臭氧系统安全分析与评价-(6145)

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1、万方数据臭氧系统安全分析与评价参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯45致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．48大连理工大学学位论文版权使用授权书⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一49万方数据大连理工大学专业学位硕士学位论文1绪论1．1臭氧技术与设备的发展及应用1．1．1臭氧技术的发展与应用臭氧具有强氧化性，是氧气的同素异形体，作为氧化剂发生反应后没有污染物质生成，不会发生二次污染，非常环保，通常用来消毒和杀菌。由于臭氧不稳定

2、极易分解，无法储存和运输，所以臭氧生产设备必须在应用现场工作，并且其浓度和产量都必须满足工作场所的要求。基于臭氧作为消毒剂和杀菌剂的各项优点，尤其是随着环保概念的普及，臭氧在水处理、食品保鲜、空气清洁等生产或多方面有越来越广泛的应用。臭氧能快速、彻底、高效率地杀灭水中的病毒、细菌和有机物，因此臭氧技术在自来水处理方面是一种无危害副产品产生并且能低成本取得较高水质量的重要技术。臭氧作为消毒剂的使用最早起源于1886年，随后在荷兰一台利用非介电臭氧发生器开发的臭氧消毒工艺正式投入使用【l之J。1906年，随着法

3、国尼斯市一座臭氧水处理厂的建成，臭氧在消毒方面的应用获得了巨大的成功，此后，很多国家都逐渐开始采用臭氧进行水处理，我国一些大型企业也积极的投入了臭氧技术。除此之外，随着对臭氧消毒技术的进一步研究，欧洲国家将臭氧消毒技术应用在了远途食品运输行业，为食品进行消毒和保鲜，我国也在1985年后开始研制用于食品保鲜防霉的臭氧发生器。除此之外，气消毒剂，主要应用于医疗行业，为手术室和病房进行消毒13巧J。臭氧技术的发展，一方面，臭氧发生器设计制造水平不断提高，另一方面，臭氧的应用技术得到长足的发展，从最初的空气消毒、饮

4、用水消毒发展到包括污水、废水、工农业各类水处理，以及化工氧化、漂白等领域。1．1．2臭氧设备的发展工业生产臭氧的方法大致有三种：介质阻挡放电法、电解法、紫外线辐射法(光化学法)16J。而这三种方法的原理都是通过吸热的化学反应公式1．1制备臭氧。其中介质阻挡放电法也相对耗能低，产量大，在工业生产中大量应用【7】。qHq+M(1．1)介质阻挡放电是目前臭氧生产中主要采用的方法，介质阻挡放电法是将绝缘介质插入放点空间的一种非平衡态气体放电。此类臭氧发生器利用高压电流制造一个高压电晕电场，将绝缘介质插入高压电场中，

5、放电空间中氧气被击穿，产生氧原子重新聚合，生万方数据臭氧系统安全分析与评价成臭氧。此类臭氧发生器具备技术发展成熟、工作稳定、臭氧产量大等优点，高压放电式臭氧发生器分类如下表1．1：表1．1臭氧发生器分类表Tab．1．1Theclassificationoftheozonegenerator分类方式臭氧发生器种类高压电频率气体原料冷却方式介质材料发生器结构工频(50．60Hz)、中频(400．1000Hz)和高频(>1000Hz)氧气型和空气型水冷型和风冷型常见的有石英管(玻璃的一种)、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管

6、和搪瓷管等间隙式放电(DBD)和开放式放电频率、原料气体、冷却方式、介质材料、发生器结构都是影响臭氧发生器性能的因素。频率是影响臭氧发生器产量的主要因素，工频发生器存在体积大、效率低等缺点，已经基本退出市场，中、高频臭氧发生器具有体积小、功耗低、产量高等优点，成为常用的产品；氧气型的臭氧发生器通常有制氧机或氧气瓶提供气体原料，空气型通常是使用洁净干燥的压缩空气作为原料，空气中氧气的含量只有21％，所以空气型发生器产生的臭氧浓度相对较低，而瓶装或制氧机的氧气纯度都在90％以上，所以氧气型发生器的臭氧浓度较高；

7、臭氧发生器工作时会产生大量的热能，需要冷却，否则臭氧会因高温而边产生边分解。水冷型发生器冷却效果好，工作稳定，臭氧无衰减，并能长时间连续工作，但结构复杂，成本稍高。风冷型冷却效果不够理想，臭氧衰减明显。总体性能稳定的高性能臭氧发生器通常都是水冷式的，风冷一般只用于臭氧产量较小的中低档臭氧发生器。在选用发生器时，应尽量选用水冷型的；使用各类介电材料制造的臭氧发生器市场上均有销售，其性能各有不同，玻璃介电体成本低性能稳是人工制造臭氧使用最早的材料之一，但机械强度差。陶瓷和玻璃类似但陶瓷不宜加工特别在大型臭氧机中

8、使用受到限制。搪瓷是一种新型介电材料，介质和电极于一体机械强度高、可精密加工精度较高，在大中型臭氧发生器中广泛使用，但制造成本较高。综合以上各种因素的优缺点，根据产量需求，结合经济性，工业中制备臭氧，一般选择高频、氧气型、水冷型并且介电材料为玻璃的臭氧发生器。万方数据大连理工大学专业学位硕士学位论文1．2安全科学的研究动态1．2．1安全学科的发展及应用近些年来，我国乃至全世界重大安全事故频发，造成了无数生命和财产