ozongenerator er en enhed, der bruges til at producere ozon-gas (O3). Ozon er tilbøjelig til nedbrydning og kan ikke opbevares. Den skal fremstilles og anvendes på stedet (i særlige tilfælde kan den opbevares i en kortere periode). Derfor skal ozongeneratorer anvendes overalt, hvor ozon er nødvendig. Ozon-generatorer anvendes bredt inden for felter som drikkevandsforsyning, spildevandsbehandling, industrioxidation, fødevarebehandling og -bevarelse, farmaceutisk syntese og rumsterilisering. Den producerede ozon-gas kan enten anvendes direkte eller blandes med en væske gennem en blandeenhed for at deltage i reaktionen.
Ozongeneratorens arbejdsmetode
Ved tilslutning af strøm genereres oxygen, som polymeriserer til ozonmolekyler ved anvendelse af et højspændingsfelt eller ultraviolet stråling og ved brug af positive og negative elektroder.
Den kemiske ligning for reaktionen er: 3O2 ═ 2O3
I henhold til den måde, hvorpå ozon produceres, kan ozongeneratorer hovedsagelig inddeles i tre typer: højspændingsudladningstype, ultraviolet bestrålingstype og elektrolytisk type.
Højspændingsudladningsgenerator
Denne type ozongenerator bruger en højspændingsstrøm med en bestemt frekvens til at skabe et højspændings corona elektrisk felt, hvilket får iltmolekyler i eller omkring det elektriske felt til at gennemgå elektrokemiske reaktioner, hvilket genererer ozon.
Denne type ozongenerator har moden teknologi, stabil drift, lang levetid og stor ozonproduktion (op til 1 kg/t pr. enhed), hvilket gør den til den mest anvendte ozongenerator i beslægtede industrier både i ind- og udland.
I højspændingsudladnings-ozongeneratorer findes følgende typer:
1.I henhold til generatorens højspændingsfrekvens er der tre typer: effektfrekvens (50-60Hz), mellemfrekvens (400-1000Hz) og højfrekvens (>1000Hz).
Generatorer med medium og høj frekvens har fordelene, at de er små i størrelse, har lavt strømforbrug og producerer meget ozon. De er de mest almindeligt anvendte produkter.
2. Afhængigt af de gasformige råvarer, der anvendes, findes der to typer: oxygen- og lufttype. Oxygentype forsynes almindeligvis med ilt fra oxygenflasker eller iltgeneratorer. Lufttype bruger typisk ren og tør komprimeret luft som råmateriale.
Da ozon fremstilles ud fra ilt, og iltindholdet i luften kun er 21 %, er ozonkoncentrationen fra lufttypegeneratorer relativt lav. Iltens renhed i flasker eller iltgeneratorer er derimod over 90 %, hvorfor ozonkoncentrationen fra oxygentypegeneratorer er højere.
3. Afhængigt af kølemetoden findes der vandkølede og luftkølede typer. Når en ozongenerator er i drift, frembringer den en stor mængde varmeenergi, som skal afkøles, ellers vil ozonnedbrydning finde sted under produktionen på grund af høje temperaturer. Vandkølede generatorer har en god køleeffekt, stabil drift, ingen ozonnedbrydning og kan arbejde kontinuerligt i lang tid. Derimod er deres struktur kompleks, og prisen er lidt højere. Luftkølede generatorer har ikke en ideal køleeffekt, og ozonnedbrydningen er tydelig. Ozongeneratorer med høj ydelse og overordnet stabil drift er almindeligvis vandkølede. Luftkøling anvendes generelt kun i mellem- og lavpris ozongeneratorer med relativt lav ozonproduktion.
Ved valg af generator bør vandkølede typer prioriteres mest muligt.
4. Inddelt efter dielektriske materialer, omfatter de almindelige typer kvartsrør (en type glas), keramiske plader, keramiske rør, glasrør og emaljerør osv. Ozongeneratorer fremstillet af forskellige dielektriske materialer findes alle på markedet, og deres præstationer varierer. Glasdielektrik er et af de tidligste materialer, der blev brugt til kunstig ozonproduktion på grund af lav pris og stabil ydelse, men det har dårlig mekanisk styrke. Keramik minder om glas, men keramik egner sig ikke til bearbejdning, især når det bruges i store ozongeneratorer, er anvendelsen begrænset.
5. Afhængigt af ozongeneratorens struktur findes der to typer: dielektrisk barrierelæbetype (DBD) og åbent type.
6. Ud fra afladningskammerets struktur i ozongeneratoren kan den opdeles i to typer: tubetype og pladetype.
Fordele ved keramiske plade-ozongeneratorer:
1. Høj holdbarhed – Keramikkomponenter er modstandsdygtige over for korrosion og nedbrydning og sikrer dermed en lang levetid, også i barske miljøer.
2. Stabil ozonoutput – Keramik elektroder sikrer en konstant ozonproduktion med minimal ydelsesfluktuation.
3. Energieffektivitet – Lavt strømforbrug takket være keramikmaterialers fremragende dielektriske egenskaber.
4. Kompakt design – Keramik giver høj strukturel integritet, hvilket muliggør kompakte og lette ozonmoduler.
5. Lav vedligeholdelsesbehov – Modstandsdygtig over for oxidation og kemisk slid, hvilket reducerer nedetid og udskiftningomkostninger.
6. Miljøvenlig – Ingen skadelige biprodukter; keramik er et ikke-giftigt, inaktivt materiale.
Fordele ved kvartstrørs ozongeneratorer:
1. Høj ozonmængde – Kvartsglas (smeltet silika) er kemisk inaktiv og forhindrer forurening og sikrer dermed et højt ozonindhold.
2. Fremragende dielektriske egenskaber – Overlegen isolering muliggør stabil koronaudladning og forbedrer energieffektiviteten.
3. UV-gennemsigtighed – Muliggør UV-baseret ozondannelse (til bestemte design) eller hybrid UV/corona-systemer.
4. Modstand mod termisk chok – Tåler hurtige temperaturændringer uden at revne, ideel til højtydende applikationer.
5. Lang levetid – Modstandsdygtig over for oxidation og korrosion, reducerer elektrodeforringelse over tid.
6. Lav vedligeholdelsesbehov – Glatt kvarts overflade minimerer tilsmudsning og forenkler rengøring.
Processen i en keramisk plade-ozon generator:
1. Avancerede keramiske elektroder – Højren alumina sikrer effektiv ozondannelse via koronaudladning.
2. Præcisionsfremstilling – Laserudskårne eller formstøbte keramiske plader muliggør ens udladningsafstande for optimeret ozonproduktion.
3. Termisk stabilitet – Keramik tåler høje temperaturer, forhindrer deformation og fastholder effektivitet.
4. Modulær og stapelbar design – Skalerbare konfigurationer for justerbar ozonproduktion (f.eks. til medicinske, industrielle eller vandbehandlingsapplikationer).
5. Integreret køling – Nogle design inkorporerer keramisk varmeafledning for at forbedre levetid og ydeevne.
Proces for kvartsrørens ozongenerator:
1. Præcisionsrørdesign – Ens vægtykkelse sikrer ensartet elektrisk feltfordeling for effektiv ozonsyntese.
2. Højfrekvent koronaudladning – Kombineret med kvarts dielektriske styrke, maksimerer det ozonudbytte per watt.
3. Dobbeltlagskonstruktion – Nogle design har indre/ydre rør til forbedret køling (luft-/vandkølede varianter).
4. Uforstyrret integration – Kompatibel med rustfri stål- eller titan-elektroder til hybrid holdbarhed.
EN
