混合放电臭氧发生器中臭氧产生过程的传热数值模拟

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臭氧塔原理

臭氧塔原理

臭氧塔原理
臭氧塔是一种利用臭氧发生器产生臭氧,通过曝气器将臭氧引入塔内,与进入的空气进行混合的装置。

臭氧与空气中的有机物发生化学反应,氧化有机物,生成二氧化碳、水和其他氧化物。

臭氧塔的工作原理是通过气液混合的方式,将臭氧气体和水混合在一起,使其接触面积增大,从而提高臭氧气体的氧化能力。

当臭氧与水混合后,会产生大量的活性物质,这些活性物质可以深入到废水中,使废水中的有机物得到更彻底的氧化和分解。

在臭氧塔中,臭氧的氧化作用可以有效地去除废水中的有机物、重金属、氨氮等污染物,同时还可以杀菌消毒,改善水质。

此外,臭氧塔还具有结构简单、操作方便、处理效果好等优点,因此在工业废水处理中得到了广泛应用。

需要注意的是,臭氧塔在使用过程中需要严格控制臭氧的投加量和反应时间,以免产生过多的臭氧对人体和环境造成危害。

同时,对于不同类型的废水,需要采用不同的处理工艺和参数,以达到最佳的处理效果。

臭氧接触池工艺设备工作原理

臭氧接触池工艺设备工作原理

臭氧接触池工艺设备工作原理臭氧接触池工艺设备是一种常用于水处理和废气处理的技术,其工作原理是利用臭氧气体与污染物发生氧化反应,从而实现水或废气的净化。

臭氧接触池工艺设备主要由臭氧发生器、混合器、接触池和除臭装置等组成。

臭氧发生器是臭氧接触池工艺设备的核心部件,其作用是产生臭氧气体。

臭氧发生器通常采用电晕放电法或冷等离子体法产生臭氧。

电晕放电法是利用高电压电场使氧分子发生电离,生成臭氧。

冷等离子体法则是通过电晕放电产生冷等离子体并与氧分子反应生成臭氧。

混合器的作用是将臭氧气体与待处理的水或废气充分混合。

混合器通常采用静态混合器或动态混合器。

静态混合器利用特殊结构的装置使气体和液体进行充分混合,常见的静态混合器有泡沫式混合器和静态混合柱。

动态混合器则是通过机械设备将气体和液体进行搅拌混合,常见的动态混合器有搅拌桨混合器和喷淋混合器。

接下来,混合后的臭氧气体与水或废气进入接触池。

接触池是臭氧接触池工艺设备的重要组成部分,其主要作用是使臭氧与水或废气充分接触,从而实现氧化反应。

接触池通常采用塔式结构,内部设有填料或板片,用于增加接触面积,提高气体与液体之间的接触效果。

当臭氧气体通过填料或板片时,与水或废气发生反应,将污染物氧化分解。

经过接触池的处理,水或废气中的污染物被氧化分解,达到净化的目的。

为了防止臭氧残留,通常还需要安装除臭装置对残留的臭氧进行处理。

常见的除臭装置有活性炭吸附装置、臭氧催化装置和湿式洗涤装置等。

臭氧接触池工艺设备通过臭氧气体与水或废气的接触和氧化反应,实现了对水或废气的净化。

臭氧发生器产生臭氧气体,混合器将臭氧气体与待处理的水或废气充分混合,接触池使臭氧与水或废气进行接触和氧化反应,除臭装置对残留的臭氧进行处理。

臭氧接触池工艺设备在水处理和废气处理中具有广泛的应用前景,可以有效地去除污染物,改善环境质量。

臭氧发生器参数及要求

臭氧发生器参数及要求

1、臭氧发生器参数及要求济南全民运动中心淘汰原有坏旧管式放电式臭氧设备,新上两套板式放电臭氧系统,一套用于标准池,臭氧产量为400g/h;一套用于儿童区,臭氧产量为100g/h。

臭氧发生器系统包括臭氧发生器、制氧机系统和气水混合系统。

为降低运行故障和增加使用寿命,臭氧发生器采用采用水冷陶瓷板式臭氧放电体,匹配电源采用高压高频逆变电源;制氧机采用工业PSA制氧机。

一.标准池臭氧系统(含安装)1.臭氧发生器臭氧产量:400g/h;臭氧浓度:120-150g/m3;主机额定功率:3.5KW;臭氧放电体性质:陶瓷板式放电体,陶瓷板介质,钝化铝做水冷外电极。

2.制氧机系统(包括:无油压缩机、储气罐、冷干机、气水分离器、PSA制氧机,次项相关设备投标方进行合理匹配品牌及参数)制氧机性质:工业PSA制氧机;氧气产量:3m3/h;氧气浓度:≥92%。

3.气水混合系统(反应罐已具备)不锈钢射流泵:功率≥3KW;抗腐文氏管:DN40;臭氧毁灭器。

4.控制系统:采用PLC一体化控制,过热保护、缺水保护,过载保护等,显示屏显示工作状态、故障等。

二.儿童区臭氧系统(含安装)1.臭氧发生器臭氧产量:100g/h;臭氧浓度:100-120g/m3;主机额定功率:1.0KW臭氧放电体性质:陶瓷板式放电体,陶瓷板介质,钝化铝做水冷外电极。

4.制氧机系统(包括:无油压缩机、储气罐、冷干机、气水分离器、PSA制氧机)制氧机性质:工业PSA制氧机;氧气产量:1m3/h;氧气浓度:≥92%。

5.气水混合系统(反应罐已具备)不锈钢射流泵:功率≥0.75KW;抗腐文氏管:DN25;臭氧毁灭器等。

4.控制系统:采用PLC一体化控制,过热保护、缺水保护,过载保护等,显示屏显示工作状态、故障等。

2、水控设备水控设备要求可计时\计量计控,可与全民健身中心在用管理系统结合使用提供质保和服务产品技术参数:◆显示:8位高亮度数码管显示;◆读卡类型:MIFARE ONE标准卡,读卡速度〈0.2秒,读卡距离:3-6CM;◆工作频率:13.56MHZ;◆工作电压:DC12V,待机时功耗1.6W,刷卡供水时功耗小于5W;◆工作温度:控制执行机构工作温度10-70度,通过水温0~95度;◆工作湿度:10%~95%;◆额定功率:1W;◆发卡量:无限制;◆兼容性:可以和售饭、考勤、门禁、机房管理、图书管理构成一卡通系统,实现一卡通用;◆费率设置:最小计费为1/升,最小计费金额0.01元,可通过管理卡进行费率设置(脱机状态);◆挂失卡:黑名单数量8000条;◆消费记录:机器内部存储器可保存最近的5000条刷卡记录;◆系统遇到断电、强磁干扰、非法开壳等恶意破坏行为时,控水器自动关断阀门。

1kg臭氧 电耗

1kg臭氧 电耗

臭氧(O3)是一种具有强烈氧化性的气体,通常用于水处理、空气净化、废水处理和其他应用。

臭氧的产生通常涉及到电放电方法,其中电能被用来将氧气(O2)分解成臭氧(O3)。

电耗取决于许多因素,包括臭氧生成器的设计、效率和操作条件。

通常,产生1千克(kg)臭氧所需的电耗可以在以下范围内变化:
• 1千瓦时(kWh)至3千瓦时(kWh)/千克臭氧
这个范围的电耗是一个广泛的估算,实际的电耗取决于使用的臭氧发生器的类型和规模,以及操作参数,如电压、电流、频率等。

要准确确定特定臭氧生成系统的电耗,您需要查看制造商的技术规格和性能数据,以了解该系统的能效。

不同类型的臭氧发生器(例如,紫外线光解臭氧发生器和冷等离子体臭氧发生器)可能具有不同的电耗。

请注意,电耗只是生成臭氧的一部分成本。

其他成本因素包括设备的购买成本、维护和运行成本等。

因此,在选择臭氧生成系统时,除了电耗外,还需要考虑其他方面的成本和性能。

臭氧发生器工作原理

臭氧发生器工作原理

臭氧发⽣器⼯作原理[编辑本段]臭氧发⽣器⼯作原理按臭氧产⽣的⽅式划分,⽬前的臭氧发⽣器主要有三种:⾼压放电式、紫外线照射式、电解式。

⼀、⾼压放电式发⽣器该类臭氧发⽣器是使⽤⼀定频率的⾼压电流制造⾼压电晕电场,使电场内或电场周围的氧分⼦发⽣电化学反应,从⽽制造臭氧。

这种臭氧发⽣器具有技术成熟、⼯作稳定、使⽤寿命长、臭氧产量⼤(单机可达1Kg/h)等优点,所以是国内外相关⾏业使⽤最⼴泛的臭氧发⽣器。

在⾼压放电式臭氧发⽣器中⼜分为以下⼏种类型:1、按发⽣器的⾼压电频率划分,有⼯频(50-60Hz)、中频(400-1000Hz)和⾼频(>1000Hz)三种。

⼯频发⽣器由于体积⼤、功耗⾼等缺点,⽬前已基本退出市场。

中、⾼频发⽣器具有体积⼩、功耗低、臭氧产量⼤等优点,是现在最常⽤的产品。

2、按使⽤的⽓体原料划分,有氧⽓型和空⽓型两种。

氧⽓型通常是由氧⽓瓶或制氧机供应氧⽓。

空⽓型通常是使⽤洁净⼲燥的压缩空⽓作为原料。

由于臭氧是靠氧⽓来产⽣的,⽽空⽓中氧⽓的含量只有21%,所以空⽓型发⽣器产⽣的臭氧浓度相对较低,⽽瓶装或制氧机的氧⽓纯度都在90%以上,所以氧⽓型发⽣器的臭氧浓度较⾼。

3、按冷却⽅式划分,有⽔冷型和风冷型。

臭氧发⽣器⼯作时会产⽣⼤量的热能,需要冷却,否则臭氧会因⾼温⽽边产⽣边分解。

⽔冷型发⽣器冷却效果好,⼯作稳定,臭氧⽆衰减,并能长时间连续⼯作,但结构复杂,成本稍⾼。

风冷型冷却效果不够理想,臭氧衰减明显。

总体性能稳定的⾼性能臭氧发⽣器通常都是⽔冷式的。

风冷⼀般只⽤于臭氧产量较⼩的中低档臭氧发⽣器。

在选⽤发⽣器时,应尽量选⽤⽔冷型的。

4、按介电材料划分,常见的有⽯英管(玻璃的⼀种)、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等⼏种类型。

⽬前使⽤各类介电材料制造的臭氧发⽣器市场上均有销售,其性能各有不同,玻璃介电体成本低性能稳是⼈⼯制造臭氧使⽤最早的材料之⼀,但机械强度差。

陶瓷和玻璃类似但陶瓷不宜加⼯特别在⼤型臭氧机中使⽤受到限制。

【2017年整理】臭氧发生器标准

【2017年整理】臭氧发生器标准

臭氧发生器标准中国环境保护产品认定技术条件臭氧发生器Ozone Generator国家环保总局1999-00-00发布HCRJ--058--19991、范围1.1本技术条件规定了臭氧发生器的产品分类、命名、要求、引用标准、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存。

1.2本技术条件适用于环境污染治理方面的臭氧发生器(以下简称发生器)。

2、引用标准150-19983分类与命名3.1分类3.1.1发生器按其基本臭氧发生单元分为气隙放电型式(管式、板式)与其他气体放电型式。

3.1.2发生器按其放电频率分为工频(50Hz/60Hz)、中频(100Hz—1000Hz)和高频(>1000Hz)。

3.1.3发生器按其产生臭氧浓度分为低浓度(<10mg/l)、中浓度(10-50mg/l)和高浓度(>50mg/l)。

3.1.4发生器按其臭氧产量分为微型(<1000mg/h)、小型(1—100g/h)、中型(100—1000g/h)和大型(>1kg/h)。

其数值宜按以下系列选取:1,2,3,4,5,10,15,20,25,50,100,200,300,500,1000……。

3.2命名发生器命名与型号用汉语拼音字母和阿拉伯数字表示。

CF-[ 1 ] -[ 2 ]-×××[ 3 ]CF——臭氧发生器1——发生器类型(管式-G/板式-B)2——发生器频率(工频-1/中频-2/高频-3)3—发生器产量(M-mg/h,G-g/h,K-kg/h)示例:CF-G-1-500G,指每小时产生500g臭氧的工频管式臭氧发生器。

4要求4.1基本要求4.1.1发生器应符合本技术条件的规定,并按照经规定程序批准的图样和技术文件制造。

4.1.2发生器的设计应按GB5083、电气设计应按GB4064进行。

4.1.3发生器中各电气绝缘部件应符合高电压绝缘性能和结构的要求;处于电晕放电、臭氧氧化环境中的绝缘零部件还应满足使用环境对其物理(机械)和化学性能的要求。

臭氧传递标准

臭氧传递标准

臭氧传递标准
臭氧传递标准是指通过一定的方法,将臭氧浓度值从一个标准设备传递到另一个待校准设备的过程,以确保待校准设备测量臭氧浓度的准确性、可靠性和可追溯性。

臭氧传递标准在环境监测、大气污染防治等领域具有重要意义。

臭氧传递标准主要包括以下几个方面:
1.臭氧标准气体发生器:臭氧标准气体发生器用于产生已知浓度的臭氧气体,以供校准臭氧检测设备。

根据产生原理,臭氧标准气体发生器可分为电晕放电法高浓度臭氧发生器和紫外氧气光分解法低浓度臭氧发生器。

高浓度臭氧发生器可产生臭氧浓度高达400ppm,低浓度臭氧发生器可产生臭氧浓度高达5ppm。

2.臭氧传递设备:臭氧传递设备包括臭氧校准仪、臭氧分析仪等。

这些设备可以接收来自臭氧标准气体发生器的臭氧气体,对待校准设备进行校准。

3.校准方法:校准方法包括多点校准、单点校准等。

多点校准是指在多个浓度点上进行校准,以获得更准确的校准结果。

单点校准是指在某一特定浓度点上进行校准。

4.校准结果评估:校准完成后,需要对校准结果进行评估,判断待校准设备的测量准确性、可靠性和可追溯性是否满足要求。

需要注意的是,臭氧传递标准的具体要求和方法可能因不同行业、不同国家和地区的标准而有所不同。

在实际操作中,需参照相应的行业标准和国家标准进行臭氧传递和校准。

臭氧发生器原理图

臭氧发生器原理图

D.可根据客户要求定做。

臭氧混合塔又称为臭氧接触混合罐,其工作原理:臭氧是通过管道进入氧化塔底部,经过曝气器,经微孔鼓泡器散发另微气泡,气泡在上升的过程中把臭氧充分溶解于水。

水是由臭氧塔的顶部散落下来,在从臭氧塔的顶部自然流走。

保证了臭氧与水混合的充分时间。

使杀菌效果更测底,顶部又配有尾气排放和溢流口,保证多余的臭氧不会滞留在室内。

影响工作人员生产。

溢流口保证混合塔内部水满后,水不会倒流回到臭氧发生器,损坏臭氧发生器。

臭氧与水混合后到灌装前的控制
臭氧与纯净水混合后在水中的半衰期主要取决于水温,水温高则半衰期短;水温低则半衰期长。

一般在15-40min之间。

这就对生产饮用纯净水企业的工艺流程有较高的要求。

有些生产企业的工艺流程和生产控制不尽合理,是造成灌装臭氧浓度较低的原因。

如:臭氧与纯净水混合后,还要经过过滤装置,然后再进入储存罐等,停留时间长,通常有10-20min,造成臭氧浓度不必要降低。

采用混合塔将臭氧与饮用纯净水混合时,臭氧与不在塔内的混合主要是以对流方式混合的,塔内水位太低,造成对流时间不够,从而臭氧浓度偏低。

因此,采用塔式混合时,要控制好塔内的水位。

因各种原因造成生产停止,继续生产前必须将罐内的臭氧混合水排放干净。

灌装用水必须是新鲜的臭氧混合水。

特别是在夏季,若臭氧混合水在罐内的停留时间较长,水中臭氧含量就会明显下降,这样的水无法对包装材料起到有效的杀菌作用。

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energy
loss caused by gas in the three tubes of 9.58%,7.39%,and 4.78%,respectively. discharge tubes.Therefore,the mul-
maximal temperature of gas is only 313.2 K after it flows through three
an
inconspicuous difference among the radial temperatures of the central electrode,the internal di-
electric,the external dielectric,and the external electrode.In this study,only 36.14%of the electrical energy has been converted into heat,including the The
and
energy
verified.The results
show that after
the gas flowing into the dual discharge gaps,the gas temperatures in the two gaps increase gradually and differ from each other greatly:the average temperature ofthe internal discharge gap is 6.38 K higher than that ofthe external discharge gap However,there is only
基金资助项目:国家自然科学基金(11105067;51366012);江西省青年 科学家(井冈之星)培养对象计划(20133BCB23008)。
Project supported by National Natural Science Foundation of China (11105067,51366012),Jiangxi Provincial Young Scientists(Jinggang Star) Cultivation Plan(20133BCB23008).
第40卷第6期:1816.1821 2014年6月30日 DOI:10.13336/j.1003—6520.hve.2014.06.029
高电压技术
High Voltage Engineering
V01.40.No.6:1816-1821 June 30,2014
混合放电臭氧发生器中臭氧产生过程的传热数值模拟
众所周知,在电子束、等离子体技术以及大气 臭氧层的破坏过程中,臭氧展现了其强氧化特性, 以及高效氧化脱除多种污染物的性能。正因为臭氧
具有优良特性,其近百年前就被成功应用于水处理 与医药行业中,且其新的应用场合不断被发现。然
大挑战。 经调查,目前商用臭氧发生器主要采用的仍是
传统的介质阻挡放电形式,电源一般采用高频高压 交流电源,臭氧质量浓度和产率分别约为
混合放电臭氧发生实验系统如图2所示。3个 放电管串联,中心电极接地,内电极施加峰值为
12
Hayashi等研究了介质材料及触发电极配置
kV的交流电压,外电极施加与内电极有180。相
对多重放电产生臭氧的影响,当存在4个触发电极 时,最大臭氧产率为1 15 g/(kW.h)u71 2004年,Song

位差、峰值为9.2 kV的交流高压。实验气源为氧气 (体积分数99.99%,温度298 K,体积流量12 L/min, 压力101.325 kPa)。臭氧质量浓度由IN2000臭氧分 析仪(量程0~200 g/m3,精度0.1 g/m’)测量。峰值电
1 6.55-60.7
g/m3和<1 1 l g/(kW.h)(氧气源)¨√J。从数
据可以看出,目前商用臭氧发生器的臭氧产率远低
于理论值1
226
eg(kW.h)哺J。为改善臭氧产生效率,
而臭氧产生能耗过大限制了该技术的进一步发展和
推广应用。因此,如何降低臭氧产生能耗以及如何 提高臭氧产生效率已是国内外科研工作者面临的巨
声一沿面多重放电,臭氧质量浓度为10 g/mj,并将
其应用于微生物失活¨…。从上述研究结果来看,多 重无声放电在高臭氧质量浓度38.2 g/mL隋况下,臭 氧产率高达783 g/(kW.h),其臭氧产生效率为目前 所有已报道的最高值。如此高的臭氧产生效率足以
日,厚o.035mm.勰
d电极./fi锈铡
K;
中心电极、内电介质、外介电质和外电极各部分内部径向温差较小;混合放电仅36.14%的电能转换为热能,其中
K。
Numerical Stimulation of Heat Transfer in Ozone Generation from WEI Linsheng,LI
Multi-discharge
mm;
g/(kW・h)(16目金属网电极、纯氧)¨…。2003年
外电极是缠绕在耐热玻璃外表面的铜线圈,厚

Ahn等研究了沿面放电和脉冲电晕放电重叠放电臭
氧产生的特性,获得最大产率为247 g/(kW.h)u孓均J。 针对弧光放电限制了放电功率和体积的问题,
Nobuya
mn-i,间距5 nlm;外放电空间宽度为1.9 m/n。
l'nn'l;
倍。1999年Hakiai等研究了辉光放电和无声放电二 重放电臭氧产生的特性和分布lI引。马虹斌设计了一 种采用螺线管电极和金属网电极的无声一沿面多重 放电臭氧发生器,并对电极进行优化,发现在臭氧
质量浓度为1.3 g/m3情况下,其产率可达
295
内电极为厚0.035 mm的不锈钢网;内放电空间宽 度为0.4 lnill。耐热玻璃内径16.6 mm,厚1.2
值为1
226 图3
Fig.3
放l邑。毫t弘儿『-J锵
需的反应热(计算式为主里淼×放电功率)
ed(kW.h)。假设扣除单位时间臭氧生成所 之外,其他电能都转化为提高气体温度和散发的热
量,且这部分热量均匀施加在3个电极上; 2)外电极铜线圈简化为薄壁铜管; 3)前1个放电管出口平均温度作为后1个放 电管进口温度。 1.2.2求解方法和网格划分 氧气体积流量为12 L/min,经计算Reynolds数
魏林生,李金凤,董国攀,章亚芳,袁定琨,胡兆吉
(南昌大学环境与化学工程学院,南昌330031)
摘要:为揭示混合放电臭氧高效发生的电能转换和传热机理,采用有限体积法数值求解质量、动量和能量守恒 方程,实现对混合放电臭氧发生进行传热分析,并实验验证了该方法的可行性。研究结果表明:气体进入两放电 间隙后温度逐渐升高,且两放电间隙温度相差较大,内放电空间平均温度I:LJ'b放电空间平均温度平均高6.38 气体从3根放电管中携带的热量分别为9.85%,7.39%和4.78%,气体经过3根放电管后最高温度仅为313.2 混合放电电能转化率高、气体温度相对较低,是一种非常有前途的臭氧发生形式。 关键词:混合放电;臭氧产生;传热;温度;数值模拟;电能转换
望兰藩一板
o:嶝丌精∥
T源电iu协I

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1实验系统及模拟条件
1.1实验系统
…析守圃呻塞群道 I兰可可1}\商b
趾j唯一
电I:fiI
本文采用Song等描述的混合放电管结构及实 验系统,仅补充测量3个放电管出口温度。混合放
Fig.2
Schematic diagram ofexpefimental system of multidischarge
》黧警
等离子体臭氧发生过程核心问题是电能转换和热能 转移。然而受到研究手段及检测仪器精度的限制, 这方面的实验研究难以进行。魏林生等已成功地将 传热数值模拟手段引入低温等离子体臭氧发生领 域lzUJ,在此基础上,本文对混合放电臭氧发生器进 行传热数值模拟,为混合放电臭氧发生器奠定理论
基础及提供优化设计指导。
Re=823.84<2
ozone
generation
万方数据
1818
高电压技术
1.2模拟条件
本文作者前期已成功将传热数值模拟引入介 质阻挡放电臭氧产生过程瞄…,本文采用ANSYS软 件中Fluent模块进行模拟计算。 1.2.1模型的简化 1)实验中每个放电管放电功率为8 W。实验获 得臭氧产率为783 g/(kW.h),热化学理论计算理论
等尝试采用多重无声放电形式,设计了2个放电空 间、3个电极的放电室结构并对3种放电模式进行
对比研究,实验中臭氧质量浓度和臭氧产率分别高
达38.2 gem3和783 g/(kW.hlll引。Taran等研究了无
压由示波器(Tektronix,TDS3034B)和高压探头 (P6015A)获取。流量由质量流量计控制。功率和温 度分别由功率表和热电偶检测。
promising way of generating
ozone.
Key words:multi—discharge;ozone generation;heat transfer;temperature;numerical simulation;electric sion
energy
conver-
0引言
20世纪末期,国内外学者己逐渐将研究焦点转向放 电模式上。除脉冲放电臭氧发生技术之外一。1|,学
者们尝试使放电空间中同时存在多重放电。系统的
文献调研发现,大致有以下研究小组进行了多重放 电臭氧发生的初步探索工作。Nomoto等采用无声
放电(介质阻挡放电)和沿面放电重叠的放电形式【l 2I,
万方数据
魏林生,李金风,董国攀,等:混合放电臭氧发生器中臭氧产生过程的传热数值模拟 在N2+02混合气源,体积分数分别为80%和20%时,
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