generating ozone and nitrogen oxides on the input voltage of the generator power supply unit were determined. The optimal pumping rate of plasma gas ranged from 0.8 to 1.5 m/s; the weight ratio of nitrogen oxides to ozone varies from 0.69 to 0.98, which is unacceptable for premises permanent stay of animals and maintenance personnel. It was stated that the results obtained in assessing the rational operating modes of ozonators allow formulating performance specifications for the development of a specialized ozone generator adapted for use in agricultural production.

Russian. Для нейтрализация токсичных газов в удаляемом из животноводческих помещений воздухе используется озонирование. К недостаткам способа относится зависимость электрических характеристик диэлектрического барьерного разряда от параметров среды и генерация окислов азота. Цель исследования – определить эффективность подавления аммиака озоном, генерируемым в установках диэлектрического барьерного разряда при различных параметрах режима работы генератора. Использован в качестве источника аммиака 25% водный раствор аммиака с регулируемой продувкой по поверхности раствора. Исследовали зависимости массовой концентрации озона, окислов азота и сероводорода на выходе генератора от параметров режима работы. Диапазон изменения концентрации газов варьировался в следующих пределах: озона – от 180 до 4, аммиака – от 80 до 2, сероводорода – от 4 до 0, окислов азота – от 0 до 130 мг/м3. Концентрация аммиака снижалась с 50 до 10 мг/м3; время выхода на указанные параметры концентрации аммиака в потоке составило 20-50 с. Определены зависимости генерации озона и окислов азота от входного напряжения блока питания генератора. Оптимальная скорость прокачки плазмообразующего газа составила от 0,8 до 1,5 м/с; массовое отношение окислов азота к озону изменяется от 0,69 до 0,98, что недопустимо для помещений с постоянным пребыванием животных и обслуживающего персонала. Констатировали, что полученные результаты по оценке рациональных режимов работы озонаторов позволяют сформулировать технические требования к разработке специализированного генератора озона, адаптированного для использования в сельскохозяйственном производстве.