[其他]電化學臭氧發生器

無效

• 申請號: 87202205
• 申請日: 1987-02-19
• 公開（公告）號: CN87202205U
• 公開（公告）日: 1988-01-13
• 發明（設計）人: 周元全;周運鴻;吳智遠;高榮
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C01B13/11
• 分類號: C01B13/11
• 代理公司: 武漢大學專利事務所
• 代理人: 龔茂銘

本實用新型屬于一種用電化學方法制造臭氧的裝置。

在本實用新型作出之前，制造臭氧的裝置通常是采用電暈放電的方法電離氧或空氣，從而產生臭氧。然而電暈放電法必須先將氧或空氣經過予處理后才能進入放電室電離產生臭氧。這種稱為設備型的臭氧發生裝置由于存在設備投資費用高、臭氧濃度低（≤3％）且含有有害的氮化物，不便于移動，因而大大地限制了臭氧的廣泛應用。

本實用新型的目的是克服上述設備型臭氧發生裝置的不足，制造出一種體積小、重量輕、設備投資少、運行費用低、臭氧濃度高（＞10％）且操作安全方便、能廣泛應用的電化學臭氧發生器。

本實用新型的要點是應用電化學反應原理進行電解。在陽極／電解液界面上產生高濃度的臭氧和氧；在陰極／電解液界面上產生氫或者是氧還原成水。其電極的電化學反應式如下：

陽極反應是

陽極上的寄生反應是

析氫陰極反應是

氧還原陰極反應是

（上述電極反應式中的e^－表示電子，V⁰表示標準電極電位）

由上述反應式可以看出電化學臭氧發生器配合析氫陰極，其理論槽電壓為1.51伏（V⁰₁－V⁰₃＝1.51伏）；而配合氧（空氣）還原陰極其理論槽電壓僅只有0.28伏（V⁰₁－V⁰₄＝0.28伏）。本實用新型不需要制氧或空氣，不需要氣體予處理，不產生有害的氮化物。配合氧（空氣）還原陰極的電化學臭氧發生器不產生氫氣，能降低槽電壓，節約電能，其產物只是臭氧和氧的混合物。

本實用新型所說的電化學臭氧發生器，其陽極組件可以是玻璃炭、石墨，可以是鉑族金屬、閥金屬及其合金；也可以是在鉑族金屬、閥金屬、鐵鈷鎳金屬及其合金為基體的表面上加上一層鉑族金屬、閥金屬、稀土金屬、錳、錫、鉛、銻、銀或鎢的氧化物或混合氧化物。其陰極組件可用氫超電勢低的鉑族金屬、閥金屬、鐵鈷鎳及其合金的析氫陰極；也可用由塑料粘結型防水透氣層、催化層、導電網所組成的氧（空氣）還原陰極。其電解液可以是酸性溶液、中性溶液或緩沖溶液，也可以是添加了含氟離子的酸性溶液、中性溶液、緩沖溶液。其它組件是冷卻器、塑料固定支架。

本實用新型由陽極組件、陰極組件、電解液以及其它組件構成。其結構如附圖所示。圖中1是冷卻組件兼冷卻液出（入）口，它為發生器工作時提供體系散熱和陽極導流；2是陰極組件，它可以是析氫陰極，即溶液中的氫離子在該電極上得電子還原成氫氣，也可以是氧（空氣）陰極，即空氣中的氧在該電極上得電子還原成水；3是陽極組件，電解液中的水在該電極上失去電子被氧化成臭氧和氧；4是電解液，它擔負著液相導電和提供電解反應時所需的水；5是臭氧出口，它在發生器啟動之前作為電解液的注入口，在啟動后作為臭氧的出口；6是塑料固定支架，它起著固定陽、陰電極的作用，使發生器構成一有機整體。

發明人利用本實用新型制造出的電化學臭氧發生器，用紫外吸收光譜儀進行定性檢驗表明該發生器產生的氣體在260nm處有強吸收的臭氧特征峰。用碘量法進行定量分析表明該發生器在室溫下產生的臭氧濃度可高于10％。

臭氧作為一種沒有污染的強氧化劑、消毒劑在輕化工生產、飲用水處理、環境保護、醫療衛生、食品衛生以及科學研究等部門得到廣泛地應用。

本實用新型具有設計新穎、結構嚴緊、操作安全方便、體積小、重量輕、設備投資少、運行費用低、臭氧濃度高、應用廣泛等特點。

附圖是電化學臭氧發生器的結構圖。

本實用新型的一個實施例是做成如附圖所示的電化學臭氧發生器，其結構由陽極組件（3）、陰極組件（2）、電解液（4）、冷卻組件兼冷卻液出入口（1）、臭氧出口（5）、塑料固定支架（6）等部件構成。