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實(shí)驗室臭氧發(fā)生器的工藝流程

點(diǎn)擊次數：175 更新時(shí)間：2025-07-10

　　實(shí)驗室臭氧發(fā)生器主要基于‌高壓放電原理‌(最常見(jiàn)的是介質(zhì)阻擋放電DBD)將氧氣轉化為臭氧，其工藝流程步驟：‌

　　‌一、氣源準備：‌

　　‌1、氧氣供應：‌ 采用高純度(≥90%)的氧氣(瓶裝或制氧機提供)，或使用干燥潔凈的空氣(需經(jīng)嚴格過(guò)濾、除濕、除油處理)。使用空氣時(shí)需考慮氮氧化物生成問(wèn)題。

　　‌2、預處理：‌ 氣體必須經(jīng)過(guò)精密‌過(guò)濾器‌(去除顆粒物、油分)和‌深度干燥器‌(如分子篩或冷凍干燥，露點(diǎn)通常需低于 -60°C)。水分會(huì )極大降低臭氧產(chǎn)率并腐蝕設備。

　　‌二、放電反應單元：‌

　　1、預處理后的干燥氧氣被導入‌放電室‌(或稱(chēng)臭氧發(fā)生管/單元)。

　　2、在放電室內，氣體流經(jīng)高壓電極與接地電極間的狹窄縫隙(通常 0.1-3 mm)，暴露于強電場(chǎng)下。

　　3、絕緣介質(zhì)(如石英管)包裹其中一個(gè)電極，確保放電為均勻的“無(wú)聲放電”(無(wú)數微放電)，避免形成破壞性的電弧。

　　‌三、能量轉換(臭氧合成)：‌

　　1、高頻高壓電源提供能量，在放電間隙產(chǎn)生等離子體。

　　2、高能電子撞擊 O? 分子，通過(guò)上述反應路徑高效生成 O?。

　　3、臭氧濃度與氣體流量、氧氣純度、放電功率、放電間隙設計、冷卻效率等參數密切相關(guān)。

　　‌四、冷卻系統：‌

　　‌1、強制冷卻：‌ 放電過(guò)程會(huì )產(chǎn)生大量熱量(能量利用率約 10-20%，其余大部分轉化為熱)。高效冷卻是關(guān)鍵，通常采用：

　　‌外循環(huán)冷卻水：‌ 冷卻水在包圍放電室外壁(接地電極側)的夾套中循環(huán)。

　　‌內冷媒通道：‌ 部分設計讓冷卻水或油直接流經(jīng)電極內部。

　　‌2、目的：‌ 維持放電室低溫(理想溫度 10-25°C)，防止臭氧高溫分解(O? 在 >35°C 時(shí)分解顯著(zhù)加快)，保護電極和介質(zhì)材料。

　　‌五、臭氧輸出與控制：‌

　　1、生成的含臭氧氣體(O?/O? 混合氣)從放電室出口排出。

　　‌2、濃度檢測：‌ 通常配有在線(xiàn)臭氧濃度檢測儀(如紫外吸收法)，實(shí)時(shí)監測出口氣體中的 O? 濃度(單位：g/m³ 或 wt%)。

　　‌3、流量控制：‌ 通過(guò)質(zhì)量流量控制器精確調節進(jìn)氣流量。

　　‌4、功率調節：‌ 通過(guò)調整高頻電源的輸出電壓或頻率，控制輸入功率，從而調節臭氧產(chǎn)量和濃度。

　　‌六、安全防護：‌

　　‌1、尾氣破壞：‌ 未使用的臭氧或實(shí)驗結束后的殘余臭氧，必須通過(guò)‌臭氧破壞器‌(內裝催化劑如 MnO?，或加熱分解單元)轉化為無(wú)害的氧氣后方可排放。

　　‌2、泄漏監測：‌ 實(shí)驗室環(huán)境需安裝臭氧泄漏報警器。

　　‌3、過(guò)載保護：‌ 電源系統具備過(guò)壓、過(guò)流、短路保護。