臭氧作用原理PPT讲稿

臭氧具有极强的氧化能力，因此具极强的杀菌作用、脱色、脱臭、脱味作用 及分解作用。
杀菌可用于：上、下水，游泳池水，饮料水等的杀菌消毒；食品贮藏室内 杀菌消毒；医院、学校、幼儿园、办公室、食品加工厂、制药厂等空气净化； 器具类杀菌消毒，医院污水、生活污水的杀菌消毒等等。
臭氧作用原理课件
臭氧略溶于水，标准压力和温度下〔STP)，其溶解度比氧大13 倍，比空气大25倍。
臭氧的化学性质极不稳定，在空气和水中都会慢慢分解成氧气， 由于分解时放出大量热量．故当其含量在25％以上时，很容易爆炸， 但一般臭氧化空气中臭氧的含量很难超过10％．在臭氧用于饮用水处 理的较长历史过程中，还没有一例关于臭氧爆炸的事例。
臭氧的毒性和腐蚀性
臭氧属于有害气体，由于臭氧的臭味很浓，浓度为0.1ppm时， 人们就感觉到，因此，世界上使用臭氧已有一百多年的历史，至今也 没有发现一例因臭氧中毒而导致死亡的报道。
臭氧具有很强的氧化性，除了金和铂外，臭氧化空气几乎对所有 的金属都有腐蚀作用。铝、锌、铅与臭氧接触会被强烈氧化，但铬铁 合金基本不受臭氧腐蚀。基于这一点，生产上常使用含25％cr的铬铁 合金(不锈钢)来制造臭氧发生设备和加注设备中与臭氧直接接触的部 件。
臭氧对非金属材料也有了强烈的腐蚀作用，即使是在别处使用得相 当稳定的聚氯乙烯塑料扳等，在臭氧加注设备中使用不久便见开裂和 穿孔等。在臭氧发生设备和计量设备中，不能用普通橡胶作密封材料， 必须采用耐腐蚀能力强的硅橡胶或耐酸橡胶等。
二、臭氧产生的机理：
目前生产臭氧的方法大致有：无声放电法、核辐射法、紫外线法、等离 子体射流法和电解法等。工业上大量的臭氧是用专门设计的电晕放电方法制 造的。
目前，可用于工业规模电晕法的臭氧发生器种类繁多，其基本差别 在于：电晕元件几何形状、电源形式、散热工艺和运行条件等。技其构 造可分为板式、管式和金属格网式三种。管式臭氧发生管中又可分为单 管、多管式、卧式和立式等多种形式。
高频脉冲沿面放电臭氧发生技术 已有的臭氧发生技术是把工业频率的高压电加在电晕极与接地间，放电是在 空间气体中进行的，由于空气导热性能差，臭氧发生时产生大量热量难以传导出 去，造成放电空间气体温度大幅度上升，加速了已生成具氧的分解，臭氧浓度、 臭氧生成量、臭氧产生效率都难以提高，庞大的臭氧发生器体积减不下来。
2)臭氧发生器系统设计时，必须能防止大量水进入到发生器内。
3)冷却水的水质要好，防止结垢，以免影响发生器的散热效果。
4)对于气冷却发生器来说，冷却空气必须无潮气、杂质、腐蚀性、气溶 胶、杂质或导电物质以及可见粉尘。正常情况下，除非处在一个极度多 尘的工业大气环境内，空气多半是不需要过滤处理的。
三、臭氧发生器
为了提高臭氧利用率，水处理过程中要求臭氧分解得慢一些．而 为了减轻臭氧对环境的污染，则要求处理后尾气中的臭氧分解得快一 些。
臭氧的氧化能力
臭氧的氧化性极强，其氧化还原电位仅次于氟，在其应用中主要应用这一特 性。臭氧的标准电极电位除比氟低之外，比氧、氯、二氧化氯及高锰酸钾等氧化 剂都高。说明臭氧是常用氧化剂中氧化能力最强的。同时，臭氧反应后的生成物 是氧气，所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂。
四、臭氧与水的接触
臭氧氧化系统的组成和平面布置
臭氧化法水处理站平面布置必须考虑到臭氧制造和利用的 工艺操作顺序，臭氧化气的毒性及其不稳定性。臭氧化法水处理装置常根据其 不同的功能分组进行布置：空气压缩和空气处理部分，臭氧制造部分，供电部 分和水—臭氧接触装置部分。每一部分最好有自己单独房间。这样的分组布置 使得将有可能出现危害性的臭氧高浓度的房间分离开来。各组房间相对位置虽 无一定要求，但应注意到臭氧的毒性和不稳定性，即臭氧制造间与臭氧接触装 置间应紧密相连(为了缩短输气管路)。
1、 臭氧产量的影响因素 1）气源的质量和流量
增加发生器进气的流量，可以增加臭氧的产量，降低臭氧的浓度，从而抑 制臭氧的分解，降低了电耗。但是在如水处理等方面应用时，臭氧浓度越高效 果越好，因此进气流量应结合具体的需要及发生器的性能来确定。
2）空气的露点
(1)提高电源的输出频率 (2)提高电源电压
把空间放电型的臭氧发生元件改成沿面放电型臭氧发生元件，沿面放电 臭氧发生元件断面如下图所示。分水冷却式、空气冷却式两种。
高压电源的性能，特别是放电功率和稳定性直接影响到臭氧产生的质 量和应用效果。传统的臭氧发生电源采用可控硅作为功率开关器件。但是， 用可控硅作为功率开关器件有很多弊端，因此设计的臭氧发生电源应采用种 新型的功率开关器件——IGBT，以取代传统的可控硅电路。
五、臭氧技术的应用
臭氧作为一种强氧化剂、消毒剂、精制剂、催化剂等被广泛应用于 石油、化工、纺织、食品、制药及香料等部门。1905年起臭氧开始用于 水处理，现在世界上已有3000余个水场使用臭氧处理水，它可以解决饮 用水的一些质量问题。目前，日本及欧美的大部分国家已把臭氧技术应 用于医疗器械、餐具杀菌等。臭氧作为氧化剂在纺织、印染、造纸、除 臭脱色、漂白、老化技术处理、生物工程等领域中亦在逐步得到应用。 臭氧的最大特点是气体，并具有较强的氧化能力。它的氧化能力仅次于 氟而高于氯，效率高而无有害残留物，因而具有广泛的应用领域。
电晕放电法(无声放电或辉光发电法)就是一种干燥的含氧气体流过电 晕放电区产生臭氧的方法，常用的原料气体有：氧气、空气以及含氧混合 气体。
下图是一种典型电晕放电，由充满气体的间隙和一块介电体分开的两块 金属扳电极组成。在对电极施加高电压，同时，含氧气体从放电间隙流 过。输入到电晕中的大部分电能，主要是以热的形式被散失较小部分转 化为光、声、化学等能量。
气体干燥 3）电晕功率
2、 臭氧发生器应用时应注意的问题
臭氧发生器应用于水处理工程等来自百度文库合时，有很多因素可能影响发生器的效率及 其可靠性，因此在设计臭氧发生器应用系统时必须注意下列问题。
(1)发生器原料气体绝对不得含烃类、腐蚀性气体和任何其他能在氧/臭氧／电 晕环境内发生反应，从而对设备安全造成危害或损坏的物质。