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臭氧发生器产生臭氧的机理


  臭氧发生器产生臭氧的方法有紫外照射法、电解法、放射化学法和介质阻挡放电法。紫外照射法利用紫外线照射干燥的氧气,使一部分氧分子被激活离解成氧原子,进而形成臭氧。在紫外线照射氧气的过程中,既有使氧变成臭氧的光波,也有使臭氧分解的光波。因此臭氧的产量将取决于产生臭氧的波长与分解臭氧波长的比值。紫外照射法产生臭氧的缺点是能耗高、臭氧浓度低,因此紫外照射法用于大量生产臭氧是不现实的。但由于该方法重复性好,对温度不敏感,且易通过灯的功率的线性控制改变臭氧的产量。所以,对少量低浓度要求的各种试验,空气消毒、灭菌、除臭等,还是适合的。
  
  电解法利用直流电源电解含氧电解质产生臭氧。八十年代以前,电解液多为水内填加酸、盐类电解质,电解面积比较小,臭氧产量低,运行费用高。经过人们对极板材料、电解液与电解机理、过程方面的大量研究,电解法制臭氧技术有了很大的进步。近来发展的SPE(固态聚合物电解质)电极与金属氧化催化技术,使电解纯净水得到14%以上的高浓度臭氧。电解法产生臭氧具有浓度较高、成份纯净、水中溶解度高的优势,经过进一步改进,设法降低成本和电耗后,有可能与目前广泛使用的介质阻挡放电法相竞争。
  
  放射化学法利用各种放射源核辐射离解氧分子生成臭氧。该法己有两种工艺用于工业型臭氧生产,一是氧同裂变产物接触,由辐射、氧同裂变产物及二次辐射的热碰撞产生臭氧.二是仅在辐射下生成臭氧。该方法因采用放射源其成本高、安全性差,只适用于某些特殊情况,不适合于工业大量生产。
  
  介质阻挡放电法,也称无声放电法(简记为DBD法),通过交变高压电场在气体中产生电晕,电晕中的自由高能电子离解氧气分子,经碰撞聚合为臭氧分子。介质阻挡放电法具有能耗相对较低,单机臭氧产量大,气源可用干燥空气、氧气或含氧浓度较高的富氧气体等优点,因此工业上合成臭氧大多采用此法。根据文献,将干燥的空气或氧气通过两个高压电极之间的气隙,在外加交流高压的作用下,气体中发生电晕放电,气体被电离,气隙中的活性氧原子急剧增加,与氧分子结合,生成臭氧。
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