[發明專利]一種臭氧制取方法

在審

• 申請號: 201811441622.2
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109371415A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 王達;牛振興
• 申請（專利權）人: 深圳康誠博信科技有限公司
• 主分類號: C25B1/13
• 分類號: C25B1/13
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種臭氧制取方法，包括陽極與陰極相隔離的電解槽，陽極浸入純凈水，陰極通入含有氧氣的氣體，陽極的電化學反應消耗水生成臭氧氣，陰極的電化學反應消耗氧氣生成水。電解槽陽極與陰極的總反應為：3O₂→2O₃。本發明的臭氧制取方法使電解法制取臭氧不再產生氫氣，消滅安全隱患，提高安全性。

技術領域

本發明涉及電解方法制臭氧領域。

背景技術

臭氧是一種具有強氧化性的氣體。臭氧在殺菌消毒領域，污水處理領域，自來水凈化領域，空氣凈化領域都有廣泛的應用。如何高效快速的制取臭氧時保障安全，是生產臭氧的一個問題。

傳統上，制備臭氧可以采用電離空氣方法。令空氣流過高壓放電的電弧，使空氣中的氧氣因電離而生成臭氧。這種方法的顯著弊端是產生具有毒性的氮氧化物氣體。

電解水方法制備臭氧是近幾十年發展出來的臭氧制備方法。這種方法一般使用一個離子交換膜隔離開用于電解的陰極和陽極，在催化劑的作用下電解純凈水，使陽極產生臭氧氣，陰極產生氫氣。使用這一技術的電解水制備臭氧裝置，具有一個膜電極組件，以及設置在該膜電極組件陽極一側的陽極流體腔和陰極一側的陰極流體腔。陽極流體腔具有向上開口的氣體出口和向下開口的液體進口，使陽極流體腔與外界的陽極儲液罐形成穩定的流體循環。陰極流體腔也具有向上開口的氣體出口和向下開口的液體進口，使陰極流體腔與外界的陰極儲液罐形成穩定的流體循環。這種方法雖然克服了電離空氣方法產生氮氧化物的問題，在陽極得到了濃度很高的臭氧氣體，但是由于陰極處產生了氫氣，對安全仍然存在潛在隱患。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種臭氧發生器，旨在解決電解水方法制備臭氧存在副產品氫氣的問題。

一種臭氧發生器，包括陽極與陰極相隔離的電解槽，陽極浸入純凈水，陰極通入含有氧氣的氣體，陽極的電化學反應消耗水生成臭氧氣，陰極的電化學反應消耗氧氣生成水。

進一步的，電解槽陽極與陰極的總反應為：3O₂→2O₃。

進一步的，陽極電極由具有高氧過電位的材料制成。

進一步的，具有高氧過電位的材料是鉑黑。

進一步的，具有高氧過電位的材料是二氧化鉛。

進一步的，陰極電極具有疏水性。

進一步的，陰極電極包括石墨電極、鉑碳電極、不銹鋼電極、鎳電極、鈦電極。

進一步的，含有氧氣的氣體為空氣、氧氣瓶輸出的氧氣、制氧機輸出的氧氣、氧氣與惰性氣體的混合氣中的一種或幾種組合。

進一步的，陽極與陰極相隔離的電解槽，由氫離子交換膜隔離陽極與陰極。

有益效果：本發明的臭氧制取方法使電解法制取臭氧不再產生氫氣，消滅安全隱患，提高安全性。

具體實施方式

下面對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。

電解水方法制備臭氧氣，以純凈水為電解質，在電解槽的陽極析出臭氧。陽極電極浸入純凈水，在陽極發生以下化學反應：

3H₂O→O₃＋6e^-＋6H⁺

陽極的反應消耗水產生臭氧氣。

陽極反應產生的氫離子會在電場作用下移動到陰極，在陰極發生反應消耗掉。同時陰極通入含有氧氣的氣體，在陰極發生以下化學反應：