[發(fā)明專(zhuān)利]一種微波放電法單態(tài)氧發(fā)生器及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110088584.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112830455B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙鳳明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東瑞清臭氧設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01B13/02
• 分類(lèi)號(hào): C01B13/02;C01B13/11
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 陳曉敏

本發(fā)明公開(kāi)了一種微波放電法單態(tài)氧發(fā)生器及方法，包括微波電源，微波電源與升壓變壓器連接，升壓變壓器與單態(tài)氧發(fā)生管連接；所述單態(tài)氧發(fā)生管包括內(nèi)電極管、外電極管、放電介質(zhì)管，外電極管、放電介質(zhì)管均套設(shè)于內(nèi)電極管外側(cè)，且放電介質(zhì)管設(shè)置于內(nèi)電極管和外電極管之間，放電介質(zhì)管與內(nèi)電極管、外電極管之間具有間隙，氧氣由內(nèi)電極管和外電極管之間通過(guò)經(jīng)過(guò)放電激發(fā)形成含有單態(tài)氧的氣體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于單態(tài)氧制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微波放電法單態(tài)氧發(fā)生器及方法。

背景技術(shù)

這里的陳述僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)，而不必然地構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

目前，污水處理多采用臭氧實(shí)現(xiàn)氧化水處理以及殺菌消毒等操作。臭氧是以電暈放電產(chǎn)生，其生產(chǎn)設(shè)備為臭氧發(fā)生器。現(xiàn)有采用電壓3000-7000V、頻率500-2000HZ對(duì)氧氣進(jìn)行電離，把氧氣電離成單個(gè)氧原子，氧原子進(jìn)行三位碰撞，形成臭氧，用臭氧的氧化性進(jìn)行氧化水處理以及殺菌消毒。這種方法氧氣生成臭氧的轉(zhuǎn)化率通常為8％-10％，同時(shí)有1％左右的單態(tài)氧分子產(chǎn)生。臭氧發(fā)生器設(shè)備出口氣體是8％-10％臭氧+1％單態(tài)氧+89％-91％氧氣的混合氣體。臭氧發(fā)生器主要還是以產(chǎn)生臭氧為目的。

工業(yè)上對(duì)氧氣進(jìn)行電暈放電制臭氧已形成成熟技術(shù)，并且得到了廣泛應(yīng)用，但發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，臭氧的轉(zhuǎn)化率不高(轉(zhuǎn)化率通常為8％-10％)，造成設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用(消耗氧氣和電能)費(fèi)用高：生成1克臭氧，需消耗10克氧氣和0.008度電，折算人民幣0.015元左右。經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得1方污水每降低1個(gè)COD，需要消耗6克臭氧，直接費(fèi)用為0.09元。在污水處理中臭氧作為一種輔助手段，其原因是成本高，所以市場(chǎng)也急需一種高效且成本低廉的工藝技術(shù)用于污水處理。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種微波放電法單態(tài)氧發(fā)生器及方法，該發(fā)生器內(nèi)電極管是正極，外電極管為負(fù)極，放電介質(zhì)管作為微波放電介質(zhì)，在單態(tài)氧發(fā)生管通入氧氣后可對(duì)氧分子進(jìn)行放電激發(fā)得到含有單態(tài)氧的氣體，其單態(tài)氧的含量占比更高，同時(shí)含有臭氧，用于污水處理時(shí)可以得到更好的凈化效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

第一方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種微波放電法單態(tài)氧發(fā)生器，包括微波電源，微波電源與升壓變壓器連接，升壓變壓器與單態(tài)氧發(fā)生管連接；所述單態(tài)氧發(fā)生管包括內(nèi)電極管、外電極管、放電介質(zhì)管，外電極管、放電介質(zhì)管均套設(shè)于內(nèi)電極管外側(cè)，且放電介質(zhì)管設(shè)置于內(nèi)電極管和外電極管之間，放電介質(zhì)管與內(nèi)電極管、外電極管之間具有間隙，氧氣由內(nèi)電極管和外電極管之間通過(guò)經(jīng)過(guò)放電激發(fā)形成含有單態(tài)氧的氣體。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述微波電源輸出端子正極與升壓變壓器輸入正極連接，微波電源輸出端子負(fù)極與升壓變壓器輸入負(fù)極連接。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述升壓變壓器輸出正極與內(nèi)電極管連接，升壓變壓器輸出負(fù)極與外電極管連接，且外電極管接地設(shè)置。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述微波電源的電源輸入端子與三相交流電源連接。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述內(nèi)電極管、外電極管、放電介質(zhì)管均為管狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)電極管、外電極管、放電介質(zhì)管三者同軸設(shè)置。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述內(nèi)電極管、外電極管和放電介質(zhì)管之間以同等間距設(shè)置。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述放電介質(zhì)管與內(nèi)電極管之間沿軸向設(shè)置多個(gè)第一支撐彈片，放電介質(zhì)管與外電極管之間沿軸向設(shè)置多個(gè)第二支撐彈片。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述第一支撐彈片、第二支撐彈片均包括多個(gè)依次連接的V形片體，多個(gè)V形片體連接成環(huán)狀，V形片體兩端分別支撐放電介質(zhì)管側(cè)壁、內(nèi)電極管/外電極管側(cè)壁。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述外電極管外壁具有容納空間以容納冷卻水，容納空間一端與冷卻水輸入端連通，另一端與冷卻水輸出端連通。