臭氧的發(fā)生及放電法的優(yōu)勢(shì)10

臭氧的發(fā)生及放電法的優(yōu)勢(shì)1主要內(nèi)容123臭氧的性質(zhì)及生產(chǎn)方式放電方式產(chǎn)生臭氧介紹放電方法優(yōu)勢(shì)21臭氧的性質(zhì)及生產(chǎn)方式背景意義3臭氧是氧的同素異形體，是一種淡藍(lán)色不穩(wěn)定的氣體，有三個(gè)氧原子組成，分子式為O3，常溫下自行分解為初生態(tài)的氧，是一種強(qiáng)氧化劑，其氧化能力僅次于氟。具有低濃度下可瞬時(shí)完成氧化作用的特點(diǎn)。臭氧是世界公認(rèn)的廣譜高效殺菌消毒劑。采用空氣或氧氣為原料利用高頻高壓放電產(chǎn)生臭氧。臭氧比氧分子多了一活潑的氧原子臭氧，化學(xué)性質(zhì)特別活潑，是一種強(qiáng)氧化劑，在一定濃度下可迅速殺滅空氣中的細(xì)菌。沒有任何有毒殘留，不會(huì)形成二次污染，被譽(yù)為“最清潔的氧化劑和消毒劑”。因?yàn)槌粞跻子诜纸鉄o法長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存（在特殊的情況下可以進(jìn)行短時(shí)間的儲(chǔ)存），凡是能用到臭氧的場(chǎng)所均需要對(duì)臭氧直接現(xiàn)場(chǎng)制取。故性能優(yōu)良的臭氧發(fā)生器在自來水、污水、工業(yè)氧化、空間滅菌等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用需求。1臭氧的性質(zhì)及生產(chǎn)方式殺菌消毒凈化空氣保鮮防霉主要作用防紫外線41臭氧的性質(zhì)及生產(chǎn)方式常用生產(chǎn)方式放電法氣隙放電式介質(zhì)阻擋放電式非放電法紫外照射法電解法放射化學(xué)法51臭氧的性質(zhì)及生產(chǎn)方式紫外照射法利用紫外線照射干燥的氧氣，使一部分氧分子被激活離解成氧原子，進(jìn)而形成臭氧。

O22O

紫外線O+O2O3

61臭氧的性質(zhì)及生產(chǎn)方式電解法由陰陽兩級(jí)和電解質(zhì)溶液構(gòu)成電解裝置，由陽極處析出臭氧和氧氣，陰極發(fā)生析氫反應(yīng)或者氧還原反應(yīng)。

陽極陰極71臭氧的性質(zhì)及生產(chǎn)方式放射化學(xué)法利用各種放射源核輻射離解氧分子生成臭氧，該法已有兩種工藝用于工業(yè)型臭氧生

產(chǎn)：（1）氧同裂變產(chǎn)物接觸，由輻射、氧同

裂變產(chǎn)物及二次輻射的熱碰撞產(chǎn)生臭

氧。（2）僅在輻射下生成臭氧。

81臭氧的性質(zhì)及生產(chǎn)方式氣隙放電式在高頻電壓的作用下發(fā)生氣體電力放電并伴隨有大量的能量釋放，放電氣隙內(nèi)空氣中的氧分子發(fā)生復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)，從而制備出臭氧。

91臭氧的性質(zhì)及生產(chǎn)方式介質(zhì)阻擋放電法介質(zhì)阻擋放電法，也稱無聲放電法(簡(jiǎn)稱DBD法)。利用介質(zhì)阻擋放電在氣體中產(chǎn)生電暈，電暈中的自由高能電子離解氧氣分子，經(jīng)碰撞聚合為臭氧分子。

10主要內(nèi)容123臭氧的性質(zhì)及生產(chǎn)方式放電方式產(chǎn)生臭氧介紹放電方法優(yōu)勢(shì)112放電方式產(chǎn)生臭氧介紹原理①通過放電產(chǎn)生具有一定能量的電子。②具有一定能量的電子與氧分子碰撞引起氧氣分子解離,產(chǎn)生氧原子：

③具有一定能量的氧原子和氧氣分子碰撞,反應(yīng)生臭氧：M表示參與反應(yīng)的中間物質(zhì)122放電方式產(chǎn)生臭氧介紹基本結(jié)構(gòu)臭氧發(fā)生器輸入交流電源，經(jīng)降壓整流等過程被轉(zhuǎn)化為高頻電源，高頻電源為臭氧管提供高頻電壓，在高頻電壓的作用下發(fā)生氣體電力放電并伴隨有大量的能量釋放，空氣中的氧分子發(fā)生復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)，從而制備出臭氧。132放電方式產(chǎn)生臭氧介紹氣隙放電式發(fā)生器發(fā)生器裝置結(jié)構(gòu)圖14發(fā)生器主要由臭氧管、高頻電源和制冷系統(tǒng)三部分組成。臭氧管是臭氧發(fā)生器的核心部件,臭氧管電極間隙對(duì)產(chǎn)生的臭氧濃度有很大影響,間隙越小臭氧濃度越大。2放電方式產(chǎn)生臭氧介紹氣隙放電式發(fā)生器發(fā)生管的結(jié)構(gòu)如圖所示，內(nèi)外電極間用一層復(fù)合介電體隔開，當(dāng)兩電極間施加一定強(qiáng)度的交變高壓時(shí)，氣隙中產(chǎn)生電暈放電，使流經(jīng)氣隙的氧氣(O2)電離成氧原子(O)，氧原子再與其他氧分子結(jié)合產(chǎn)生臭氧(O3)。影響臭氧產(chǎn)生的因素很多，就臭氧發(fā)生器本身而言，臭氧產(chǎn)率與加載的電暈功率成正比。152放電方式產(chǎn)生臭氧介紹介質(zhì)阻擋放電式發(fā)生器介質(zhì)阻擋放電(Dielectricbarrierdischarge,DBD)又稱無聲放電，是有絕緣介質(zhì)插入放電空間的一種氣體放電。

該放電能夠在常壓下產(chǎn)生大面積、具有較高電子能量的非平衡等離子體，無須真空設(shè)備，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化工業(yè)運(yùn)行，在臭氧合成中得到廣泛應(yīng)用。是現(xiàn)今主流的放電制臭氧方式。

162放電方式產(chǎn)生臭氧介紹臭氧反應(yīng)器多以同軸型為主，直徑20-50mm，1-3m長(zhǎng)臭氧反應(yīng)器大多采用純氧或氧氣混合1%的氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)氣體

放電管內(nèi)電極外層套有一層電介質(zhì)，電介質(zhì)外層與外電極之間是氣體放電間隙，當(dāng)原料氣體從間隙中流過時(shí)，放電管放電產(chǎn)生的高能量粒子和流過放電管氧氣碰撞使其電離生成氧原子。氧分子、氧原子和電子在中間物質(zhì)的作用下生成臭氧。臭氧發(fā)生管的截面圖

17介質(zhì)阻擋放電式發(fā)生器2放電方式產(chǎn)生臭氧介紹大型臭氣反應(yīng)裝置輸入功率為幾MW，臭氧產(chǎn)量可達(dá)100kg/h

18介質(zhì)阻擋放電式發(fā)生器2放電方式產(chǎn)生臭氧介紹影響因素①電源：

電源的選取會(huì)直接影響到放電通道的特性,決定放電通道中粒子間的能量分配，進(jìn)而影響到后面發(fā)生的一系列復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的條件，從而在一定程度上影響臭氧生產(chǎn)的效率,電源的頻率和電壓是影響臭氧發(fā)生器生產(chǎn)效率非常重要的因素②電極：

電極的形式直接影響臭氧的產(chǎn)生效率，為了改善放電狀況、提高放電效率，采用了如線狀、網(wǎng)狀、刷狀等形式的電極。③

溫度：

溫度影響放電過程中氧原子濃度，最優(yōu)濃度對(duì)應(yīng)臭氧的最高生產(chǎn)效率。④臭氧濃度：

臭氧的分解反應(yīng)十分活躍，很大程度上降低臭氧產(chǎn)生效率。所以應(yīng)該及時(shí)將產(chǎn)生的臭氧從放電通道中輸出，以抑制臭氧的分解反應(yīng)。19主要內(nèi)容123臭氧的性質(zhì)及生產(chǎn)方式放電方式產(chǎn)生臭氧介紹放電方法優(yōu)勢(shì)203放電方法優(yōu)勢(shì)對(duì)比總結(jié)方法說明備注紫外照射法使用特定波長(zhǎng)的紫外線照射氧分子，使氧分子分解并聚合產(chǎn)生臭氧的方法由于紫外線燈管體積大、臭氧產(chǎn)量低、使用壽命短，使用范圍小電解法利用直流電源電解含氧電介質(zhì)產(chǎn)生臭氧的方法制造成本低，使用和維修簡(jiǎn)單。但由于有臭氧無法大量生產(chǎn)、電極壽命短、臭氧不容易收集等方面的缺點(diǎn)，用途有限。放射化學(xué)法利用輻射或氧同裂變的方式產(chǎn)生臭氧的方法對(duì)溫度、濕度不敏感，具有很好重復(fù)性，