臭氧發(fā)生器臭氧技術(shù)原理
臭氧除臭原理:臭氧的氧化能力極強,其氧化還原電位僅次于氟,在其應(yīng)用中主要用這一特性能可快速分解產(chǎn)生臭味及其它氣味的物質(zhì),如胺、硫化氫、甲琉醇等,臭氧使其氧化分解,生成無毒無氣味的小分子物質(zhì)。
依靠其強氧化性能可快速分解產(chǎn)生臭味及其它氣味的有機或無機物質(zhì),自然界引起臭味與腐 味的主要成分是胺R3N、硫化氫H2S,甲硫醇CH3SH等。臭氧對其氧化分解,生成物沒有氣味。臭氧可以與它們發(fā)生化學反應(yīng)將其氧化分解為無毒、無臭的物質(zhì),從而達到除臭的效果。
反應(yīng)式如下:
R3N+O3→R3N-O+O2
H2O+O3→S+H2O+O2→SO2+H2O
CH3SH+O3→[CH3-S-S-CH3]--→CH3-SO3H+O2
臭氧發(fā)生器處理設(shè)計方案
①、除塵設(shè)計
由于部分廢氣含有少量甚至大量粉塵顆粒,而臭氧的無選擇性反應(yīng)在帶有粉塵的廢氣中的投加量過大(因為臭氧會同時和顆粒物反應(yīng)),所以在臭氧廢氣臭氣處理中,首要步驟是除塵。旋風除塵器適用于凈化大于5~10微米的非粘性、非纖維的干燥粉塵;袋式除塵器很久以前就已廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)部門中,用以捕集非粘結(jié)非纖維性的工業(yè)粉塵和揮發(fā)物,捕獲粉塵微粒可達0.1微米;電除塵器能夠鋪集0.01微米以上的細粒粉塵,等等。
②、集氣反應(yīng)室的設(shè)計
根據(jù)各大文獻及資料,臭氧除臭反應(yīng)時間僅僅只需要5到8秒,這樣我們就能夠得到處理反應(yīng)室的體積,即集氣反應(yīng)室體積=廢氣氣量×反應(yīng)時間(5到8秒,基本取值5秒)。為了使反應(yīng)更加充分,氣室中設(shè)計隔板,隔板間距平分,使得氣流和壓力處于統(tǒng)一狀態(tài)。
③、臭氧進氣端設(shè)計
為了使反應(yīng)充分徹底,臭氧進氣與廢氣進氣處于相鄰位置,理想狀態(tài)是臭氧與廢氣相互,徹底反應(yīng)。但是考慮到臭氧發(fā)生器出氣管道負壓的產(chǎn)生,臭氧進氣端方向應(yīng)與廢氣方向相同。
④、活性炭設(shè)計
當臭氧完全和廢氣發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生無二次污染物質(zhì),理想狀態(tài)是無臭氧殘留,但是由于臭氧添加量把握度不高,所以往往會在理論值的基礎(chǔ)上增大添加量,有可能在廢氣完全被處理后,還有臭氧殘留。所以在處理后的氣體出口在接入活性炭BAC,不僅能夠吸附殘留的臭氧,還可以進一步凈化廢氣,減小臭氧添加量。
臭氧發(fā)生器應(yīng)用于水處理工程等場合時,有很多因素可能影響發(fā)生器的效率及其可靠性,因此在設(shè)計臭氧發(fā)生器應(yīng)用系統(tǒng)時必須注意下列問題
1、發(fā)生器原料氣體絕對不得含烴類、腐蝕性氣體和任何其他能在氧/臭氧/電暈環(huán)境內(nèi)發(fā)生反應(yīng),從而對設(shè)備安全造成危害或損壞的物質(zhì)。
從所周知,爆炸的三要素是燃料、氧化劑和火種,而臭氧發(fā)生器的電暈環(huán)境中已存在兩項,即氧化劑和火種。因此必須防止在原料氣體中含有烴類燃料物質(zhì);如果有可能存在烴類物質(zhì),必須安裝烴類分析儀,以便當烴類濃度接近爆炸下限(LEl)的25%時切斷電源。
碳氟化合物,如特氟隆或冷卻劑都可在電暈中分解形成氟,后者能侵蝕玻璃介電材料,可加速介電體損壞。圍繞在電暈室外面的循環(huán)冷卻流體有可能通過密封泄漏并進入電暈空間,結(jié)果在介電體表面形成一層漆類,涂層。當發(fā)生這種情況時,由于這種涂層降低臭氧生產(chǎn)的效率,介電體必須定期予以清洗。
另外,原料氣還應(yīng)濾除5μm左右的顆粒,以防止小的干燥劑粉末或其他微粒進入發(fā)生器電暈區(qū)。以免影響電暈效率。
2、供氣壓力不能無控制地改變,由于氣壓影響電暈功率誘導(dǎo)和跨越介電體所加電壓,大范圍壓力變化會使發(fā)生器運行不可靠。超出電暈功率范圍可造成熔斷器或自動斷電器斷開。超出外加電壓峰值還能造成介電體過早失效。
3、臭氧發(fā)生器系統(tǒng)設(shè)計時,必須能防止大量水進入到發(fā)生器內(nèi)。
水封供氣壓縮機用的浮閥或空氣干燥器上的凝結(jié)水閥阻塞卡住,都會造成發(fā)生器電暈室內(nèi)灌水。電暈室內(nèi)大量進水可導(dǎo)致電暈集中、高電流密度和局部電介體發(fā)熱,造成介電體過早失效。即使檢測裝置在水進入電暈室之前切斷電暈電源,水中所含雜質(zhì)也會沉積在元件表面上,這些雜質(zhì)必須在繼續(xù)運行之前予以清除。運行故障或操作錯誤都能迫使處理出水從臭氧接觸池到流至發(fā)生器內(nèi),至少會造成電暈元件污染或者介電體損壞。此外,系統(tǒng)設(shè)計和操作規(guī)程必須阻止易燃的腐蝕性氣體及從臭氧接觸池回流的水蒸氣進入發(fā)生器內(nèi)。
4、冷卻水的水質(zhì)要好,防止結(jié)垢,以免影響發(fā)生器的散熱效果。
二對水冷發(fā)生器采說,為使傳熱表面的結(jié)垢最少,冷卻水的水質(zhì)十分重要。結(jié)垢會使傳熱效率降低,從而減少臭氧產(chǎn)量,增加維護費用。在技術(shù)上自來水是被優(yōu)先選擇的冷卻劑,不過,對大型工業(yè)用發(fā)生器所需要的耗水量來說,使用自來水經(jīng)濟上毫無吸引力,也許只有發(fā)生系統(tǒng)用在水處理廠的情況除外。與自來水水質(zhì)相反,一般處理后的污水作為冷卻水,效果不是很好,因為它容易導(dǎo)致結(jié)垢。如果高質(zhì)量的水或其他流體用在密封的十次冷卻回路中,末級熱交換器又是專門設(shè)計得最少結(jié)垢;且便于清洗,而且污水出水還可以作為末級散熱使用。為了水費和設(shè)備維護費之間的較佳平衡,系統(tǒng)設(shè)計時多數(shù)采用冷卻塔水或熱交換器優(yōu)質(zhì)飲用水(無懸浮固體、氯化物<5mg/L)。
5、對于氣冷卻發(fā)生器來說,冷卻空氣必須無潮氣、雜質(zhì)、腐蝕性、氣溶膠、油質(zhì)或?qū)щ娢镔|(zhì)以及可見粉塵。正常情況下,除非處在一個極度多塵的工業(yè)大氣環(huán)境內(nèi),空氣多半是不需要過濾處理的。
大電流發(fā)生器使用時注意事項:
1、設(shè)備是為長時間的試驗工作而設(shè)計的,允許長時間在額定容量下工作,但不允許超過額定電流運行,以防過熱對設(shè)備造成損害。
2、對于新安裝和長時間不用的變壓器,運行前應(yīng)用12500兆歐表分別測量線圈之間及線圈對地的絕緣電阻,在設(shè)備電阻值不低于0.5兆歐時,方可使用。
3、設(shè)備使用時調(diào)控部分,升流變壓器和操作臺必須可靠接地,以保證設(shè)備安全運行。
4、搬運時應(yīng)避免過大的震動。
5、調(diào)壓器與電刷接觸表應(yīng)保持清潔。
6、設(shè)備應(yīng)存放于室內(nèi)清潔、通風、干燥之處。