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電暈放電臭氧發(fā)生器原理及組成

發(fā)布時(shí)間：2020-04-23人氣：

電暈放電臭氧發(fā)生器原理及組成

電暈放電臭氧發(fā)生器如何工作？

每個(gè)臭氧系統(tǒng)的核心都是臭氧發(fā)生器。臭氧（O3）是從自然界中的氧氣（O2）和用于商業(yè)或工業(yè)用途的臭氧發(fā)生器中產(chǎn)生的，但是臭氧（O3）很快會(huì)恢復(fù)為分子氧（O2）。臭氧由于半衰期短而無法存儲(chǔ)，必須現(xiàn)場和按需生產(chǎn)。因此，臭氧發(fā)生器是任何成功的臭氧系統(tǒng)中很重要的組成部分。工業(yè)和商業(yè)臭氧應(yīng)用使用電暈放電臭氧發(fā)生器幾乎完全。電暈放電的基本原理有無數(shù)種變化，我們將在本文中介紹其中的幾種變化。然而，通過電介質(zhì)材料電暈放電產(chǎn)生臭氧的基本原理是相同的。

電暈放電原理：

臭氧是由放電產(chǎn)生的，通常稱為火花。雷暴期間，閃電會(huì)產(chǎn)生大量臭氧，這是雷雨過后聞到“新鮮”氣味的原因之一。

閃電會(huì)產(chǎn)生臭氧:

任何放電或火花都會(huì)產(chǎn)生臭氧。火花會(huì)將周圍空氣中的氧氣分子（O2）分解為元素氧氣（O）。這些氧原子將迅速與另一個(gè)氧分子（O2）結(jié)合形成臭氧（O3）。

臭氧產(chǎn)生過程中使用的電能將氧分子分解，分裂氧分子所需的理論能量如下所述：

每產(chǎn)生1千克臭氧，需要0.82千瓦時(shí)的電力

每產(chǎn)生1磅臭氧，需要0.372千瓦時(shí)的電力

在實(shí)際的臭氧生產(chǎn)中，由于臭氧產(chǎn)生效率低，產(chǎn)生臭氧所需的能量將是所示數(shù)學(xué)數(shù)字的10 – 20倍。

在電暈放電臭氧發(fā)生器中，放電將發(fā)生在專門設(shè)計(jì)用于分裂氧分子并產(chǎn)生臭氧的電暈池內(nèi)的氣隙中。在該氣隙中，使用電介質(zhì)將電子流均勻地分布在該氣隙上，以將電子流散布到盡可能多的氧氣中。

用于創(chuàng)建電暈的電介質(zhì)：

從陽極到陰極的單個(gè)火花會(huì)在它們之間發(fā)現(xiàn)一些氧分子，并會(huì)產(chǎn)生一些臭氧。但是，如果此火花散布到更大的區(qū)域，則會(huì)接觸更多的氧分子。這就是在臭氧發(fā)生器中使用電介質(zhì)阻擋層產(chǎn)生電暈的原因。使用電介質(zhì)，火花可散布在更大的區(qū)域，并產(chǎn)生真正的電暈。

高壓變壓器:

為了使放電通過電介質(zhì)材料，需要更高的電壓。因此，臭氧發(fā)生器將實(shí)施某種類型的變壓器，根據(jù)電介質(zhì)和陽極與陰極之間的空氣間隙，將電壓從線路電壓提高到600 - 20,000伏特。

當(dāng)氧分子通過電介質(zhì)與陽極或陰極之間的間隙時(shí)，利用這種高壓電暈放電將產(chǎn)生臭氧。這些是電暈放電的基本原理。下面我們將研究這些臭氧發(fā)生器中使用的常見組件及其各自的優(yōu)點(diǎn)。

冷卻:

在每一次電暈放電中都會(huì)使臭氧發(fā)生器產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量必須從臭氧發(fā)生器中去除。電暈放電臭氧發(fā)生器可采用風(fēng)冷或水冷兩種方式。在任何一種情況下，多余的熱量必須安全地從電暈電池中去除，因?yàn)殡S著溫度的升高，由于臭氧半衰期的縮短，過量的熱量將減少臭氧的產(chǎn)生。

原料氣:

臭氧是由氧氣產(chǎn)生的。我們周圍空氣中的氧氣含量約為20%。利用空氣產(chǎn)生臭氧將會(huì)有效，并將從周圍空氣中的氧產(chǎn)生臭氧。然而，如果使用高濃度的氧氣，就會(huì)產(chǎn)生更多的臭氧。許多臭氧發(fā)生器將實(shí)施一個(gè)氧氣濃縮器，以增加氧氣水平的飼料氣體和增加整體臭氧生產(chǎn)。