Способ озонирования воздуха

 

Использование: сельское хозяйство, пищевая и химическая промышленность. Сущность изобретения: способ включает подачу воздуха в межэлектродное пространство, воздействие на него электрическим импульсным разрядом с амплитудой напряжения 10-300 кВ, длительностью

CO(O3 СО0ЕТСКНХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (sl)s С 01 В !3 11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ кВ. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. (21) 4834062/13 (22) 17.04.90 (46) 15.11.92.Бюл. М 42 (71) Научно-производственное объединение

"Нечерноземагромаш" (72) В.А.Павлы к (56) Авторское свидетельство СССР В

941278, кл. С 01 В 13/11, l980.

Авторское свидетельство СССР М

941276, кл. С 01 В 13/11, 1980, (54) СПОСОБ ОЗОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА (57) Использование: сельское хозяйство, пищевая и химическая промышленность. Сущность изобретения: способ включает подачу воздуха в межэлектродное пространство, воздействие на него электрическим импульсным разрядом с амплитудой напряжения

10-300 кВ, длительностью (1,2-10,0) 10 6 с, Изобретение относится к области получения озона в воздушной или газовой среде и может быть применено в качестве способа для озонной обработки в различных областях народного хозяйства, в частности, в технологиях сельскохозяйственного производства, пищевой и химической промышленности.

Целью изобретения является снижение энергозатрат процесса озонообразования в воздушной или газовой среде.

На фиг.1 приведена схема разрядного элемента с электродом, покрытым слоем твердого диэлектрика; на фиг.2 — график

„„ Ы„„ 1775353 А1 скоростью нарастания напряжения 3 10 кв/с. Поверхность одного из электродов в межэлектродном пространстве покрывают слоем твердого диэлектрика. На электроды последовательно подают инициирующий импульс, положительный потенциал которого подводят к электроду; покрытому слоем диэлектрика, и переменное гармоническое напряжение с амплитудой, равной 0,9 амплитуды инициирующего импульса, с частотой 5-100 кГц. Воздействие осуществляют циклично с периодом 2 10 -6 10 с. На электрод, покрытый слоем диэлектрика, одновременно с подачей переменного напря.жения прикладывают напряжение положительной полярности величиной до 1 электроразрядного воздействия на воздух в межэлектродном пространстве.

Способ включает следующие операции: устанавливают электроды, внутрен ню(о поверхность одного из которых покрывают слоем твердого диэлектрика и равноудаляют от поверхности другого электрода; подают воздух в межэлектродное flpoстранство; к электроду, покрытому слоем диэлектрика подводят положительный потенциал инициирующего импульса величиной, обеспечивающей надежный пробой воздушного п ромежутка; после прекращения иницииру(ощего импульса к электроду подводят гармониче1775353 ское сииусаидальное напряжение величиной, меньшей напряжения пробоя воздушного промежутка; через некоторое время, связанное с периодичностью воздействия, снимают сииусоидальное напряжение и циклическое воздействие (операции 3, 4 и 5) повторяют снова, Дополнительно для улучшения процесса озанообразования, к электроду, покрытому слоем диэлектрика, прикладывают напряжение смещения положительной полярности.

Пример, На воздушный поток, пропускаемый в зазоре между электродом 2 и диэлектрической прокладкой 3 (фиг.1), нанесенной иа г1оверхиость электрода 1, воздействуют электрическим разрядом от источника циклического напряжения 4.

Исходя из требований пропускной спо5

20 собности разрядника по воздуху, выбирают величину воздушного зазора, например, равной 0,01 м. Напряжение инициирующего импульса из условия надежного пробоя воздушного промежутка берут равным 60 кВ. 25

Толщину и материал диэлектрика, нанесенного иа электрод 1 выбирают из условия электрической прочности 0,002 м, радиокерамика.

Воздействие начинается с инициирую- 30 щего импульса величиной 60 кВ, приложеннога положительной полярностьк> и электроду 1, длительностью 3 10 с и скоростью нарастания напряжения б "l0 кБ/с. 35

При этом энергия переднего фронта импульса с небольшими потерями в диэлектрике трансформируется к ме>кзлектродиаму пространству. Напряженность электрического поля в воздушном зазоре возрастает 40 вплоть да начала газового пробоя, чосле чего дополнительная поступающая энергия идет на формирование и развитие лавинных процессов в газе, носящих благодаря свойствам заряда диэлектрика, рассредоточен- 45 иый по пбьему воздушного зазора характер. ! множества микролавин, начав свой путь or поверхности электрода 2 за счет эмиссии и ускорения электронов, пронизывают газовый объем межэлектродного про- 50 странства, заканчивают свой путь на поверхности диэлектрика 3. При этом в воздушном слое образуется объемный положительный ионный заряд, а на поверхности диэлектрика 3 — отрицательный заряд за 55 счет, в основном, свободных электронов ядер микролавии, Этот процесс от первого акта воздействия саправождае гся интенсивным озоиообразоваиием и заканчивается резким падением напряженности полл в межэлектродиом пространстве за счет выравнивания потенциалов на поверхностях электродов независимо ат присутствующего на электродах потенциала (в пределах времени рекомбинации объемного заряда).

После прекращения действия ииициирующего импульса источник иапря>кения вырабатывает переменное гармоническое напряжение с амплитудой 15 кВ частотой 30 кГц, а также положительное напря>кение величиной 0,5 кВ, приложенное к электроду 1, При этом, как известно, минимальное напряжение пробоя воздушного промежутка величиной 0,01 м составляет около 20 кВ, Переменная составляющая электрического поля создает в межэлектродном пространстве повышенные энергетические уровни рекомбинации объемных зарядами с интенсивным оптическим излучением в диапазоне 290-400 Нм преимущественно у поверхности диэлектрика, что способствует процессу азанообразования при рациональном использовании энергии зарядов, Под действием постоянной составляющей электрического прля происходит упорядоченноее движение электрических зарядов, следствием чего рекомбинационные процессы протекают более интенсивно в зоне преимущественного расположения отрицательных зарядов (у поверхности диэлектрика) и способствует уменьшению энергозатрат.

Действие цикла заканчивается по истечении времени 3 10 4 с, величину которого определяют из условий выбранного межэлектродного воздушного расстояния, напряженности поля и частоты гармонической составляющей.

Формула из обре те и ил

1. Способ озониравания воздуха, включающий подачу воздуха в ме>кэлектродное пространство, воздействие на него электрическим импульсным разрядом с амплитудой напряжения 10-300 кВ, длительностью (1,2-10,0) 10 с скоростью нарастания напряжения 3 *10 кВ/с, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, поверхность одного из электродов в межэлектродном пространстве покрывают слоем твердого диэлектрика, на электроды последовательно подают инициирующий импульс, положительный потенциал которого подводят к электроду, покрытому слоем диэлектрика, и переменное гармоническое напряжение с амплитудой не более 0,9 амплитуды ииициирующего импульса и часто1775353

Техред M.Mîðãåèòàë Корректор М.Ткач

Редактор Т.Иванова

Заказ 4016 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 той 5- 000 кгч, воздействиез осуществляют циклично с периодом 2 10 -6 10 с.

2. Способ по п1, отл ич а ю щи йс я тем, что на электрод, покрытый слоем диэлектрика, одновременно с подачей переменного напряжения прикладывают напряжение положительной полярности величиной до 1 кВ.