[發明專利]用于生產臭氧的方法和系統

在審

• 申請號: 201710831168.0
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN109502551A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 修國華
• 申請（專利權）人: 修國華
• 主分類號: C01B13/10
• 分類號: C01B13/10;C02F1/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及用于生產濃縮臭氧的方法和系統。本申請的方法可包括使包含氧氣的流體經臭氧發生處理而產生包含臭氧的流體，使所產生的包含臭氧的流體中的臭氧的至少一部分被吸附劑吸附，且未被吸附的流體形成通過流股；使被吸附的所述臭氧在負壓下被解吸到流體中并且所述臭氧形成微泡；將所述通過流股的至少一部分混合到所述包含氧氣的流體中，用于經臭氧發生處理而產生包含臭氧的流體。本申請的方法和系統可提高氧氣和臭氧的利用率及臭氧的使用范圍。

技術領域

本申請涉及臭氧的生產，特別是涉及一種用于生產臭氧的方法和系統。

背景技術

臭氧(O₃)又稱為超氧，在常溫下，它是一種有特殊臭味的淡藍色氣體。臭氧的應用非常廣泛，例如可以用于消毒、殺菌、脫氯等。現有的臭氧生產方法有電暈放電法、紫外照射法、冷等離子體法、電解法等。現有的方法產生臭氧的濃度低(約5-15％)，氧氣的利用率低，不適合需高濃度臭氧的應用場景。國內外已有技術(如吸附技術)試圖通過循環利用氧氣的方式提高氧氣利用率和臭氧濃度。但現有的生產方法普遍存在吸附劑選擇性有待提高、吸附-解吸過程中臭氧損耗較大、解吸后臭氧利用率低等缺點。

因此，急需開發新的裝置、系統和方法來解決上述問題。

發明內容

本申請提供了一種用于生產臭氧(特別是濃縮臭氧)的方法和系統。本申請的方法和系統充分利用了現有資源，降低了生產成本，并提高了氧和臭氧的使用率和/或拓寬了臭氧的應用范圍，從而提供了一種更合理和高效的生產臭氧(特別是高濃度臭氧)的方法和系統。

本申請的一個方面涉及一種用于生產臭氧的方法。所述方法包括：一種用于生產臭氧的方法，其包括：a)使包含氧氣的流體經臭氧發生處理而產生包含臭氧的流體，所述包含臭氧的流體的臭氧濃度為5-20％；b)使步驟a)產生的包含臭氧的流體中的臭氧的至少一部分被吸附劑吸附，且未被吸附的流體形成通過流股，所述通過流股的臭氧濃度為1-5％；c)使步驟b)中被吸附的所述臭氧在負壓下被解吸到流體中并且所述臭氧形成微泡，所述微泡的臭氧濃度為5-90％；以及，d)將所述通過流股的至少一部分混合到所述包含氧氣的流體中，用于經臭氧發生處理而產生包含臭氧的流體，所述百分比為體積百分比。

在某些實施方式中，所述包含氧氣的流體中氧氣的含量為至少10％，所述百分比為體積百分比。例如，所述包含氧氣的流體中氧氣的含量為至少90％，所述百分比為體積百分比。

在某些實施方式中，所述臭氧發生處理的方法是高壓放電臭氧發生處理、紫外線照射臭氧發生處理、電解臭氧發生處理中的一種或多種，或者它們的任意組合。

在某些實施方式中，所述高壓放電臭氧發生處理為通過使用高壓的電流制造高壓電暈電場，使所述高壓電暈電場內或周圍的氧分子發生電化學反應的方法。

在某些實施方式中，所述高壓為不小于500V的電壓。例如，所述高壓為不小于5000V的電壓。

在某些實施方式中，所述高壓的頻率為不小于50Hz。例如，所述高壓的頻率為不小于1000Hz。

在某些實施方式中，所述紫外線照射臭氧發生處理為使用紫外線照射氧分子使氧分子分解而產生臭氧的方法。在某些實施方式中，所述紫外線的波長為170-200nm。在某些實施方式中，所述紫外線的波長為184-186nm。

在某些實施方式中，所述電解臭氧發生處理為采用低壓直流電固態膜電極導通水，使所述水在陽極溶液界面上以質子交換的形式被分離為氫氧分子，氫從陰極溶液界面上直接被排放，而氧分子在陽極界面上聚合成臭氧分子的方法。在某些實施方式中，所述低壓為不高于20V的電壓。在某些實施方式中，所述固態膜為質子交換膜。

在某些實施方式中，所述步驟a)包括：a1)使所述包含氧氣的流體經分離處理而產生濃縮流股，其中所述濃縮流股中氧氣的含量為至少10％，所述百分比為體積百分比；和a2)使所述濃縮流股經臭氧發生處理而產生包含臭氧的流體。