генератор озона је уређај који се користи за производњу озоновог гаса (O3). Озон се лако разлаже и не може складиштити, већ се мора производити и користити на лицу места (у посебним случајевима, може се складиштити у кратком временском периоду). Стога, генератори озона неопходни су у свим местима где је озон потребан. Генератори озона се широко користе у областима као што су пиће воде, пречишћавање отпадних вода, индустријска оксидација, обрада и чување хране, фармацеутска синтеза и стерилизација у космичком простору. Озонови гасови које производе генератори озона могу се директно користити или мешати са течним средством помоћу уређаја за мешање како би учествовали у реакцији.
Принцип рада генератора озона
Prilikom uključivanja, primenom visokonaponskog električnog polja ili ultraljubičastog zračenja i korišćenjem pozitivnih i negativnih elektroda, sistem proizvodi kiseonik koji se polimerizuje u ozonske molekule.
Hemijska jednačina njegove reakcije je: 3O2 ═ 2O3
U zavisnosti od načina proizvodnje ozona, generatori ozona se mogu podeliti u tri glavne vrste: generatori visokog pritiska, generatori sa ultraljubičastim zračenjem i elektrolitski generatori.
Generator visokog pritiska
Ova vrsta generatora ozona koristi visokonaponsku struju određene frekvencije za stvaranje visokonaponskog kornog električnog polja, što izaziva elektrohemijske reakcije kiseonikovih molekula unutar ili oko električnog polja, čime se proizvodi ozon.
Ova vrsta generatora ozona ima zrelu tehnologiju, stabilan rad, dug vek trajanja i veliki izlaz ozona (do 1 kg/h po jedinici), zbog čega je najšire korišćen generator ozona u povezanim industrijama u zemlji i inostranstvu.
Kod generatora ozona sa visokonaponskim pražnjenjem, postoje sledeće vrste:
1. Prema visokoj frekvenciji generatora, postoje tri vrste: frekvencija mreže (50-60 Hz), srednja frekvencija (400-1000 Hz) i visoka frekvencija (>1000 Hz).
Generatori srednje i visoke frekvencije imaju prednosti male veličine, niskog potrošnje energije i većeg izlaza ozona, i najčešće su korišćeni proizvodi.
2. Prema sirovini gasa koja se koristi, postoje dve vrste: generatori na kiseonik i generatori na vazduh. Generatori na kiseonik obično dobijaju kiseonik iz boca sa kiseonikom ili generatora kiseonika. Generatori na vazduh obično koriste čist i suv komprimovani vazduh kao sirovinu.
Budući da se ozon proizvodi iz kiseonika, a sadržaj kiseonika u vazduhu je samo 21%, koncentracija ozona koju proizvode generatori na vazduh je relativno niska. Međutim, čistoća kiseonika u bocama ili generatorima kiseonika je iznad 90%, pa je koncentracija ozona koju proizvode generatori na kiseonik viša.
3. Prema načinu hlađenja, postoje tipovi sa vodenim i vazdušnim hlađenjem. Tokom rada generatora ozona, stvara se velika količina toplotne energije koju je potrebno hladiti, u suprotnom će ozon, usled visoke temperature, dok se proizvodi, početi da se raspada. Generator sa vodenim hlađenjem ima dobar efekat hlađenja, stabilan rad, nema slabljenja ozona i može da radi kontinuirano dugoročno. Međutim, njegova konstrukcija je kompleksnija, a cena nešto viša. Efekat hlađenja kod vazdušnog tipa nije idealan, a slabljenje ozona je izraženo. Generatori ozona visokih performansi, sa stabilnim radnim karakteristikama, su obično sa vodenim hlađenjem. Vazdušno hlađenje se generalno koristi samo kod srednjih i nižih klasa generatora ozona, sa relativno malim izlazom ozona.
Prilikom izbora generatora, treba po mogućstvu više birati tip sa vodenim hlađenjem.
4. Prema dielektričnim materijalima, uobičajene vrste uključuju kvarcne cevi (vrsta stakla), keramičke ploče, keramičke cevi, staklene cevi i emajlirane cevi itd. Ozon generatori napravljeni od različitih dielektričnih materijala svi su dostupni na tržištu, a njihove performanse se razlikuju. Staklo kao dielektrik jedan je od najranijih materijala koji se koriste za veštačku proizvodnju ozona zbog svoje niske cene i stabilnih performansi, ali ima slabu mehaničku čvrstoću. Keramika je slična staklu, ali keramika nije pogodna za obradu, pogotovo kada se koristi u velikim ozon generatorima, njeni primena je ograničena.
5. Prema strukturi ozon generatora, postoje dve vrste: generatori sa dielektričnim barijerama (DBD) i otvorenog tipa.
6. Prema strukturi odvajne komore ozon generatora, može se podeliti na dve vrste: cevni i pločasti tip.
Prednosti ozon generatora sa keramičkom pločom:
1. Висока трајност – Керамичке компоненте отпорне су корозији и деградацији, чиме се осигурава дуг век трајања чак и у неповољним условима.
2. Стабилан излаз озона – Керамичке електроде обезбеђују сталну производњу озона са минималним флуктуацијама у перформансама.
3. Енергетска ефикасност – Ниска потрошња енергије због изузетних диелектричних особина керамичких материјала.
4. Компактни дизајн – Због високе структурне интегритета керамике, могуће је израдити компактне и лагане озонске модуле.
5. Ниска нега – Отпорна на оксидацију и хемијско трошење, чиме се смањује застој и трошкови замене.
6. Пријатељски према животној средини – Нема штетних нуспродуката; керамика је нетоксичан, инертан материјал.
Предности озонских генератора са кварцним цевима:
1. Висока чистоћа озона – Кварцно стакло (спојено силицијум диоксид) је хемијски инертно, чиме се спречава контаминација и осигурава висококонцентрисан излаз озона.
2. Изузетна диелектрична својства – Супериорна изолација омогућава стабилан коронски електрични празниј, чиме се побољшава енергетска ефикасност.
3. UV prozračnost – Omogućava generisanje ozona na bazi UV zračenja (za određene dizajne) ili hibridne UV/koreona sisteme.
4. Otpornost na termički šok – Podnosi nagle promene temperature bez pucanja, idealno za primene sa visokom snagom.
5. Dug vek trajanja – Otporan na oksidaciju i koroziju, čime se smanjuje degradacija elektroda tokom vremena.
6. Niska potreba za održavanjem – Glatka površina kvartnog stakla minimalizuje zapušavanje i olakšava čišćenje.
Proces generatora ozona sa keramičkom pločom:
1. Napredne keramičke elektrode – Visokokvalitetna glinena supstanca obezbeđuje efikasnu proizvodnju ozona putem koreonog pražnjenja.
2. Precizno inženjerstvo – Keramičke ploče izrezane laserom ili kalupirane omogućavaju uniformne prostore pražnjenja za optimalnu proizvodnju ozona.
3. Termalna stabilnost – Keramika izdržava visoke temperature, sprečavajući deformaciju i održavajući efikasnost.
4. Modularna slagana konstrukcija – Skalabilne konfiguracije za prilagodljiv izlaz ozona (npr. medicinske, industrijske ili primene u tretmanu vode).
5. Интегрисано хлађење – Неки дизајни укључују керамичко распршивање топлоте ради побољшања трајности и перформанси.
Процес кварцне цеви озон генератора:
1. Прецизни цевни дизајн – Једнака дебљина зида обезбеђује униформно распоређивање електричног поља за ефикасну синтезу озона.
2. Висок фреквентни корона диск заряд – У комбинацији са кварцом диелектричне чврстоће, максимално повећава принос озона по вату.
3. Дупли слој конструкције – Неки дизајни имају унутрашњу/спољашњу цев за побољшано хлађење (варијанте са ваздушним/воденим хлађењем).
4. Беспрекорна интеграција – Компатибилна са електродама од нерђајућег челика или титанијума за хибридну трајност.
EN
