[發(fā)明專利]產(chǎn)生臭氧的方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910236593.0
• 申請日: 2009-11-03
• 公開（公告）號: CN101698469A
• 公開（公告）日: 2010-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬龍;李立娟
• 申請（專利權(quán)）人: 馬龍
• 主分類號: C01B13/11
• 分類號: C01B13/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生臭氧的方法及裝置。

背景技術(shù)

臭氧是由一個(gè)氧分子與一個(gè)氧原子結(jié)合組成，是氧氣的同素異形體。與氧氣相比，臭氧比重大。有色、有味，臭氧在常溫下呈淡藍(lán)色，具有草腥味，雷電過后，時(shí)可聞到其氣味。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，臭氧的密度為2.144g/l，而空氣的密度為1.293g/l。臭氧在水中的溶解度大約是氧的10-15倍，在水中的穩(wěn)定性較差。臭氧易分解，臭氧的半衰期為22～25分鐘，一個(gè)小時(shí)的衰退率為61％，在1％的臭氧水溶液中半衰期約為16分鐘，且溫度越高，濕度越大，半衰期越短。由于臭氧是由氧分子攜帶一個(gè)氧原子組成，決定了它只是一種暫存形態(tài)，攜帶的氧原子除氧化用掉外，剩余的又組合為氧氣進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。所以臭氧沒有二次污染產(chǎn)生，這是應(yīng)用臭氧進(jìn)行消毒、除味、殺滅有害微生物等作業(yè)的最大優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有的臭氧發(fā)生器通常是利用高壓放電產(chǎn)生臭氧，其中包括利用沿面放電陶瓷片制成的臭氧發(fā)生器，但這類臭氧發(fā)生器普遍存在著如下幾個(gè)問題：

1、陶瓷片在使用過程中，由于高頻高壓放電，即使放電電極使用的是鎢燒結(jié)體，也難免會造成電極材料的氧化和遷移，由此導(dǎo)致放電電極變細(xì)變短，進(jìn)而導(dǎo)致臭氧產(chǎn)率下降。

2、陶瓷片工作時(shí)，隨著溫度升高，臭氧產(chǎn)率會迅速下降，氮氧化物急劇增加。由于陶瓷片放電時(shí)通過的電流密度較高，導(dǎo)致溫升較快，使臭氧產(chǎn)率迅速下降。另外，在用空氣作為氣源的情況下，隨著陶瓷片工作溫度的升高，所產(chǎn)氣體中的氮氧化物含量也會隨之增高，如果不加處理地排放出去，就會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。

3、供氣源對臭氧產(chǎn)率的影響。氣源是指產(chǎn)生臭氧氣的原料，氣源狀態(tài)會直接影響陶瓷片臭氧產(chǎn)率的大小。從氣源成分來講，含氧氣量越多，產(chǎn)生臭氧就越多，所以采用純氧氣作為氣源是最想的。當(dāng)用空氣氣源時(shí)，由于空氣中含氧氣量只有20％，而且自然空氣受氣候因素影響很大，當(dāng)環(huán)境溫度過高或過低時(shí)，以及濕度較大時(shí)，都會影響陶瓷片的放電，使臭氧產(chǎn)率急劇下降，故使用空氣源時(shí)，需要采取過濾、干冷凍等措施，由此導(dǎo)致生產(chǎn)成本急劇增加。

4、能夠應(yīng)用于水處理的臭氧，要求氣源的產(chǎn)量大，其中的臭氧濃度也要較高，這就要求臭氧發(fā)生器產(chǎn)生能夠每小時(shí)生產(chǎn)幾千克到幾十千克以上的臭氧，并且臭氧濃度要高，而現(xiàn)有的臭氧發(fā)生器，由于其工作原理界定了其僅僅是在放電電極表面附近產(chǎn)生臭氧，導(dǎo)致其每小時(shí)僅可產(chǎn)生幾十克到上百克的臭氧，并且耗電巨大，對電能的有效利用率極低，導(dǎo)致生產(chǎn)出的臭氧的單位成本非常高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足大型水處理廠和大型垃圾處理廠的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種臭氧生產(chǎn)效率高，適應(yīng)性強(qiáng)，電能消耗低，所生產(chǎn)的臭氧濃度高，單位成本低，能夠滿足大型水處理廠和大型垃圾處理廠臭氧的需要的產(chǎn)生臭氧的方法及裝置。

本發(fā)明的產(chǎn)生臭氧的方法，其包括如下步驟：

a、準(zhǔn)備堿金屬氧化物或強(qiáng)堿，將堿金屬氧化物或強(qiáng)堿置于容器中；

b、通過容器上的進(jìn)氣口向容器中輸入氧氣或含有氧氣的氣體，讓氧氣或含有氧氣的氣體流動(dòng)通過容器內(nèi)堿金屬氧化物或強(qiáng)堿的表面，使氧氣或含有氧氣的氣體在與堿金屬氧化物或強(qiáng)堿的摩擦接觸過程中得到電子并帶有負(fù)電荷，堿金屬氧化物或強(qiáng)堿則失去電子帶有負(fù)正電荷；

c、隨著氧氣或含有氧氣的氣體在與堿金屬氧化物或強(qiáng)堿的接觸過程中得到的電子不斷增加，以及堿金屬氧化物或強(qiáng)堿失去的電子不斷增加，二者之間的電壓會不斷升高，使氧氣或含有氧氣的氣體與堿金屬氧化物或強(qiáng)堿之間出現(xiàn)靜電放電，靜電放電產(chǎn)生的電子射線會將氧氣或含有氧氣的氣體中的部分氧氣分子分解成氧原子，作用到堿金屬氧化物或強(qiáng)堿上的電子射線還會讓堿金屬氧化物或強(qiáng)堿中的氧原子從堿金屬氧化物或強(qiáng)堿上分解出來，這些游離的氧原子會與容器中的氧氣分子結(jié)合生成臭氧，再將含有臭氧的氣體通過容器的排氣口輸送出容器。

本發(fā)明的產(chǎn)生臭氧的方法，其中所述步驟a中的堿金屬氧化物或強(qiáng)堿為顆粒狀或塊狀，顆粒狀或塊狀的堿金屬氧化物或強(qiáng)堿沿水平方向呈層狀分布設(shè)置在所述容器的中部，所述步驟b中容器內(nèi)的氧氣或含有氧氣的氣體自上而下流動(dòng)穿過堿金屬氧化物層或強(qiáng)堿層，再通過管路被輸送回容器內(nèi)的上部，再從容器內(nèi)的上部向下流動(dòng)穿過堿金屬氧化物層或強(qiáng)堿層，如此循環(huán)往復(fù)，在容器內(nèi)堿金屬氧化物層或強(qiáng)堿層與氧氣或含有氧氣的氣體之間構(gòu)成一個(gè)摩擦起電、放電生成臭氧、再摩擦起電、再放電生成臭氧的循環(huán)，所述排氣口位于所述容器的下部。