Озонатор

 

Изобретение относится к устройствам для озонирования и может быть использовано в энергетике дпя интенсификации сжигания топлива, газовой электротехники и электрохимических методов обработки газосодержащих систем. Целью изобретения является повьшение эффективности озонатора путем увеличения эмиттирующей способности коронируницего электрода и перераспределения кислородсодержащих молекул газа на выходе. В корпусе озонатора размещены подключенный к отрицательному полюсу источника высокого напряжения коронирующий электрод , выполненный в виде закрепленных на металлической стойке овальных пластин с заостренными краями и некоронирующий электрод - в виде жело- - ба с отогнутыми краями, подключенного к положительному полюсу источника напряжения. В выходной патрубок . вмонтирована металлическая втулка с диэлектрическим покрытием, подключенная к положительному полюсу источника напряжения, и коаксиальный отводящий патрубок, В зоне коронного разряда осуществляется предельная зарядка всех молекул кислорода с их диссо1р ацией и последующим синтезом в заряженные молекулы озона, которые в выходном патрубке притягиваются к стенкам металлической втулки, а нейтрально заряженные молекулы азота вытесняются в центральную часть и выводятся через отводящий патрубок. В озонаторе эмиттируиндая способность коронирующего электрода увеличена в 5 раз, а многократная ионизация воадуха обуславливает повышение концентрации озона. 4 ил. 2 табл. (П 00 ел ел 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111

А1 (594 С 01 В 13 1

@с (п и :.дх,„(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3985947/31-26 (22) 09.12.85 (46) 30.11.87. Бюл. № 44 (71) Новосибирский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Г.Е.Мелиди, В.Д.Модорский, В.Н.Ильинич, Г.Г,Монингер и Н).Н.Панков (53) 628.162.82(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 316646, кл. С 01 В 13/12, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 947029, кл. С 01 В 13/12. (54) ОЗОНАТОР (57) Изобретение относится к устройствам для озонирования и может быть использовано в энергетике для интенсификации сжигания топлива, газовой электротехники и электрохимических методов обработки газосодержащих систем. Целью изобретения является повышение эффективности озонатора путем увеличения эмиттирующей способности коронирующего электрода и перераспределения кислородсодержащих молекул газа на выходе. В корпусе озонатора размещены подключенный к отрицательному полюсу источника высокого напряжения коронирующий электрод, выполненный в виде закрепленных на металлической стойке овальных пластин с заостренными краями и некоронирующий электрод — в виде жело- . ба с отогнутыми краями, подключенного к положительному полюсу источника напряжения. В выходной патрубок вмонтирована металлическая втулка с диэлектрическим покрытием, подключенная к положительному полюсу источ" ника напряжения, и коаксиальный отводящий патрубок. В зоне коронного разряда осуществляется предельная зарядка всех молекул кислорода с их диссоциацией и последующим синтезом 9 в заряженные молекулы озона, которые в выходном патрубке притягиваются ЮФ к стенкам металлической втулки, а С нейтрально заряженные молекулы азота вытесняются в центральную часть и -вы- Я с водятся через отводящий патрубок. В оэонаторе эмиттирующая способность коронирующего электрода увеличена в

5 раз, а многократная ионизация воздуха обуславливает повышение концентрации озона. 4 ил. 2 табл.

I 135561

Изобретение относится к устройствам для озониравания и может быть использовано в области энергетики (для интенсификации сжигания тапли( ва), газовой электрохимии и электрохимических методов обработки газасадержащих систем.

Целью изобретения является повышение эффективности работы озонатара 1 путем увеличения эмиттируюшей способности коронирующего электрода и перераспределения кислородсодержащих молекул газа на выходе.

На фиг. 1 изображена схема озона15 тора; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — коронирующий электрод; на фиг. 4 — разрез Б-H на фиг. 3.

Озонатор содержит корпус 1, внут20 ри которого размещены караннаразрядные электроды, причем один иэ них— коронирующий выполнен в виде закрепленных на металлической стойке 2 овальных пластин 3 с заостренными краями, и подключен через внад 4 к отрицательному полюсу источника высокого напряжения (не-пока-IBH)> а другой — некаранирующий электрод

5 выполнен в виде желоба и поцключен

30 через ввод 6 к положительному полюсу источника напряжения, Радиусы кривиз ны желоба и овальных пластин равны для обеспечения устойчивого короннаго.ðàçðÿäà.

Корпус 1 озонатора содержит входной патрубак 7, выходной патрубок 8, в стенку которого вмантиронана металлическая втулка 9, подключенная к положительному полюсу источника высокого напряжения. Кроме того, в выходном ц0 патрубке 8 коаксиально ему закреплен отводящий патрубок 10, а полость между внутренними стенками корпуса 1 и электродами заполнена диэлектрическим материалом (например, стеклова" той), для пропускания воздуха только через межэлектродное пространство.

Озонатор работает следующим образом.

Гаэосодержащая среда, например воздух, подлежащая обработке, непрерывно принудительно подается во входной патрубок 7 оэонатора. На стойку

2 с коронирующими овальными пласти- 55 нами 3 подается отрицательный потенциал ат источника высокого напряжения, а на некоронирующий электрод 5 с отагнутыми краями для исключения краевых разрядов и металлическую втупку

9 — потенциал положительной полярности., при этом создается высокая напряженность электрического паля с формой, копирующей форму овальных пластин, которая создает коронный разряд па всему поперечному сечению межэлектраднаго пространства с повышенной ударной ианизацией. Многократное перекрытие коронным разрядом всего межэлектроднога сечения ат овальных коронирующих пластин 3 до поверхности некаронирующега электрода

5 сапранаджается диссациацией молекул кислорода на отрицательные ионы кислорода — (Π— +118 ккал=О +О ), н виду того, чта энергия .-.,÷ññoöèàöèè молекулы азота (9,764 8) в дна раза выше, чем у кислорода (5,084 эВ), диссациации молекул азота не происходит, Затеи происходит синтез молекул атомарного кислорода с нераспавшимися молекулами кислорода (О +О

Q.

=Он +25 ккал) с образованием озона.

При этом, ионизираванная среда поступает в выходной патрубок 8 и попадает н металлическую втулку 9, где озон и ионы кислорода, имеющие отрицательный заряд и являющиеся парамагнетикаьм (магнитная восприимчивость кислорода при 293 К положительна, A =+107,8-10 ), намагничиваются па полю, а газообразный азот является диамагнетикам магнитная восприf имчивасть азата при 293 КP =-0,43

-9

10 ) и он намагничивается против поля, поэтому отрицательно заряженный озон и кислород притягиваются полем к стенкам нтупки 9, находящейся пад положительным потенциалом, а азот вытесняется в центральную часть (пратив поля) втулки и попадает в отводящий патрубак 10, Из выходного патрубка 8 выходит озон и кислород.

Озонатор позволяет значительно панысить эффективность генерации озона при тех же энергетических затратах.

Результаты экспериментов приведены н табл.. l и 2. Данные приведенные в таблицах. наказывают, что прсцентнае содержание окислителя и производительность гредлагаемаго озанатора в 5,5 раза ныше в сравнении с прототипом, путем повышения в 5,5 разя эмиттирую15

Т а

Испытуемые устройства оцент держая озо онцен ация зона

Скорост воздуха в устройства м/с а на

ыходе, Х а вы е,мг

Предлагаемое 1,5

174,3 62

Известное 1,5

Напряжен ность электрического поля во втулке, кВ/ом

Испытуемые электроды еличин Величина апряжеие пиапряженость лектриеского оля,кВ/с оронноо разря а, мкА

aIIpHRe ия на тулке, кВ ания электродов, кВ

Электрод овальной формы

7,5

105

+20

Предлагаемое устройство

+20

100

7,5

Игольчатый электрод 7 5

Известное устройство 7 5

Л 13556 щей способности коронирующего электрода.

Применение предлагаемого устройства в качестве генератора окислительной среды для двигателей внутреннего сгорания и котельных (ТЭЦ) позволит получить окислитель с минимальным содержанием азота, что снизит процент неполного сгорания топлива, а также уменьщит токсичность, запыленность в выбросах ДВС, топливных станций и котельйых, т.е. улучшит условия окружающей среды городов и поселков, Формула изобретения

Озонатор, содержащий корпус с

BxopHblM и выходным патрубками, коронирующий и некоронирующий электроды, соединенные с высоковольтным источником напряжения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения эмиттирующей способности коронирующего электрода и перераспределения кислородсодержащих молекул rasa на выходе, он снабжен закрепленной в стенках выходного патрубка металлической втулкой с диэлектрическим покрытием, подключенной к положительному потенциалу источника напряжения, и отводящим патрубком, коаксиально установленным в выходном патрубке, коронирующий электрод выполнен в виде параллельно расположенных овальных пластин с заостренными краями, закрепленными на металлической стойке, а некоронирующий электрод в виде желоба, радиус кривизны которого равен радиусу овальных пластин. б л и ц а l

29,8 12,5

Таблица 2

1355 Ь11

Составитель Т.Еловских

Редактор И.Середа Техред М.Дидык Корректор В, Бутяга

Заказ 5751/24

Тираж 456 Подписное

BHHKIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная,4