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气体性质对臭氧发生器的效率有着重要影响

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气体性质对臭氧发生器的效率有着重要影响


  气体的性质(高浓度氧或空气)及干燥度对臭氧发生器的效率及性能有着重要的影响。气源中含有的水气及微粒应被去除到最少,存在于气源中的杂质会沉积在电极表面影响放电。源气中的水气会导致两个严重的问题。第一,将会造成臭氧产量急剧下降,第二,空气中的一小部分氮将被氧化溶解在水气中形成硝酸对设备造成腐蚀。源气的露点应保持在-60℃以下以防止这类事情的发生。
  使用空气作气源时,臭氧产率随浓度的上升快速下降,例如,当臭氧浓度为13g/m3时(1.1%重量比),每度电能产生35克的臭氧,当臭氧浓度为20g/m3时,每度电只能产生28克左右臭氧。如要达到50g/m3的浓度,几乎无产量。因而采用空气作气源时,往往采用10-20g/m3左右的臭氧浓度(1-1.5%重量比)。
  以下几个原因使得采用高浓度氧气作为气源成为首选:第一,高浓度氧气的生产工艺保证了气源的纯净和低露点----可轻松达到-60℃以下。第二,高浓度氧气大幅度提高臭氧发生器的效率和性能,例如,采用高浓度氧气(92%)时,当臭氧浓度为50g/m3时(这样的浓度是空气法无法达到的),一个设计优良的臭氧发生器,每度电能产生100克以上的臭氧。第三,研究表明,臭氧的溶解度符合亨利定律。这意味着臭氧的浓度越高,臭氧的溶解效率也就越高,臭氧的溶解量也就越高。将臭氧浓度从1%提高到4-6%,同样的剂量可以使更多地臭氧溶解在水中同时相应的提高处理效果。第四,高浓度臭氧气使得需要溶解的气体体积减少到空气法的1/5,加压泵功耗只有空气法臭氧的1/5。第五,氧气制备系统提供的清洁环境可增加臭氧放电组件的使用寿命,并相应地减少系统的维护费用。现代一般采用分子筛变压吸附法制取高浓度氧气。