[發明專利]一種氧氣和臭氧分離的方法

有效

• 申請號: 201410038140.8
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103754829A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 蹇守民
• 申請（專利權）人: 蹇守民
• 主分類號: C01B13/10
• 分類號: C01B13/10;C01B13/02;B01J20/10
• 代理公司: 泰和泰律師事務所 51219
• 代理人: 魏常巍

技術領域

本發明涉及混合氣體分離的方法，特別涉及氧氣和臭氧分離的方法。

背景技術

工業上制造臭氧主要是用氧氣通過高壓放電來實現，得到臭氧與氧氣的混合氣體，其中臭氧所占質量百分數僅達到10%左右，因臭氧與氧氣無法分離，因此臭氧的濃度低，氧氣存在大量的浪費，得不到利用。臭氧能被多種物質所“吸附”，比如多種沸石分子篩、活性炭、霍加拉特等，但這些物質對臭氧的“吸附”有的是破壞臭氧的分子結構使之還原為氧氣，有的是與臭氧反生化學反應生成氧的化合物。這樣的“吸附”之后臭氧已不復存在。

申請號為?20072014886.4的中國實用新型專利公開了一種全效空氣過濾臭氧分解機，其中采用了臭氧吸附劑，但是該吸附劑所起到的效果是分解臭氧。因此，經過這樣的“吸附”以后臭氧已經不復存在。將臭氧分解或是與臭氧發生反應生成了其他物質，臭氧都不能得到使用。

因此，使用一種具有吸附功能的物質成功將臭氧進行選擇性吸附和脫附，將氧氣和臭氧進行分離，并能將氧氣和臭氧分別收集利用，具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠分離氧氣和臭氧的方法，使得臭氧和氧氣都能夠分別進行回收利用。

本發明是通過以下技術方案來實現的?：

一種氧氣和臭氧的分離方法，包含以下步驟：

A、吸附臭氧收集氧氣：將氧氣與臭氧的混合氣體通入填裝有臭氧吸附劑的容器內，對臭氧進行吸附，氧氣通過在容器的出口進行收集，當收集的氧氣中檢測到臭氧分子時，停止通入混合氣體，并停止氧氣收集；

B、臭氧解吸收集：對容器內的吸附劑進行降壓和/或空氣吹掃解吸，對容器內釋放出的氣體進行收集，當檢測到氣體中無臭氧分子時，停止收集；

所述的臭氧吸附劑由以下步驟制得：

（1）備料：將硅酸鈉配制成二氧化硅質量百分比含量17%-18%的溶液，得到第一溶液；硫酸配成質量百分數18%-22%的溶液，得到第二溶液；

(2)沉淀：取一定量的第一溶液沉淀50h～60h后進行過濾并將濾液加入反應釜；

（3）強化混合：取重量相當的第二溶液加入反應釜中，進行攪拌混合，得到水凝膠并制成顆粒；

（4）第一次酸泡水洗：將步驟（3）制得的硅膠老化3min～7min后，用質量百分比濃度為4.5%～5.5%的硫酸進行酸泡,目的是穩定硅膠內部骨架,使其不再擴孔,酸泡的時間為16h～20h。然后將得到的固體用35℃～45℃的水進行漂洗，漂洗至固體中含酸量為0.005%-0.009%；

（5）第二次酸泡水洗：將步驟（4）所得硅膠用質量百分比濃度為0.3%～1.0%的硫酸酸泡15h～20h，將所得固體用35℃～45℃的水進行第二次漂洗，漂洗至硅膠中含酸量為0.008-0.015%；。

（6）干燥：將步驟（5）所得硅膠放入烘干機內烘干至水分含量達到3%以內即得顆粒狀吸附劑。

優選的，步驟A中控制容器內的壓力為0.1～0.4mpa，步驟B中采用真空對容器內的吸附劑進行解析。

優選的，將步驟（6）得到的顆粒篩選，選取粒徑為1mm～3mm顆粒狀吸附劑。

步驟A、B中臭氧的檢測可用臭氧濃度檢測儀等設備。臭氧吸附劑內部的微孔具有極性,臭氧分子是極性分子,因而在氧氣和臭氧混合氣體通過該物質的時候,臭氧分子很容易被吸附，而氧氣分子是非極性分子該物質微孔對它沒有吸附作用，從而實現氧氣和臭氧的分離。

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具體實施例

實施例1

一種氧氣和臭氧的分離方法，包含以下步驟：

A、吸附臭氧收集氧氣：將氧氣與臭氧的混合氣體通入填裝有臭氧吸附劑的容器內，控制容器內壓力為0.1mpa，對臭氧進行吸附，氧氣通過在容器的出口進行收集，當收集的氧氣中檢測到臭氧分子時，停止通入混合氣體，并停止氧氣收集；

B、臭氧解吸收集：對容器內的吸附劑進行空氣吹掃解吸，對容器內釋放出的氣體進行收集，當檢測到氣體中無臭氧分子時，停止收集；

臭氧吸附劑由以下步驟制得：

（1）備料：將硅酸鈉配置為二氧化硅質量百分比含量為17%的溶液，得到第一溶液；將硫酸配置為質量百分數為18%的溶液，得到第二溶液；

（2）沉淀：將第一溶液沉淀50h后進行過濾并將濾液加入反應釜；

（3）強化混合：取相同重量的第二溶液加入反應釜中，進行攪拌混合，得到硅凝膠并制成顆粒；