A. 臭氧產生原理
產生臭氧的方法主要有紫外照射法、電解法、放射化學法和介質阻擋放電法。
紫外照射法
紫外照射法是利用紫外線照射乾燥的氧氣,使一部分氧分子被激活離解成氧原子,進而形成臭氧。紫外照射法產生臭氧的特點是臭氧濃度低,優點是不易產生氧化物,不需要復雜轉換設備。但是紫外照射法不適合於大量生產臭氧,只適合於少量、低濃度要求的各種試驗,如空氣消毒、滅菌、除臭等。
電解法
電解法制備臭氧技術創立於1840年,主要通過採用低壓直流電對水進行電解,使水在陽極-溶液界面上發生氧化反應產生臭氧。該臭氧制備裝置由電解質溶液和陰陽兩極構成。臭氧在陽極析出,陰極可分為兩種,分別為析氫陰極和氧還原陰極。 八十年代以前,電解液多為水內添加酸、鹽類電解質,電解面積比較小,臭氧產量低,運行費用高。經過人們對極板材料、電解液與電解機理、過程方面的大量研究,電解法制臭氧技術有了很大的進步。近來發展的SPE(固態聚合物電解質)電極與金屬氧化催化技術,使電解純凈水得到14%以上的高濃度臭氧。電解法產生臭氧具有濃度較高、成份純凈、水中溶解度高 、對進料空氣無須進行預處理且不會產生氮氧化物;此外,該臭氧生產設備小且輕便,結構簡單,無雜訊、便攜,因此其應用前景非常廣闊。其主要缺點是能耗較大,經過進一步改進,設法降低成本和電耗後,有可能與目前廣泛使用的介質阻擋放電法相競爭。
在電解法制備臭氧的方法中,其中以二氧化鉛作電極的方法佔主流,如何提高臭氧產生效率是電解法產生臭氧的主要研究方向。我們知道,在電化學反應中,pH、溫度、電流密度和電極的種類是最關鍵的,現在有很多對二氧化鉛電極進行改性的文獻報道,比如在二氧化鉛電極中摻少量的二氧化鈦,可以大大提高二氧化鉛電極的電流效率和導電性,但未能改變二氧化鉛的腐蝕問題;而β型二氧化鉛的穩定性更好,且價格適中,且產生的臭氧濃度可達13%以上,同時不產生有害的氮氧化合物。但是β型二氧化鉛在高電壓和酸性條件下易重結晶,造成陽極催化層β型二氧化鉛催化效率不穩定;陰陽極催化層容易脫附,使膜電極工作的壽命很短,嚴重時還會導致短路;現有的膜電極催化層制備工藝不夠穩定,而造成這種問題的主要原因是催化層與在膜上附著的不是很緊密。基於二氧化鉛及SPE膜電極的優缺點,後續研究二氧化鉛與SPE復合膜電極是非常有必要的。
放射化學法
放射化學法是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於工業型臭氧生產,一是氧同裂變產物接觸,由輻射、氧同裂變產物及二次輻射的熱碰撞產生臭氧。二是僅在輻射下生成臭氧,該方法因採用放射源其成本高、安全性差,只適用於某些特殊情況,不適合於工業大量生產。
介質阻擋放電法
也稱無聲放電法(簡稱DBD法)。通過交變高壓電場在氣體中產生電暈,電暈中的自由高能電子離解氧氣分子,經碰撞聚合為臭氧分子。介質阻擋放電法具有能耗相對較低、單機臭氧產量大,氣源可用乾燥空氣、氧氣或含氧濃度較高的富氧氣體等優點,因此工業上合成臭氧大多採用此法。
上個世紀,人們通常生產獲取臭氧是採用熱化學方法。雖然熱化學理論所計算得到的臭氧率(產生臭氧的能量利用效率)理論值是1200g/(kW·h),可實際生產中只有4%~12%的轉換比。剩餘的能量都轉化成了熱量逸散,實際產率遠遠達不到理論值。21世紀以來,為了提高密封容器中臭氧濃度和產率,使生產成本降低,科學家們進行了眾多的學術研討交流。 隨著理論研究不斷進行,技術工藝不斷完善,其中主要研究方向集中在不同的原料、相關的氣體、不同的電極形式、不同的反應介質、電極材料以及放電形式等方面。
等離子體放電過程中產生臭氧的基本原理是含氧氣體在放電反應器內所形成的低溫等離子體氛圍中,一定能量的自由電子將氧分子分解成氧原子,之後通過三體碰撞反應形成臭氧分子,同時也發生著臭氧的分解反應。
B. 臭氧的產生方法有多少種啊
臭氧的產生方法有3種:
(1)電暈放電法 是用高壓高頻電流電離空氣或氧氣產生臭氧。此法只能得到臭氧的混合氣體,常含有氮氧化合物,不能得到純的臭氧。
(2)電解法 是用低壓直流電電解水使其在特製的陽極界面氧化產生臭氧。該法產生的臭氧濃度高,無有害的氮氧化物。
(3)紫外線法 波長短於200納米的紫外線能使空氣中的氧分子電離產生大量臭氧。臭氧紫外線燈即是利用紫外線產生臭氧,通過紫外線和臭氧的協同作用殺菌。其他波段的紫外線同樣也可以產生臭氧,但量較少。
C. 電極選用什麼材料電解水能生成臭氧
電解制臭氧主要取抄決於三個因素:電極材料、電解液、電解溫度
電解水制臭氧主要是靠特殊的電極材料如二氧化鉛、二氧化錫或者鉑、玻炭,以及適宜的電解液(如氟硼酸等)及適宜的溫度,但是相對都不如電極材料重要電解水制備臭氧完全不需要高壓,電解時的電壓不過是普通手機電池級別,這與高壓放電無論原理還是效果都完全不同
D. 臭氧可以製造嗎可以的話如何製造
臭氧可通過高壓放電、電暈放電、化學等方法獲得。
利用高壓電離(或化學、光化學反應),使空氣中的部分氧氣分解聚合為臭氧,是氧的同素異形轉變過程;亦可利用電解水法獲得。臭氧的不穩定性使其很難實現瓶裝貯存
,一般只能利用臭氧發生器現場生產,隨產隨用。
按臭氧產生的方式劃分,目前的臭氧發生器主要有三種:一是高壓放電式,二是紫外線照射式,三是電解式。
高壓放電式發生器是使用一定頻率的高壓電流製造高壓電暈電場,使電場內或電場周圍的氧分子發生電化學反應,從而製造臭氧。這種臭氧發生器具有技術成熟、工作穩定、使用壽命長、臭氧產量大(單機可達1Kg/h)等優點,所以是國內外相關行業使用最廣泛的臭氧發生器。
紫外線式臭氧發生器是使用特定波長(185nm)的紫外線照射氧分子,使氧分子分解而產生臭氧。由於紫外線燈管體積大、臭氧產量低、使用壽命短,所以這種發生器使用范圍較窄,常見於消毒碗櫃上使用。三、電解式發生器通常是通過電解純凈水而產生臭氧。這種發生器能製取高濃度的臭氧水,製造成本低,使用和維修簡單。但由於有臭氧產量無法做大、電極使用壽命短、臭氧不容易收集等方面的缺點,其用途范圍受到限制。目前這種發生器只是在一些特定的小型設備上或某些特定場所內使用,不具備取代高壓放電式發生器的條件。
電解式臭氧發生器電解式發生器通常是通過電解純凈水而產生臭氧。這種發生器能製取高濃度的臭氧水,製造成本低,使用和維修簡單。但由於有臭氧產量無法做大、電極使用壽命短、臭氧不容易收集等方面的缺點,其用途范圍受到限制。目前這種發生器只是在一些特定的小型設備上或某些特定場所內使用,不具備取代高壓放電式發生器的條件。
E. 怎麼製作臭氧水
需要用臭氧能量水生成器來製作臭氧水。
超氧能量水生成器是採用最新發電技術(水龍頭自我水力發電方式)與最尖端的超氧能量生成技術,集消毒殺菌、脫色除臭、保鮮、清潔皮膚、防病治病等功能於一身。
具有良好的凈化環境,保護人類健康的作用。產品不需使用電池,不需管線施工與配接電源,輕易可連接上水龍頭,把家裡的自來水變成能量超氧能量水,呵護人們的健康生活。
製作臭氧水是利用高頻陶瓷沿面放電產生的高壓靜電,使電極附近空氣中的氧分子(O2)電離,短時間內生成臭氧(O3)。
並利用高效氣水渦輪混合器,使臭氧(O3)混合於水中,產生O3超氧離子水(OZONE WATER)。臭氧具有極強的殺菌能力,尤其溶於水中,殺菌能力更強。
但是醫學臨床驗證,臭氧水濃度在40mg/L以上,持續一小時,會對動物細胞會發生影響,只要低於這個濃度值,臨床應用就是安全的。
臭氧水機的技術能夠達到的濃度一般在20mg/L以內,約為臨床安全濃度上限的1/2。臭氧濃度就像提煉原子彈的鈾原料一樣, 濃度越高技術越難實現,濃度越高成本越昂貴。
F. 分享幾種主流臭氧的生產技術以及其優點
主流技術一隨著臭氧技術的發展,(O3)這種具有特殊氣味的淡藍色氧氣同素異形體,可以自由的由人工生產,這就是臭氧發生器技術,徐州九洲龍臭氧設備公司跟大家簡要介紹一下目前主流的臭氧生產技術。
主流技術一、電解純水臭氧發生器
利用直流電源電解含氧電解質產生臭氧氣體的方法,其歷史同發現臭氧一樣悠久。近期發展的 SPE (固態聚合物電解質)電極與金屬氧化催化技術,使用純水電解得到 14 %以上的高濃度臭氧,使電化學法臭氧發生器技術向前邁進了一大步。
優點:電解法臭氧發生器具有臭氧濃度高、成分純凈、在水中溶解度高的優勢,在醫療、食品加工與養殖業及家庭方面具有廣泛應用前景。
主流技術二、紫外線臭氧發生器
此方法是光波中的紫外光會使氧氣分子 O2 分解並聚合成臭氧 O3 ,大氣上空的臭氧層即是由此產生的。
波長λ = 185nm(10 -9 m) 的紫外光效率最高,此時,光量子被 O2 吸收率最大。使用 185nm 紫外光產生臭氧的光效率為 130gO3 /kw?h ,是比較高的。
優點:是對濕度、溫度不敏感,具有很好的重復性。適用用於人體治療與作為儀器的臭氧標准源。
主流技術三、電暈放電法
電暈放電合成臭氧是目前世界上應用最多的臭氧製取技術,此技術能夠使臭氧產量單台達 500 kg/h 以上。
電暈放電法(無聲放電或輝光發電法)就是一種乾燥的含氧氣體流過電暈放電區產生臭氧的方法。常用的原料氣體有:氧氣空氣以及含有氮、二氧化碳,或許還有其他惰性稀釋氣體的含氧混合氣體。
電暈內的氣體是處於可促進臭氧分解反應的高溫下,所以凈臭氧產量或出口產氣組成是形成和分解臭氧所有反應的總和。
優點:可以生產出高純度大型臭氧發生器,適用性強。
總之,隨著科技的發展會有越來越多的臭氧製造技術走向成熟,也會根據需要產生出更多的新技術。最後徐州九洲龍要提醒大家的是,臭氧發生器是一種系統工程,同樣的方法在不同的設計製造下會生產出性能天壤之別的產品,作為臭氧發生器的生產者,對技術的精確控制才是重中之重。
G. 臭氧是常見的強氧化劑,廣泛用於水處理系統.製取臭氧的方法很多.其中高壓放電法和電解純水法原理如下圖
A、氧氣在放電的條件下生成臭氧,高壓放電法,反應的原理為:版3O2
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