气体放电臭氧发生器的研究进展.pdf

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1、-44-Nov.2002HIGHVOLTAGEENGINEERINGVol.28No.11气体放电臭氧发生器的研究进展ResearchondevelopmentofGasdischargedOzoneGenerator赵纯,何正浩,李劲<华中科技大学环境学院,武汉430074)摘要臭氧由于其强氧化性,已在许多方面得到广泛应还有脉冲流注放电~电晕放电~无声沿面混合放用O目前臭氧发生器多以气体放电为基础,因此围绕如何提电~沿面放电和辉光放电等形式[9~11~1]O高臭氧产生效率,介绍了臭氧发生器电极~电介质和电源的一种无声沿面混合放电的电极结构形式见图研究进展,以及进气制备

2、~系统冷却和工作条件的影响O[11]AbstractOzonehasbeenwidelyusedinmanyfieldsdueto1,它将不锈钢丝绕制成螺旋状,装在耐热玻璃管itsstrongoxidationability.Mostcurrentozonegenerators内作为内电极,外电极是黄铜质的圆筒,在外电极和arebasedongasdischarge.Focusingonhowtoimprovethe玻璃管之间留有气隙O当在内外电极之间施加60efficiencyofozonegeneration,thispaperintroducestheHz的正弦交

3、流高压时,气隙中的无声放电和内电极researchanddevelopmentofelectrodes,dielectricsandpowersuppliesofozonegenerator.Theinfluencesofgas的沿面放电会同时产生,即所谓混合放电,它可提高preparation,systemcoolingandoperationalconditionare臭氧能量利用效率,在80%N和20%O的混合气22alsopresented.源时效率可达110g/

4、rdsgasdischargeozonegeneratorefficiencyofozonegeneration中图分类号TM89;X383文献标识码Ao引言臭氧是一种强氧化剂,用量小~反应速度快,且图1混合放电臭氧发生器电极构造图不产生有致癌作用的二次污染物,故广泛用于饮用一种用水作电极的臭氧发生器试验单元见图水~工业废水~循环冷却水的处理工艺[1]及其它如食[14]品~医药~造纸~化工和环保等行业中[2~6]O2,它由一个水池及其上方的组装电极构成,气隙位于两者之间O憎水性的电介质形成组装电极的底产生臭氧的方法有多种,包括无声放电法~化学面,浸泡在变压器油中的黄铜电

5、极作为高压电极,位法~紫外线辐射法和电解法等O但目前大多数工业系于水池底部的不锈钢板作接地极O这种水电极臭氧统都是使用基于无声放电法的臭氧发生器[7],它由发生器在低臭氧浓度下效率可>110g/

6、有<4~12)%的能量用于形成氧发生器要求的)O臭氧,而其余能量都转化成了热量[8],为此人们对生成臭氧过程中的各个方面做了许多研究O1放电单元1.1电极电极的形式决定着放电的形式,也直接影响着臭氧的产生效率O工业用的无声放电臭氧发生器依图2水电极试验单元剖面图据放电元件形状和布局的不同,大致分为板式和管1.2电介质式两大类O为了改善放电状况~提高放电效率,人们无声放电即介质阻挡放电,电介质是无声放电还研究了许多不同结构形式的电极,例如线状电极~臭氧发生器的重要组成,其作用可以是:强化气隙的刷状电极~螺线状电极~网状电极,还有用水作电极电场强度以利产生放电;防止气隙击穿

7、,同时减小功的[9~14]率消耗;使气隙的电场均匀,扩大放电区域O这些都,而且放电形式也不仅仅局限于无声放电,2002年11月高电压技术第28卷第11期-45-有利于臭氧的产生实验表明其它条件相同时有3进气制备和系统冷却电介质的放电比无电介质时产生臭氧更多而且不同的电介质影响也不同{12]一般而言电介质的介进气制备系统包括压缩机冷却器干燥器过电系数越高导热性能越高越有利于产生臭氧滤器和参量监控器等它们的作用是清除进气中的臭氧发生器所用的电介质有石英玻璃陶瓷有杂质提供适当的气流速度和气温控制进气的温度机材料等多种高纯度氧化铝陶瓷耐受电机械热