Способ получения озона

 

Способ может быть использован для получения озона для отбеливания целлюлозы в бумажной промышленности, очистки сточных вод предприятий, городов, животноводческих ферм, очистки питьевой воды. Способ получения озона состоит из подачи рабочего газа в охлаждаемую разрядную зону генератора озона, в которой происходит одновременное охлаждение газа и образование озона, причем охлаждение интенсифицируется за счет отбора части рабочего газа с выхода генератора озона, его охлаждения в автономном холодильнике и повторной подачи на вход генератора озона, а количество отбираемого газа составляет 0,5 - 0,95 от количества газа, проходящего через генератор озона, при охлаждении отбираемого газа отводится тепло в количестве не менее 0,1 от общего количества тепла, выделяющегося в генераторе озона. Это позволяет осуществить повышение производительности генератора озона, концентрации озона и снижение энергозатрат на его производство. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относятся к производству озона, который может быть использован для отбеливания целлюлозы в целлюлозно-бумажной промышленности, очистки сточных вод предприятий, городов и животноводческих ферм, очистки питьевой воды и воды плавательных бассейнов, а также в других производствах.

Известны способы получения озона, когда озон образуется в промежутке между электродами генератора озона, в котором инициируется электрический разряд (1). Выделяемое при разряде большое количество тепла отводится от разрядного промежутка путем охлаждения водой заземленных электродов. Температура газа в разрядном промежутке не должна превышать 50^oC, выше которой начинается интенсивный распад молекул озона. Установлено, что производительность, энергозатрата на производство озона, концентрация озона в рабочем газе существенным образом зависят от интенсивности отвода тепла от разрядного промежутка.

Недостатком данного способа является то, что охлаждается только один электрод, и отвод тепла от разрядного промежутка ограничен.

Наиболее близким решением к предлагаемому является способ получения озона, описанный в (2). Отвод тепла от разрядного промежутка производится за счет охлаждения как заземленных, так и высоковольтных электродов. Это существенно увеличивает отвод тепла от разрядного промежутка. Однако при этом основная часть тепла, выделяющаяся при электрическом разряде, отводятся через стенки электродов, а непосредственно от разрядного промежутка с рабочим газом отводится только от 3 до 8% от общего количества тепла.

Задача изобретения - повышение производительности генератора озона, концентрации озона и снижение энергозатрат на его производство путем интенсификации отвода тепла непосредственно из разрядного промежутка. Это достигается тем, что охлаждение интенсифицируется за счет отбора части рабочего газа с выхода генератора озона, его охлаждения в автономном холодильнике и повторной подачи на вход генератора озона, причем количество отбираемого газа составляет 0,5...0,95 от количества газа, проходящего через генератор озона, а при охлаждении отбираемого газа отводится тепло в количестве не менее 0,1 от общего количества тепла, выделяющегося в генераторе озона.

На чертеже приведена схема установки получения озона, реализующая предложенный способ. Рабочий газ (кислород или воздух) с повышенным давлением подается на эжектор 1, который подсасывает часть газа, прошедшего генератор озона 2. Оба потока смешиваются и подаются в генератор озона 2, в разрядном промежутке которого образуется озон. Электроды, образующие разрядный промежуток, охлаждаются хладоагентом. После генератора озона 2 часть озоносодержащего газа с помощью регулирующих вентилей 3 подается потребителю, а другая часть в количестве 0,5....0,95 от объема газа, поступающего на вход генератора озона, охлаждается в автономном холодильника 4 и отсасывается эжектором 1. При количестве отбираемого газа менее 0,5 с потоком газа отбирается недостаточное количество тепла (менее 3...8%). При отборе газа выше, чем 0,95, скорость газа в генераторе озона увеличивается до больших значений, и резко возрастает гидравлическое сопротивление.

В качестве охлаждающего агента 5 могут быть использованы, например, вода, рассол, холодный газ.

Экономически выгодно, чтобы в холодильнике отводилось не менее 0,1 от количества тепла, выделяемого в генераторе озона.

Если давление рабочего газа недостаточно для эффективной работы эжектора, то необходимая циркуляция газа в контуре "озонатор-холодильник" может быть обеспечена путем замены эжектора вентилятором.

Формула изобретения

Способ получения озона путем подачи рабочего газа в охлаждаемую разрядную зону генератора озона, в которой происходит одновременное охлаждение газа и образование озона, отличающийся тем, что охлаждение интенсифицируется за счет отбора части рабочего газа с выхода генератора озона, его охлаждения в автономном холодильнике и повторной подачи на вход генератора озона, причем количество отбираемого газа составляет 0,5 - 0,95 от количества газа, проходящего через генератор озона, а при охлаждении отбираемого газа отводится тепло в количестве не менее 0,1 от общего количества тепла, выделяющегося в генераторе озона.

РИСУНКИ

Рисунок 1