臭氧分解
由于臭氧的半衰期相对较短,臭氧总是由现场的臭氧发生器产生臭氧发生器.臭氧产生的两个主要原理是紫外线和电晕放电。电晕放电产生臭氧是目前最常见的方法,也是最有利的方法。电晕放电法的优点是装置的可持续性更强,臭氧产量更高,成本效益更高。 在需要生产少量臭氧的地方(例如实验室),紫外线是可行的[3,67]。本章将只集中于第一个提到的原则。 电晕放电臭氧产生装置由以下部分组成:氧气源,粉尘过滤器,气体干燥器,臭氧发生器,接触单元和火炬破坏[5]。 在臭氧发生器中,存在电晕放电元件,它提供容性负载。在这里,臭氧是由氧气产生的,是放电的直接结果。这种电晕放电破坏了稳定的氧分子,形成了两个氧自由基。这些自由基能与氧分子结合形成臭氧。为了控制和维持放电,在陶瓷或玻璃中进行二次放电。电极的过量热量通常通过冷却水或空气冷却(图1)[3]。 图1:电晕放电发生器轮廓 对于臭氧的产生,可以使用环境空气(由压缩机提供)或纯氧(由空调提供)氧气发生器或者有时用氧气瓶)。为了调节这种空气,使用了空气干燥器和灰尘过滤器。 3 o2⇌2 o3. +∆T 图2给出了冷却水温度与臭氧产率的关系。该图表明,冷却水温度的升高会导致臭氧产生的减少[1,5]。为了限制臭氧的分解,放电间隙内的温度不应高于25℃。一般的建议是,冷却水最多可增加5°C至20°C。重要的是,进风温度不能太高。 图2:水冷却对臭氧产生效率的影响 进气湿度 图3:湿度进风对臭氧生产效率的影响 为了防止这些副作用,在臭氧产生之前,入口空气首先通过干燥室。对于干燥,可以使用铝化合物,与硅胶相当。在一个臭氧发生器两个或多个干燥室交替使用。当一个干燥室使用一段时间后,潮湿的空气被引导到另一个干燥室,而第一个干燥室是再生的。 图4:碳氢化合物对臭氧产率的影响 臭氧产生量与入口空气氧浓度的关系 图7:不同电流下氧气浓度对臭氧产量的影响 |
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