un générateur d'ozone est un appareil utilisé pour produire du gaz ozone (O3). L'ozone se décompose facilement et ne peut pas être stocké. Il doit être produit et utilisé sur place (dans des cas particuliers, il peut être stocké pendant une courte période). Par conséquent, des générateurs d'ozone doivent être utilisés dans tous les endroits où de l'ozone est nécessaire. Les générateurs d'ozone sont largement utilisés dans des domaines tels que l'eau potable, le traitement des eaux usées, l'oxydation industrielle, la transformation et la conservation des aliments, la synthèse pharmaceutique et la stérilisation spatiale. Le gaz ozone produit par le générateur d'ozone peut être utilisé directement ou mélangé à un liquide au moyen d'un dispositif de mélange afin de participer à la réaction.
Le principe de fonctionnement d'un générateur d'ozone
Lorsqu'il est sous tension, le système génère de l'oxygène qui se polymérise en molécules d'ozone en appliquant un champ électrique haute tension ou un rayonnement ultraviolet et en utilisant des électrodes positives et négatives.
L'équation chimique de cette réaction est : 3O2 ═ 2O3
Selon la façon dont l'ozone est produit, les générateurs d'ozone peuvent être principalement classés en trois types: type de décharge haute tension, type d'irradiation ultraviolette et type électrolytique.
Générateur de décharge haute tension
Ce type de générateur d'ozone utilise un courant haute tension d'une certaine fréquence pour créer un champ électrique corona à haute tension, provoquant des réactions électrochimiques des molécules d'oxygène à l'intérieur ou autour du champ électrique, générant ainsi de l'ozone.
Ce type de générateur d'ozone est doté d'une technologie mature, d'un fonctionnement stable, d'une longue durée de vie et d'une production d'ozone importante (jusqu'à 1 kg/h par unité), ce qui en fait le générateur d'ozone le plus utilisé dans les industries connexes tant au
Dans les générateurs d'ozone à décharge haute tension, il existe les types suivants:
1.Selon la fréquence de haute tension du générateur, il existe trois types: fréquence de puissance (50-60Hz), fréquence moyenne (400-1000Hz) et fréquence élevée (>1000Hz).
Les générateurs à haute et moyenne fréquence présentent les avantages d'un encombrement réduit, d'une faible consommation d'énergie et d'un rendement en ozone élevé, et constituent les produits les plus couramment utilisés.
2. Selon les matières premières gazeuses utilisées, il existe deux types : le type à oxygène et le type à air. Le type à oxygène est généralement alimenté en oxygène par des bouteilles d'oxygène ou des générateurs d'oxygène. Le type à air utilise généralement de l'air comprimé propre et sec comme matière première.
Étant donné que l'ozone est produit à partir d'oxygène et que la teneur en oxygène dans l'air n'est que de 21 %, la concentration en ozone produite par les générateurs de type air est relativement faible. En revanche, la pureté de l'oxygène contenu dans les bouteilles ou les générateurs d'oxygène est supérieure à 90 %, la concentration en ozone produite par les générateurs de type oxygène est donc plus élevée.
3. Selon la méthode de refroidissement, il existe des modèles à refroidissement par eau et par air. Lorsque le générateur d'ozone est en fonctionnement, il produit une grande quantité d'énergie thermique, ce qui nécessite un refroidissement, faute de quoi l'ozone se décompose pendant sa production en raison des températures élevées. Le générateur refroidi par eau offre un bon effet de refroidissement, un fonctionnement stable, aucune atténuation de l'ozone et peut fonctionner en continu pendant une longue période. Toutefois, sa structure est complexe et son coût est légèrement plus élevé. L'effet de refroidissement du modèle à refroidissement par air n'est pas idéal et l'atténuation de l'ozone est évidente. Les générateurs d'ozone haut de gamme, dotés d'ensemble de performances stables, sont généralement refroidis par eau. Le refroidissement par air est généralement réservé aux générateurs d'ozone milieu et bas de gamme, dont la production d'ozone est relativement faible.
Lors du choix d'un générateur, il est préférable autant que possible de sélectionner des modèles refroidis par eau.
4. Classés selon les matériaux diélectriques, les types courants comprennent les tubes en quartz (un type de verre), les plaques en céramique, les tubes en céramique, les tubes en verre et les tubes émaillés, entre autres. Des générateurs d'ozone fabriqués à partir de divers matériaux diélectriques sont tous disponibles sur le marché, et leurs performances varient. Le diélectrique en verre est l'un des premiers matériaux utilisés pour la production artificielle d'ozone en raison de son faible coût et de sa performance stable, mais il présente une faible résistance mécanique. Les céramiques sont similaires au verre, mais elles ne sont pas adaptées à l'usinage, surtout lorsqu'elles sont utilisées dans des générateurs d'ozone de grande taille, leur utilisation est donc limitée.
5. Selon la structure du générateur d'ozone, il existe deux types : celui à décharge à barrière diélectrique (DBD) et celui à structure ouverte.
6. Selon la structure de la chambre de décharge du générateur d'ozone, il peut être divisé en deux types : tubulaire et à plaque.
Avantages des Générateurs d'Ozone à Plaques Céramiques :
1. Grande durabilité – Les composants en céramique résistent à la corrosion et à la dégradation, assurant une longue durée de vie même dans des environnements difficiles.
2. Production d'ozone stable – Les électrodes en céramique assurent une production d'ozone constante avec des fluctuations minimales de performance.
3. Efficacité énergétique – Faible consommation d'énergie grâce aux excellentes propriétés diélectriques des matériaux céramiques.
4. Conception compacte – La haute intégrité structurelle de la céramique permet des modules d'ozone compacts et légers.
5. Faible entretien – Résistante à l'oxydation et à l'usure chimique, réduisant ainsi les temps d'arrêt et les coûts de remplacement.
6. Respectueux de l'environnement – Aucun sous-produit nocif ; la céramique est un matériau non toxique et inerte.
Avantages des générateurs d'ozone à tube en quartz :
1. Grande pureté de l'ozone – Le verre de quartz (silice fondue) est chimiquement inerte, empêchant toute contamination et assurant une production d'ozone à haute concentration.
2. Propriétés diélectriques excellentes – Une isolation supérieure permet une décharge coronale stable, améliorant ainsi l'efficacité énergétique.
3. Transparence UV - Permet la génération d'ozone par UV (pour certains modèles spécifiques) ou des systèmes hybrides UV/corona.
4. Résistance au Choc Thermique - Supporte les changements rapides de température sans se fissurer, idéal pour les applications à haute puissance.
5. Longue Durée de Vie - Résistante à l'oxydation et à la corrosion, réduisant la dégradation des électrodes avec le temps.
6. Faible Entretien - La surface lisse du quartz minimise l'encrassement et facilite le nettoyage.
Procédé du générateur d'ozone à plaque céramique :
1. Électrodes Céramiques Avancées - L'alumine de haute pureté assure une génération efficace d'ozone par décharge corona.
2. Ingénierie Précise - Les plaques céramiques découpées au laser ou moulées permettent des espacements uniformes pour un rendement optimal en ozone.
3. Stabilité Thermique - Les céramiques résistent aux hautes températures, empêchant la déformation et maintenant l'efficacité.
4. Conception Modulaire Empilable - Configurations évolutives pour un débit d'ozone ajustable (ex. applications médicales, industrielles ou de traitement de l'eau).
5. Refroidissement intégré – Certains modèles intègrent une dissipation thermique en céramique afin d'améliorer la longévité et les performances.
Procédé du générateur d'ozone à tube à quartz :
1. Conception tubulaire précise – Une épaisseur de paroi uniforme garantit une distribution homogène du champ électrique pour une synthèse d'ozone efficace.
2. Décharge coronale haute fréquence – Associée à la résistance diélectrique du quartz, elle optimise le rendement en ozone par watt consommé.
3. Structure à double couche – Certains modèles disposent de tubes intérieurs/extérieurs pour un refroidissement amélioré (versions refroidies par air/eau).
4. Intégration sans couture – Compatible avec des électrodes en acier inoxydable ou en titane pour une durabilité hybride.
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