臭氧是一种强氧化剂,消耗低,反应速度快,无二次污染物致癌性,因此广泛应用于饮用水、工业废水、循环冷却水等工业废水的处理,以及食品、医药、造纸、化工、环保等行业。产生臭氧的方法有很多,包括静电放电法、化学法、紫外辐射法和电解法。然而,目前大多数工业系统使用无声放电方法来研究臭氧发生器。用工业水处理臭氧发生器的方法主要包括:放电单元(由电极和介质组成)、电源、入口准备和冷却系统等。热化理论产生的臭氧能量利用率的理论值是1200g/(kWh),但实际上远远达不到这个值,因为只有4%~12%的能量被用来形成臭氧,而剩余的能量全部转化为热量。
入口配料系统包括压缩机、冷却器、干燥器、过滤器、参数监视器等。它的功能是去除入口气体中的杂质,提供合适的气流速度和温度,控制入口气体的温度,等等。在这些因素中,重要的是去除进气中的水分,降低进气中的湿度,即降低进气中的露点,因为水分对臭氧的产生非常不利,也就是说,臭氧的输出随着露点的增加而减少。因为润湿不仅改变气体的性质,还会改变涂在电极上的介质的表面性质,如导电性,会减弱放电,减少臭氧的产生。工业臭氧发生器中使用的冷却介质包括空气或氧气、水或油。在工业水处理臭氧发生器中,系统冷却也很重要,因为产生臭氧时会产生大量热量,温度对臭氧有显著影响。结果表明,随着温度的升高,臭氧的体积分数急剧下降,导致臭氧产量和生产率下降[15,28]。纯气源,10kHz电源,可达到400g/(kWh)-90℃的能量利用率。
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