臭氧发生器基础知识

在这里臭氧作为氧的同素异形体,是一种化学性质特别活泼的强氧化剂,是公认的高效消毒剂。臭氧可以快速杀死空气和水中的细菌和病毒。臭氧还可以杀死引起异味产生的细菌或微生物,从而达到去除异味的效果。臭氧易分解,不易储存。在常温下会逐渐分解成氧气。所以,在使用时,需要现场生成和使用。更多关于臭氧的基本信息,可以参考我们之前的博客臭氧简介

臭氧发生器是用于产生气体臭氧的装置。它们广泛应用于家庭环境、商业环境、工业臭氧产生、农产品加工和保鲜、医疗行业消毒杀菌、污水处理等领域的消毒和除臭应用。稍后,在本博客中,我们将介绍为您全面介绍臭氧发生器的几个相关方面,包括臭氧生成方法、生成的原料气选择、臭氧生成数量和浓度、它们的冷却方法、它们的关键部件、臭氧水处理、产品质量和价格等。希望,这个博客可以提高您对臭氧发生设备的了解。现在我们将在下面按照上面描述的顺序详细介绍。

1.产生臭氧的三种方式

在臭氧气体的产生中,通常会采用三种方法。它们分别是介质阻挡放电、紫外线光解和水电解。下面,我们将介绍这三种方法。

介质阻挡放电

介质阻挡放电(DBD)法也称为电晕放电或无声放电法。它是指通过在放电空间中插入电介质,用高压电离空气或氧气来产生臭氧的方法。这种方法广泛应用于臭氧发生设备生产行业。应用该方法的臭氧发生器广泛应用于家庭环境、商业环境、工业环境、农业环境、医疗领域等。

应用这种方法有几个优点。首先,采用这种方法产生臭氧的效率高。可满足工业、农业和水处理领域对大量臭氧气体的需求。同时,与其他方法相比,该方法产生的臭氧气体浓度相对最高。其次,采用这种方法生产的臭氧发生器具有相对较长的长期使用寿命。第三,这类臭氧发生器结构比较简单。在设计和生产过程中很容易实现小型化,这使得它可以用于各种场景。那么,为了满足臭氧产生量大、浓度高的要求,这种方法会比紫外线光解方法便宜,这将在本博客后面讨论。更重要的是,产生相同数量的臭氧气体,其耗电量会相对较低。

采用这种方法产生臭氧也存在一些弊端。首先,它是关于原料气的。如果用空气代替氧气作为原料气,在臭氧生成过程中,会产生氮氧化物副产物,对人体健康有害。然后,应注意臭氧发生设备所在工作环境的湿度。湿度过高会影响臭氧的产生效率。长期在潮湿环境下使用会缩短设备的使用寿命。

紫外线光解

紫外线光解是利用紫外线照射空气,使空气中的一部分氧分子分解成氧原子。然后,这些氧原子会再次与周围的氧分子结合形成臭氧分子。随着另一个氧原子的加入,不同于一个氧分子有两个氧原子,一个臭氧分子有三个氧原子。随着这种结合的继续,臭氧气体因此逐渐产生和聚集。

用这种方法产生臭氧的一个优点是设备的运行不会受到湿度的影响。同时,臭氧产生过程中不会产生氮氧化物等副产物。但是采用这种方法仍然有几个缺点。缺点之一是其臭氧生产效率相对较低。通常,紫外线灯泡产生臭氧的最大效率约为 2 克/小时。如果需要10克/小时或更高的效率,其经济成本会很高。因此,采用这种方法的臭氧发生器只能用于空气消毒、杀菌、除异味等少量、低浓度的臭氧应用。这种方法不能满足水处理行业和其他需要大量臭氧的应用的要求。这种方法的另一个缺点是产生相同数量的臭氧需要更多的电力。另外,紫外线灯泡的使用寿命大约在半年到一年左右。长期使用这种方法需要考虑定期更换紫外线灯泡的成本。

水电解

水电解的工作原理是电解水。低压直流电通过氧化正极和溶液界面处的水来产生臭氧气体。这种方法的优点是产生的臭氧浓度高,适合制备高浓度臭氧水。并且在臭氧生成过程中不会形成氮氧化物。这种方法的缺点是电解所用的水必须是纯净的。否则,水中可能存在的氯原子会影响臭氧生产效率。其次,这种方法产生的臭氧量小,不易收集。第三,这种方法产生臭氧的能耗比较大。

以上是对臭氧产生的三种方法的介绍和比较。通过比较,可以看出介质阻挡放电法是相对经济、高效、可行的臭氧发生方法。

2. 空气与氧气作为原料气

当通过介质阻挡放电产生臭氧时,可以使用普通空气或氧气作为原料气。下面简单比较两种原料气各自的特性。

When natural air is chosen as the feed gas to produce ozone, the ozongenerator ionizes 21% of the oxygen present in the air. 使用自然空气产生臭氧的优点是不会考虑气体流速。如果选择氧气作为原料气,则无需考虑制氧机的成本。但缺点是这种方法产生的臭氧浓度相对较低,过程中会产生一定量的氮氧化物。此外,使用空气作为原料气的臭氧发生器的部件容易受到污染,因此需要定期清洁。

以氧气为原料气产生臭氧是指通过臭氧发生器以氧气为电离物产生臭氧气体。以这种方式产生臭氧的唯一缺点是其氧气流量小于使用空气作为原料气的流量。此外,由于使用氧气作为原料气,制氧机将成为臭氧发生系统不可或缺的组成部分。因此,这类臭氧发生器的价格会高于使用空气作为原料气的臭氧发生器。但它的优势更大。首先,您可以获得更纯净的臭氧气体。此外,臭氧产生过程中不会产生氮氧化物。其次是产生的臭氧量。以氧气为原料气产生臭氧,与以空气为原料气相比,臭氧产生量可提高2-3倍。第三,when oxygen is chosen as the feed gas for ozone water treatment operation, its ozone solubility in water will be higher. 此外,在医疗用途中,医疗机构更喜欢使用氧气作为原料气,以获得高纯度的臭氧气体。此外,使用氧气作为原料气的臭氧发生器将不太可能受到污染。这样,它的日常维护工作就会越来越少。

以上是使用两种原料气的臭氧发生器的比较。用户可根据臭氧发生量和气体纯度的具体要求以及预算来决定选择哪种类型的臭氧发生器。

3. 臭氧产生量和浓度

臭氧发生量是指某台发生机单位时间内产生的臭氧量。它等于臭氧浓度乘以进气量。所应用的测量单位通常为 mg/h、g/h 和 kg/h。通常,mg/h 和 g/h 用于小型设备,而 kg/h 用于大型设备,以区分规格和尺寸差异。

臭氧浓度是衡量臭氧发生器或发生系统技术性能的重要指标。用于反映臭氧发生设备产生臭氧的能力或速度。影响臭氧浓度的因素有很多。这些因素包括发电设备的结构、生产精度、冷却方式、驱动电压和频率、使用的介电材料、原料气中的氧含量、原料气的清洁度和干燥度以及供电效率。系统等

在上述这些因素中,冷却方式是对臭氧浓度影响较大的重要因素。空气中臭氧的半衰期一般为20-50分钟。温度越高,臭氧衰减越快。据估计,在30℃左右,大约50%的臭氧会在1分钟内衰减。当它在40-50℃之间时,大约80%的臭氧会在1分钟内衰减。当温度超过60℃时,臭氧会瞬间衰减。

气体浓度通常用两种方式测量和表示:质量比和体积比。质量比是指单位体积中所含气体的质量,通常用mg/m3、g/m3等表示。而体积比是指气体体积占总体积的百分比,通常用百分比表示。测量单位PPM广泛用于医疗领域以指示气体浓度。ppm 是指按体积计算的百万分之几。对于臭氧,由于其密度为 2.14 kg/m3,因此 1 ppm 的臭氧等于 2.14 mg/m3。通常,我们将 1 ppm = 2 mg/m3 作为普遍接受的比率。

4. 臭氧发生器中的冷却方法

臭氧发生器通过电离空气或氧气来产生臭氧。在这个电离过程中,空气或氧气向臭氧的转化需要能量转移。因此,将因此产生大量热量。由于过多的热量积聚会引起并加速产生的臭氧气体的衰变,因此在设备中应采取有效的冷却措施。在臭氧发生器的制造和使用中,设备往往采用风冷、水冷或两者兼有的方式进行散热。

中小型臭氧发生设备结构比较简单,设备的电耗比较低。因此,这类设备通常采用风冷方式来满足散热的需要。与中小型臭氧发生设备相比,大型臭氧发生设备在大量臭氧发生应用中运行时产生的热量明显更多。因此,这类大型设备往往采用散热效果较好的水冷方式。当设备需要水流冷却时,总会有水流经设备的高压模块带走热量。所以,

5. 关键部件

典型的采用介质阻挡放电方法的臭氧发生器通常由几个部件组成。在这些部件中,最重要的是设备中使用的介电材料和电极材料。下面,我们将简要介绍这两种成分及其材料组成。

介电元件

电介质组件用于臭氧发生器内以隔离正极和负极。常用的介电材料有玻璃管、陶瓷片和石英管等。

玻璃管:在结构上,使用玻璃管的臭氧发生器在玻璃管内放置一个电极,称为内电极。另一个电极缠绕在玻璃管的外面,称为外电极。这样就形成了可以沿玻璃表面释放高压电的臭氧发生模块。使用玻璃管的优点是玻璃材料的成本相对较低。但是玻璃管的主要问题是它们的使用寿命往往较短。此外,当温度快速变化时,玻璃容易破裂。此外,玻璃材料不耐冲击。因此,使用玻璃管的臭氧发生器在产品运输过程中也更容易破裂。

陶瓷板: 陶瓷板通常用作臭氧发生器中的介电元件。此类设备的制造过程中,首先在陶瓷板上覆盖一层约1mm厚的金属粉末。然后,通过高温烧结,陶瓷板上的金属粉末熔化并附着在陶瓷表面,在陶瓷板的每一侧分别形成两个电极。经过这种处理,两个电极之间的陶瓷板成为介电元件。陶瓷板广泛用于中小型臭氧发生器。采用陶瓷板的臭氧发生器的主要优点在于生产工艺成熟、臭氧产生量大、性能稳定。而这类臭氧发生器的缺点主要体现在耗电量大,不适应潮湿环境。此类臭氧发生器的另一个优势在于其运输过程。与玻璃或石英管产品相比,此类臭氧发生器在运输过程中损坏的概率较低。

石英管:使用石英管的臭氧发生器的结构与使用玻璃管的设备的结构非常相似。与玻璃管相比,石英管的优势在于它比玻璃更好的材料一致性。此外,石英管还具有较高的耐温耐湿特性。使用石英管的臭氧发生器也不太容易形成沉积物。因此,它们更容易清洁。石英材料可以制成多种形状。因此,这可以为介电元件的设计提供更大的灵活性。但就像这些使用玻璃管的臭氧发生器一样,使用石英管的设备在运输过程中更容易损坏。

电极元件

在各种臭氧发生产品中,其电极使用的材料通常是铝、不锈钢、钛​​等,以下是每种材料的一些基本特性:

铝:铝电极广泛用于臭氧发生器的生产。铝具有良好的导热性和抗臭氧性,有助于减少臭氧生成过程中氮氧化物的产生。

不锈钢:不锈钢也是臭氧发生器中广泛使用的电极材料。它具有良好的抗臭氧氧化能力。但其缺点是其导热性不如铝材。

钛:在一些臭氧发生器的生产中,它们的电极材料会先镀上钛,然后再使用。钛涂层处理的目的是利用其在钛中极好的抗氧化性能。处理后的电极将在其抗氧化性和导热性之间提供良好的折衷。

以上简单介绍了臭氧发生器中广泛使用的介电元件和电极元件,以及它们各自材料的特性。

这里,还有一个细节需要注意。在臭氧发生器中,如果处理不当,有时会发生电极和电线之间的连接松动。通常,接线松动只会导致低压电器接触不良。但是臭氧发生器在工作时有高压电流。当高压电流通过导线和电极之间的松动连接时,那里很容易产生火花。火花产生的高温会导致连接处材料迅速氧化,进一步加剧接触不良。为避免这种情况,保证导线与电极接触良好,连接处应使用硅胶固定。这利用了硅胶优异的抗氧化性和耐高温性。使用硅胶不仅可以保证导线与电极的正确接触,而且在一定程度上避免了连接处的氧化。

6. 臭氧发生器与臭氧水处理设备

臭氧发生器和臭氧水处理设备是两种最常见的臭氧应用类型。它们都是利用臭氧的强氧化作用来达到消毒和去除异味的效果。根据各自的特点和操作方式,在具体的应用中有所区别。

臭氧发生器广泛应用于空间杀菌、除臭、工业氧化处理、食品加工保鲜、污水处理、医疗消毒杀菌等。由于臭氧在常温下以气体形式存在,因此,对于阁楼或地下室传统消毒方法无法轻易处理的家中,臭氧消毒会更高效彻底。

对于家庭使用,臭氧发生器可以广泛应用于家庭所有房间的杀菌和除臭,特别是在几乎不可避免的气味问题的厨房 浴室中。它们也可用于家具衣物宠物气味 去除。对于根深蒂固的烟味,它们的去除性能是神奇的。不仅适用于家庭室内应用,在适当控制臭氧浓度和时间的情况下,它们也是去除汽车异味的好伙伴此外,对于偶尔出现的化学气味,其去除效果也是惊人的。

臭氧发生器广泛应用于商业、工业和农业领域。它们在酒店、洗衣店、汽车服务和许多其他行业中很常见。此外,对于火灾和洪水后的灾后恢复使用,臭氧具有显着的消毒和除臭效果。在工业生产中,臭氧长期用于食品制备行业。用于工业环境消毒时,相比使用紫外线灯存在区域被遮挡的问题,臭氧发生器的全覆盖能力将是更好的选择。在农业生产中,对于谷物和蔬菜的种植和刺激,臭氧水对真菌、细菌、病毒等几乎所有类型的微生物都有直接的杀灭作用。而且,

臭氧水处理利用臭氧的强氧化作用对各种污染水体进行消毒杀菌。臭氧水处理在欧美已广泛推广使用多年。它不仅可以用于工业和生活污水处理,还可以用于天然水的消毒和杀菌,使其适合饮用。

在日常生活中,臭氧最好的应用之一就是在水管上安装臭氧水处理设备。通过这样做,自来水将很容易转化为臭氧水。当有可用的臭氧水时,它可以用来擦洗家中的任何地方。这是另一种使用臭氧代替臭氧发生器进行灭菌的方法。此外,当使用臭氧发生器时,您不需要让每个人都出去清空房间进行臭氧消毒。此外,这种方法比使用臭氧发生器要温和得多,可以避免臭氧发生器的强氧化作用对某些物品造成潜在损坏。

臭氧水处理设备的使用也能为生活增添更多的便利。比如洗衣机用臭氧水洗衣服,洗完就不用再用消毒剂了。另外,如果用臭氧水清洗果蔬,就不用再使用其他清洗产品了。此外,如果您想使用臭氧对汽车内饰进行消毒或去除异味,那么用臭氧水擦洗将是最佳解决方案。确实如此,因为汽车内部使用了大量皮革和橡胶材料。频繁使用臭氧发生器进行杀菌会加速这些材料的老化。但是用臭氧水擦洗内部不会导致这个问题。

臭氧发生设备的使用还有其他需要注意的事项。首先,由于臭氧的强氧化作用会加速橡胶的老化,所以不建议在车库频繁使用臭氧发生设备。那么,臭氧水处理设备在使用过程中,工作时会产生热量。当它停止工作时,机器会逐渐冷却。当机器冷却时,机器内部气压的降低可能会导致水回流到机器中。这往往会导致机器损坏。因此,为防止出现这种情况,强烈建议在管道上安装止回阀,以防水倒流。

7. 质量与价格

与我们日常生活中的其他商品一​​样,在选择臭氧发生器时,我们也需要考虑其长期使用中的性价比和未来的经济成本。

低价产品存在可靠性差、配件兼容性差的问题。他们的组件也不容易进入市场。如果这些产品旨在用于短期测试而不要求长期稳定性,则有时可以考虑。

但如果考虑产品的长期稳定性,用户应选择性价比较高的产品。即使这些产品的购买价格会略高,但它们稳定的性能将证明它们物有所值。而且,高品质产品中配件的通用性可以提升终端用户的使用和维护体验。这也会在一定程度上减少采购商日后客服的时间和人力成本。

上面我们从几个相关方面介绍了臭氧发生器和臭氧水处理设备。希望这能为您在选择臭氧发生器和其他相关设备时提供一些有价值的建议。开始写入

臭氧水净化