generatorul de ozon este un dispozitiv utilizat pentru a produce gaz de ozon (O3). Ozonul este predispus la descompunere și nu poate fi stocat. Trebuie produs și utilizat pe loc (în condiții speciale, poate fi stocat pentru o perioadă scurtă de timp). Prin urmare, generatoarele de ozon trebuie utilizate oriunde este nevoie de ozon. Generatoarele de ozon sunt utilizate pe scară largă în domenii precum apa potabilă, tratarea apelor uzate, oxidarea industrială, procesarea și păstrarea alimentelor, sinteza farmaceutică și sterilizarea spațială. Gazul de ozon produs de generatorul de ozon poate fi utilizat direct sau amestecat cu lichid prin intermediul unui dispozitiv de amestecare pentru a participa la reacție.
Principiul de funcționare al unui generator de ozon
La aplicarea tensiunii electrice, prin intermediul unui câmp electric de înaltă tensiune sau al unei radiații ultraviolete și cu ajutorul electrozilor pozitivi și negativi, sistemul generează oxigen care se polimerizează în molecule de ozon.
Ecuația chimică a reacției este: 3O2 ═ 2O3
În funcție de modul în care se produce ozonul, generatoarele de ozon pot fi clasificate în principal în trei tipuri: tipul de descărcare de înaltă tensiune, tipul de iradiere ultravioletă și tipul electrolitic.
Generatoare de descărcare de înaltă tensiune
Acest tip de generator de ozon utilizează un curent de înaltă tensiune de o anumită frecvență pentru a crea un câmp electric de coroană de înaltă tensiune, determinând moleculele de oxigen din interiorul sau în jurul câmpului electric să sufere reacții electrochimice, generând astfel
Acest tip de generator de ozon are tehnologie matură, funcționare stabilă, durată de viață lungă și o producție mare de ozon (până la 1 kg/h pe unitate), ceea ce îl face cel mai utilizat generator de ozon în industriile conexe, atât în țară, cât și în străinătate.
În generatoarele de ozon cu descărcare de înaltă tensiune, există următoarele tipuri:
în funcție de frecvența de înaltă tensiune a generatorului, există trei tipuri: frecvența de putere (50-60Hz), frecvența medie (400-1000Hz) și frecvența ridicată (>1000Hz).
Generatoarele de medie și înaltă frecvență au avantajele unui volum redus, consum energetic scăzut și o producție mare de ozon, fiind produsele cel mai frecvent utilizate.
2. În funcție de materiile prime gazoase utilizate, există două tipuri: tip oxigen și tip aer. Tipul cu oxigen este de obicei alimentat cu oxigen de la butelii cu oxigen sau generatoare de oxigen. Tipul cu aer utilizează de obicei aer comprimat curat și uscat ca materie primă.
Deoarece ozonul este produs din oxigen, iar conținutul de oxigen din aer este doar de 21%, concentrația de ozon produsă de generatoarele de tip aer este relativ scăzută. Totuși, puritatea oxigenului din butelii sau generatoare de oxigen este de peste 90%, astfel că concentrația de ozon produsă de generatoarele de tip oxigen este mai ridicată.
3. În funcție de metoda de răcire, există tip cu răcire cu apă și tip cu răcire cu aer. Atunci când un generator de ozon este în funcțiune, produce o cantitate mare de energie termică, care trebuie răcită; în caz contrar, ozonul se va descompune în timpul producerii din cauza temperaturilor ridicate. Generatorul cu răcire cu apă are un efect bun de răcire, funcționare stabilă, fără atenuare a ozonului și poate lucra în mod continuu timp îndelungat. Cu toate acestea, structura sa este complexă, iar costurile sunt puțin mai mari. Efectul de răcire al tipului cu răcire cu aer nu este ideal, iar atenuarea ozonului este evidentă. Generatoarele de ozon de înaltă performanță, cu o performanță stabilă generală, sunt de obicei cu răcire cu apă. Răcirea cu aer este utilizată în general doar în generatoarele de ozon de gamă medie și joasă, cu o producție relativ mică de ozon.
La alegerea unui generator, se va selecta pe cât posibil un tip cu răcire cu apă.
4. În funcție de materialele dielectrice, tipurile comune includ tuburi de cuarț (un tip de sticlă), plăci ceramice, tuburi ceramice, tuburi de sticlă și tuburi emailate etc. Generatoarele de ozon realizate din diverse materiale dielectrice sunt toate disponibile pe piață, iar performanțele lor variază. Dielectricul din sticlă este unul dintre primele materiale utilizate pentru producerea artificială de ozon datorită costului redus și performanței stabile, dar are o rezistență mecanică slabă. Ceramica este asemănătoare cu sticla, însă ceramica nu este potrivită pentru prelucrare, în special atunci când este utilizată în generatoare mari de ozon, utilizarea fiind astfel limitată.
5. În funcție de structura generatorului de ozon, există două tipuri: tip descărcare cu barieră dielectrică (DBD) și tip deschis.
6. În funcție de structura camerei de descărcare a generatorului de ozon, poate fi împărțită în două tipuri: tubular și placă.
Avantajele generatoarelor de ozon cu plăci ceramice:
1. Durabilitate ridicată – Componentele ceramice rezistă coroziunii și degradării, asigurând o durată lungă de funcționare chiar și în condiții dificile.
2. Oferă un output stabil de ozon – Electrozi ceramici asigură o producție constantă de ozon cu fluctuații minime ale performanței.
3. Eficiență energetică – Consum redus de energie datorită proprietăților dielectrice excelente ale materialelor ceramice.
4. Design compact – Rezistența structurală ridicată a ceramicii permite module de ozon compacte și ușoare.
5. Întreținere redusă – Rezistență la oxidare și la uzura chimică, reducând timpul de nefuncționare și costurile de înlocuire.
6. Prietenos cu mediul – Fără subproduse nocive; ceramica este un material inofensiv și inert.
Avantajele generatoarelor de ozon cu tub de cuarț:
1. Purație ridicată a ozonului – Sticla de cuarț (silică fuzionată) este inertă din punct de vedere chimic, prevenind contaminarea și asigurând un output de ozon cu concentrație ridicată.
2. Proprietăți dielectrice excelente – Izolarea superioară permite o descărcare coronală stabilă, îmbunătățind eficiența energetică.
3. Transparență UV – Permite generarea de ozon bazată pe UV (pentru anumite configurații) sau sisteme hibride UV/coronă.
4. Rezistență la șoc termic – Suportă modificări rapide ale temperaturii fără a se crăpa, ideal pentru aplicații de înaltă putere.
5. Durată lungă de viață – Rezistentă la oxidare și coroziune, reducând degradarea electrozilor în timp.
6. Întreținere redusă – Suprafața netedă a cuarțului minimizează depunerile și simplifică curățarea.
Procesul generatorului de ozon cu placă ceramică:
1. Electrozi ceramici avansați – Alumina de înaltă puritate asigură o generare eficientă a ozonului prin descărcare coronală.
2. Inginerie precisă – Plăcile ceramice tăiate cu laser sau turnate permit obținerea unor intervale de descărcare uniforme pentru un randament optimizat de ozon.
3. Stabilitate termică – Materialele ceramice rezistă la temperaturi înalte, prevenind deformarea și menținând eficiența.
4. Design modular și empilabil – Configurații scalabile pentru o producție reglabilă de ozon (de exemplu, aplicații medicale, industriale sau de tratare a apei).
5. Răcire integrată – Unele designuri includ disiparea căldurii prin ceramică pentru a îmbunătăți durata de viață și performanța.
Procesul generatorului de ozon cu tub de cuarț:
1. Design tubular precis – Grosimea uniformă a pereților asigură o distribuție consistentă a câmpului electric pentru o sinteză eficientă a ozonului.
2. Descărcare coronă de înaltă frecvență – Combinată cu rezistența dielectrică a cuarțului, maximizează producția de ozon pe watt.
3. Construcție cu dublu strat – Unele designuri includ tuburi interioare/exterioare pentru o răcire îmbunătățită (variante răcite cu aer/apă).
4. Integrare fără cusături – Compatibil cu electrozi din oțel inoxidabil sau titan pentru o durabilitate hibridă.
EN
