CH365341A - Method and device for the production of an aqueous ozone oxygen solution - Google Patents

Method and device for the production of an aqueous ozone oxygen solution

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CH365341A
CH365341A CH4511057A CH4511057A CH365341A CH 365341 A CH365341 A CH 365341A CH 4511057 A CH4511057 A CH 4511057A CH 4511057 A CH4511057 A CH 4511057A CH 365341 A CH365341 A CH 365341A
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CH4511057A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone

Description

  

  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer wässerigen     OzonsauerstofflÖsung       Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren  und eine Vorrichtung zur Herstellung einer wässeri  gen     Ozonsauerstofflösung.     



  Wenn eine Flüssigkeit mit einem Gas gesättigt  werden soll, bieten sich hierzu grundsätzlich zwei  verschiedene Wege an, nämlich die Auswaschung des  Gases mit der Flüssigkeit oder das Kontaktverfahren,  bei dem in der Regel Gas und Flüssigkeit     ün    Gegen  strom zueinander gerichtet sind.

   Bei dem     Auswasch-          verfahren    wird die Flüssigkeit durch Verregnen oder       Verrieseln    oder aber durch     Versprühen        bzw.        Verdü-          sen    unter Druck     im    Gasraum fein verteilt<B>;</B> beim  Kontaktverfahren wird umgekehrt das Gas in mehr  oder weniger feiner Blasenverteilung und auf langem  Wege durch die Flüssigkeit geleitet, wobei diese  in der Regel im Gegenstrom,<B>d.</B> h. von unten nach  oben, geführt wird. Diese beiden Verfahren sollen  zu dem gleichen Ergebnis, nämlich der gleichen ge  sättigten Gaslösung, führen.

   Diese bekannten Ver  fahren befriedigen, wenn nur ein Gas in Lösung ge  bracht werden soll, sie führen aber nicht     Zu    befrie  digenden Ergebnissen bei der Anwendung von Gas  gemischen, sofern die einzelnen Komponenten des  Gasgemisches eine unterschiedliche Löslichkeit im  Wasser besitzen.  



  Durch das erfindungsgemässe Verfahren soll im  Zuge der Wasseraufbereitung unter Verwendung  eines     Ozonsauerstoffgemisches    eine, vorzugsweise im  Verhältnis ihrer     Partialdrucke    annähernd konzen  trierte, Lösung von Ozon und Sauerstoff hergestellt  werden. Da bekanntlich Ozon eine wesentlich leich  tere Löslichkeit in Wasser besitzt als Sauerstoff, kön  nen die bekannten Verfahren nicht in befriedigender  Weise arbeiten. Beim Auswaschen des Gases mit der  Flüssigkeit sättigt sich zunächst jeder einzelne Was  sertropfen mit Ozon und Sauerstoff entsprechend der    hohen Ozonkonzentration im Gasgemisch.

   Wegen der  grösseren höheren Löslichkeit des Ozons gegenüber  dem Sauerstoff wird hierbei dem Gasgemisch weit  mehr Ozon entzogen als Sauerstoff, so dass die an  fängliche Ozonkonzentration des     Gasgeinisches     schnell absinkt. Man muss daher neues ozonreiches  Gas nachschieben. Bei einer zu schnellen Nachfuhr  sinkt die Ozonkonzentration im Gemisch selbst, da  nur ein langsamer Durchgang durch den Ozonerzeu  ger zu hohen Ozongehalten führt. Wird das Gas lang  sam durch den Ozonerzeuger geleitet, so wird zwar  ein hoher Ozongehalt geführt, in dem     Auswaschraum.     wird der Ozongehalt aber trotzdem absinken, da der  Nachschub zu langsam erfolgt.

   In jedem Falle ergibt  sich in dem     Auswaschraum    eine erheblich kleinere  Ozonkonzentration als im ursprünglichen Gasgemisch,  so dass das diesem entsprechende günstigste     Ozon-          sauerstoffverhältnis    nicht annähernd erreichbar ist.  



  Bei dem Kontaktverfahren strömt das Wasser  dem von unten in feinen Blasen aufsteigenden Gas  entgegen. Hierbei kommt das Wasser zuerst mit dem  Gas in Kontakt, das viel weniger Ozon als das ur  sprüngliche Gemisch enthält, da das Gas beim Auf  steigen vornehmlich das leichter lösliche Ozon an  das Wasser abgibt. Erst unmittelbar über dem Gas  eintritt kommt das Wasser mit wirklich ozonreichem  Gas in Berührung. Da das Wasser dann aber schon  gesättigt ist, jedoch mit viel Sauerstoff und wenig  Ozon, muss sich in der Lösung immer wieder ein  neuer Zustand einstellen, indem bei Kontakt mit im  mer stärker ozonreichen Gasbläschen immer mehr  Sauerstoff aus der Lösung verdrängt wird. Diese er  forderliche Verdrängung des Sauerstoffes braucht er  hebliche Zeit, ausserdem aber verdünnt der ver  drängte Sauerstoff jeweils das Ozongemisch selbst.

    Infolgedessen kann sich auch bei diesem Verfahren      das günstigste Verhältnis Ozon<B>:</B> Sauerstoff nicht ein  stellen. Durch die bekannten Verfahren ist daher, da  die Ozonkonzentration im Gas während des Sätti  gungsvorganges fällt, eine volle Sättigung in dem der  ursprünglichen Konzentration entsprechenden     Ozon-          sauerstoffverhältnis    nicht erreichbar. Wegen der we  sentlich     grösseren    Löslichkeit des Ozons wird viel  mehr Ozon als Sauerstoff gelöst, wenn das Gemisch  beider Gase mit Wasser in Kontakt gebracht wird.

    Hierbei     verannt    in beiden Fällen das Gas notwendi  gerweise an Ozon, so dass die Lösung     schhesslich     nicht soviel Ozon enthalten kann, wie es dem     Partial-          druck    im ursprünglichen Gasgemisch entspricht, son  dern nur entsprechend einem     Partialdruck,    der zwi  schen demjenigen des Gases vor und demjenigen des  nach der Sättigung übrig bleibenden Gases liegt.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren vermeidet diese  den bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile und  ermöglicht eine Lösung von Ozon und Sauerstoff in  Wasser annähernd im Verhältnis ihrer     Partialdrucke     im Ausgangszustand des Gasgemisches. Dies wird     er-          findungsgemäss    dadurch erreicht, dass das Wasser in  langsam fliessendem Strom von geringer Schichthöhe  über einen in einem druckdichten Gehäuse horizontal  angeordneten,     gasdurchrässigen    Zwischenboden ge  leitet wird, durch den das Gasgemisch dem Wasser  aus dem unter dem Zwischenboden befindlichen Gas  raum zugeführt wird.

       Zweckmässigerweise    wird hier  bei das Gasgemisch im Gegenstrom zum Wasserfluss       in        das        Gehäuse        g        gefördert.        Wie        gesagt,        wird        eine        ge-          ringe    Wasserhöhe angewendet, und das     Ozonsauer-          stoffgemisch    wird zweckmässig in gleichem Mi  schungsverhältnis dem horizontal langsam strömen  den Wasser zugeführt.

   Durch diese Massnahmen  wird erreicht, dass das Wasser vom ersten Augen  blick an von Frischgas     durchperlt    ist; infolge der  sehr kurzen Kontaktzeit wegen der geringen Wasser  höhe erfolgt eine Teilsättigung mit wenig Sauerstoff,  aber viel Ozon, da das Ozon eine hohe Löslichkeit  besitzt; das an Ozon verarmte Gas wird dem Kon  takt mit dem Wasser schnell entzogen, während die  weitere Aufnahme von Gas bis zur Sättigung aus dem  immer wieder frisch durch den Zwischenboden nach  geführten Gasgemisch erfolgt. Der     Partialdruck    des  Ozons sowohl im Wasser als auch in den einzelnen  Bläschen ist in jedem Augenblick höher als bei den  vorerwähnten, bekannten Verfahren, bedingt durch  die kurzen Kontaktzeiten zwischen Wasser und auf  steigendem Gas.

   Es wird infolgedessen für die Auf  lösung gleicher Ozonmengen weniger Wasser benötigt  als bei den bekannten Verfahren und gleichzeitig  weniger Sauerstoff aus dem System entnommen.  Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird prak  tisch damit eine volle Sättigung des Wassers entspre  chend dem ursprünglichen in dem Gasgemisch ent  haltenen     Ozon-Sauerstoffverhältnis    erreicht.  



  Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfah  rens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine     langge-          streckte,    luftdicht geschlossene Kammer einen gas  durchlässigen, z. B. porösen oder mit einer Vielzahl    von feinen     Durchbrechungen    oder Düsen ausgestatte  ten Zwischenboden aufweist, und dass unmittelbar  oberhalb des Zwischenbodens die Zuführungsorgane  für das Wasser und unmittelbar unterhalb des Zwi  schenbodens die     Zufuhrorgane    für das Gasgemisch  angeordnet sind.

   Die Kammer kann die Form eines  Rohres haben, das     stiniseitig    durch die die     Zufuhr-          und        Abfuhrleitungen    tragenden     Flanschdeckel    abge  schlossen ist, die ihrerseits mit Mannlöchern versehen  sind.  



  Eine beispielsweise Ausführungsform der Vor  richtung gemäss der Erfindung ist in der Zeichnung  veranschaulicht, an Hand welcher das     erfindungsge-          mässe    Verfahren nachstehend beispielsweise erläu  tert wird.  



       Fig.   <B>1</B> zeigt die Vorrichtung im Längsschnitt,  während       Fig.    2 eine Seitenansicht von links und       Fig.   <B>3</B> eine solche von rechts in     Fig.   <B>1</B> darstellen.  Die dargestellte Vorrichtung weist eine     langge-          streckte,    luftdicht geschlossene Kammer<B>1</B> auf, die  einen waagrechten gasdurchlässigen Zwischenboden  4 enthält.

   Das zu sättigende Wasser 2 fliesst in gerin  ger Schichthöhe<B>3</B> über den Zwischenboden 4, unter  halb welchem das     Ozonsauerstoffgemisch    bei<B>5</B> ein  gedrückt wird, so dass das Gas durch die ganze  Fläche des Zwischenbodens hindurch mit sehr kur  zem Weg, daher geringer Konzentrationsänderung,  durch das Wasser aufsteigt, während andererseits das  Wasser auf seinem langen Weg durch die Kammer<B>1</B>  immer wieder von frischem Gasgemisch     durchperlt     und schliesslich voll gesättigt wird, wobei das gelöste  Gas die beiden Komponenten Ozon und Sauerstoff  annähernd im Verhältnis ihrer     Partialdrucke    im Aus  gangszustand des Gasgemisches enthält.  



  Die Kammer<B>1</B> besteht aus einem liegenden  Rohr von geeignetem Durchmesser,     beispielswiese     <B>1000</B> mm, das an beiden Enden mit     Flanschendek-          keln   <B>6</B> und<B>7</B> verschlossen ist. In etwa 40 cm Höhe  ist der Zwischenboden 4 angeordnet, der z. B. aus  einem Rost und porösem keramischem Material be  steht. Die Abdichtung des Zwischenbodens 4 gegen  die     Flanschdeckel   <B>6</B> und<B>7</B> wird nach dem Aufschrau  ben der Deckel von in diesen angebrachten Mann  löchern<B>8</B> und<B>9</B> aus durchgeführt.  



  Die Kammer<B>1</B> und alle inneren Teile bestehen  aus geeignetem ozonfestem Werkstoff, z. B.     V2A-          Stahl    und PVC.  



  Die     Flanschdeckel    sind ausser mit     Mannlöchern     mit Anschlüssen für das Gasgemisch und das Lö  sungswasser versehen. Auf der einen Seite befindet  sich der Wassereintritt<B>10,</B> der Auslass<B>11</B> für den  noch ozonhaltigen     Restsauerstoff    sowie eine Ablei  tung 12 für das Wasser, welches sich bei Stillstand  der Anlage unter dem Zwischenboden 4 sammelt.  Diese Ableitung 12 ist mit einem Schwimmerventil  <B>13</B> versehen, welches das vollständige Ablaufen die  ses Wassers und damit ein Entweichen des Gasge  misches durch die Ableitung verhindert. Der gegen  überliegende Deckel<B>7</B> trägt die Anschlüsse für den           Ozongaseintritt   <B>5</B> sowie den Wasserablauf 14.

   Ein  Rückschlagen des Wassers in die Gasleitung wird  durch Ventile ausserhalb der Kammer verhindert.  



  Das durch die Kammer<B>1</B> geleitete Gas wird im  Kreislauf geführt<B>;</B> nach dem Austritt aus der Kam  mer passiert das mit Wasserdampf gesättigte Gasge  misch zunächst einen     Trocknungsapparat.    Hinter die  sem wird frischer Sauerstoff zugesetzt, und zwar so  viel, wie durch die Sättigung des Wassers mit Ozon  und Sauerstoff aus dem Kreislauf verloren gegangen  ist. Das mit Sauerstoff ergänzte Gasgemisch geht  dann langsam durch den Ozonerzeuger, in dem der  noch vorhandene Restozongehalt wieder auf die ur  sprüngliche Höhe gebracht wird, mit der das Gasge  misch dann wieder in- die Kammer eintritt.

   Die  Sauerstoffzufuhr wird durch einen Schwimmer<B>15</B>  von der Kammer<B>1</B> her gesteuert; dieser Schwimmer  <B>15</B> hat einen Wasseranschluss in einem der beiden  Mannlöcher und liegt selbst ausserhalb der Kammer  <B>1</B> in einer besonderen Schwimmerkammer<B>16,</B> in wel  cher der Druck des Sauerstoffes auf dem Niveau  steht. Das Niveau kann am Schwimmer entsprechend  dem kleinen überdruck, der für die     überwindung     des Widerstandes in dem Zwischenboden 4 durch das  Gas erforderlich ist, mit mehr oder weniger Differenz  zu dem Niveau des oberhalb des Zwischenbodens  fliessenden Wassers reguliert werden.  



  Die beschriebene Kammer<B>1</B> kann unter beliebi  gem Druck betrieben werden, soweit dies der zur  Verfügung stehende Ozonerzeuger zulässt. Es ist  auch möglich, die gesättigte Ozonlösung drucklos zu  entnehmen, oder den in der Kammer<B>1</B> herrschenden  Überdruck z. B. zum Betrieb einer Wirbeldüse zu  benutzen, wenn man die konzentrierte Ozonlösung  einer grösseren Wassermenge etwa beim Einlauf des  Wassers in einen Sammelbrunnen oder sonstigen Be  hälter unter guter Vermischung     zudosieren    will.

   Ver  luste an Ozon sind bei einem derartigen Zusatz, auch  wenn er unter Atmosphärendruck erfolgt, nicht zu  befürchten, da sowohl die Menge des Ozons als  auch die des     miteingebrachten    Sauerstoffes bei nor  malem Zusatz (bis<B>3,</B> auch bis zu 4<B>g</B>     0.3/ms)    unter  der Löslichkeit beider Gase in Wasser bleibt, und  zwar deshalb, weil die beschriebene Vorrichtung aus  einem Gasgemisch mit     ca.   <B>5</B>     Vol.   <B>%</B> Ozon, wie es ein  guter Ozonerzeuger im Kreislauf liefert, Ozon und  Sauerstoff im Verhältnis von mindestens 2<B>: 3,</B> viel  leicht sogar fast<B>1 : 1</B> in Lösung bringt.

   Eine Erhö  hung des Druckes ändert an diesem Verhältnis nichts,  es wird damit nur entsprechend mehr Gas gleicher  Zusammensetzung in Lösung gebracht. In diesem  Falle kommt man zwar mit einer kleineren Wasser  menge für die Lösung gleicher Mengen Ozon und  damit für die Zumessung aus, ohne aber weniger  Sauerstoff pro<B>g</B> Ozon in das zu behandelnde Wasser  zu bringen. Es muss noch erwähnt werden, dass es  vorteilhaft sein kann, das für die Herstellung der ge  sättigten Ozonlösung benötigte Wasser aus dem be  reits mit Ozon aufbereiteten     Hauptwasserstrom    zu  entnehmen und vor dem Eintritt in die Kammer<B>1</B>    zu filtrieren.

   Dies trifft insbesondere auf Wasser zu,  welches wegen eines sonst nicht störenden geringen  Eisengehaltes nicht aufbereitet wird, da auch sehr  kleine Eisenmengen eventuell dem porösen Zwi  schenboden 4 mit der Zeit zusetzen können und eine  Reinigung notwendig machen. Mangan ist in dieser  Hinsicht weniger störend, da kleine Mengen durch  überschüssiges Ozon prompt zu löslichem     Perman-          ganat    oxydiert werden.  



  Die Kammer<B>1</B> kann an sich beliebig gross, ins  besondere für kleineren Ozonbedarf auch erheblich  kleiner gemacht werden. Bei normalem     bzw.        grossein     Bedarf empfiehlt es sich jedoch nicht, mit dem  Durchmesser wesentlich über<B>1000,</B> allenfalls  1200 mm zu gehen. Die Gasräume würden dann     un-          verhältnismässig    gross, da sie mit dem Quadrat des  Durchmessers wachsen, im Gegensatz zum möglichen  Durchsatz, der bei gleichbleibender Schichthöhe von       ca.    20 cm nur linear mit dem Durchmesser wächst.



  Method and device for producing an aqueous ozone-oxygen solution The present invention relates to a method and a device for producing an aqueous ozone-oxygen solution.



  If a liquid is to be saturated with a gas, there are basically two different ways of doing this, namely washing out the gas with the liquid or the contact method, in which gas and liquid are usually directed countercurrent to one another.

   In the washing process, the liquid is finely distributed in the gas space by raining or trickling or by spraying or atomizing under pressure. In the contact process, conversely, the gas is more or less finely distributed over a long period of time Paths passed through the liquid, these usually in countercurrent, <B> d. </B> h. from bottom to top. These two methods should lead to the same result, namely the same saturated gas solution.

   These known methods are satisfactory when only one gas is to be brought into solution, but they do not lead to satisfactory results when using gas mixtures, provided that the individual components of the gas mixture have different solubility in water.



  The method according to the invention is intended to produce a solution of ozone and oxygen, preferably approximately concentrated in the ratio of their partial pressures, in the course of the water treatment using an ozone-oxygen mixture. Since ozone is known to have a much lighter solubility in water than oxygen, the known processes cannot work in a satisfactory manner. When the gas is washed out with the liquid, each individual drop of water is initially saturated with ozone and oxygen, corresponding to the high ozone concentration in the gas mixture.

   Because of the greater solubility of ozone compared to oxygen, far more ozone is withdrawn from the gas mixture than oxygen, so that the ozone concentration of the gas mixture at the start drops quickly. So you have to add new ozone-rich gas. If the system is replenished too quickly, the ozone concentration in the mixture itself drops, since only a slow passage through the ozonizer leads to high ozone levels. If the gas is slowly passed through the ozone generator, a high ozone content is indeed carried out in the scrubbing chamber. However, the ozone content will still drop because replenishment is too slow.

   In any case, the ozone concentration in the wash-out chamber is considerably lower than in the original gas mixture, so that the most favorable ozone-oxygen ratio corresponding to this cannot even come close.



  In the contact process, the water flows towards the gas rising from below in fine bubbles. Here, the water first comes into contact with the gas, which contains much less ozone than the original mixture, as the gas primarily releases the more soluble ozone into the water when it rises. Only immediately above the gas does the water come into contact with gas that is really ozone-rich. Since the water is then already saturated, but with a lot of oxygen and little ozone, a new state has to set in the solution again and again, in that more and more oxygen is displaced from the solution on contact with increasingly ozone-rich gas bubbles. It takes a considerable amount of time to displace the oxygen, which is necessary, but the displaced oxygen also dilutes the ozone mixture itself.

    As a result, the most favorable ratio of ozone: oxygen cannot be achieved with this method either. With the known methods, therefore, since the ozone concentration in the gas falls during the saturation process, full saturation in the ozone-oxygen ratio corresponding to the original concentration cannot be achieved. Because of the much greater solubility of ozone, much more ozone than oxygen is dissolved when the mixture of the two gases is brought into contact with water.

    In both cases, the gas necessarily runs out of ozone, so that the solution ultimately cannot contain as much ozone as corresponds to the partial pressure in the original gas mixture, but only according to a partial pressure between that of the gas before and that of the gas of the gas remaining after saturation is.



  The process according to the invention avoids these disadvantages inherent in the known processes and enables ozone and oxygen to be dissolved in water approximately in the ratio of their partial pressures in the initial state of the gas mixture. This is achieved according to the invention in that the water is conducted in a slowly flowing stream from a low layer height over a gas-permeable intermediate floor which is arranged horizontally in a pressure-tight housing, through which the gas mixture is fed to the water from the gas space located under the intermediate floor.

       In this case, the gas mixture is expediently conveyed into the housing g in countercurrent to the water flow. As mentioned, a low water level is used and the ozone-oxygen mixture is expediently fed in the same mixing ratio to the water, which flows slowly horizontally.

   These measures ensure that the water is bubbled through with fresh gas from the first moment; Due to the very short contact time due to the low water level, there is partial saturation with little oxygen but a lot of ozone, since the ozone has a high solubility; the ozone-depleted gas is quickly withdrawn from contact with the water, while the further uptake of gas up to saturation takes place from the gas mixture that is always freshly fed through the intermediate floor. The partial pressure of the ozone both in the water and in the individual bubbles is always higher than in the aforementioned, known processes, due to the short contact times between water and rising gas.

   As a result, less water is required to dissolve the same amount of ozone than with the known methods and at the same time less oxygen is removed from the system. With the inventive method a full saturation of the water is practically achieved in accordance with the original ozone-oxygen ratio contained in the gas mixture.



  The device for carrying out the method is characterized in that an elongated, airtight chamber allows a gas-permeable, z. B. porous or equipped with a variety of fine openings or nozzles th intermediate bottom, and that the supply organs for the water and immediately below the inter mediate the supply organs for the gas mixture are arranged directly above the intermediate floor.

   The chamber can be in the form of a tube that is closed on the stini side by the flange cover carrying the supply and discharge lines, which in turn are provided with manholes.



  An example embodiment of the device according to the invention is illustrated in the drawing, on the basis of which the method according to the invention is explained below, for example.



       FIG. 1 shows the device in longitudinal section, while FIG. 2 shows a side view from the left and FIG. 3 shows a side view from the right in FIG. 1 represent. The device shown has an elongated, airtight, closed chamber <B> 1 </B> which contains a horizontal, gas-permeable intermediate floor 4.

   The water 2 to be saturated flows at a low layer height <B> 3 </B> over the intermediate floor 4, below which the ozone-oxygen mixture is pressed in at <B> 5 </B>, so that the gas through the entire surface of the Through the intermediate floor with a very short path, therefore little change in concentration, through which the water rises, while on the other hand the water on its long path through chamber <B> 1 </B> is repeatedly bubbled through with fresh gas mixture and finally fully saturated, whereby the dissolved gas contains the two components ozone and oxygen approximately in the ratio of their partial pressures in the initial state of the gas mixture.



  The chamber <B> 1 </B> consists of a horizontal pipe of a suitable diameter, for example <B> 1000 </B> mm, which is provided with flange caps <B> 6 </B> and <B> at both ends 7 is closed. The intermediate floor 4 is arranged at a height of about 40 cm. B. from a grate and porous ceramic material be available. The sealing of the intermediate base 4 against the flange covers <B> 6 </B> and <B> 7 </B> is achieved after the cover has been screwed on by manholes <B> 8 </B> and <B> made in these 9 carried out.



  The chamber <B> 1 </B> and all inner parts are made of suitable ozone-resistant material, e.g. B. V2A steel and PVC.



  The flange covers are provided with manholes with connections for the gas mixture and the solution water. On one side there is the water inlet <B> 10 </B>, the outlet <B> 11 </B> for the residual oxygen still containing ozone, as well as a discharge 12 for the water, which is under the intermediate floor when the system is at a standstill 4 collects. This discharge line 12 is provided with a float valve <B> 13 </B>, which prevents the complete drainage of this water and thus an escape of the gas mixture through the discharge line. The opposite cover <B> 7 </B> carries the connections for the ozone gas inlet <B> 5 </B> and the water outlet 14.

   Valves outside the chamber prevent the water from flowing back into the gas line.



  The gas passed through chamber <B> 1 </B> is circulated <B>; </B> after exiting the chamber, the gas mixture saturated with water vapor first passes through a drying apparatus. Fresh oxygen is added behind this, as much as has been lost from the cycle through the saturation of the water with ozone and oxygen. The gas mixture supplemented with oxygen then slowly passes through the ozone generator, in which the remaining ozone content is brought back to the original level at which the gas mixture then re-enters the chamber.

   The oxygen supply is controlled by a float <B> 15 </B> from the chamber <B> 1 </B>; This float <B> 15 </B> has a water connection in one of the two manholes and is itself outside the chamber <B> 1 </B> in a special float chamber <B> 16 </B> in which the pressure of oxygen is at the level. The level can be regulated on the float in accordance with the small overpressure that is required for the gas to overcome the resistance in the intermediate floor 4, with a greater or lesser difference to the level of the water flowing above the intermediate floor.



  The described chamber <B> 1 </B> can be operated under any pressure, as far as the available ozone generator allows. It is also possible to remove the saturated ozone solution without pressure, or the overpressure prevailing in the chamber <B> 1 </B>, e.g. B. to use a vortex nozzle if you want to dose the concentrated ozone solution of a larger amount of water about when the water enters a collection well or other loading container with good mixing.

   Losses of ozone are not to be feared with such an addition, even if it takes place under atmospheric pressure, since both the amount of ozone and that of the oxygen introduced with normal addition (up to <B> 3, </B> also up to to 4 <B> g </B> 0.3 / ms) remains below the solubility of both gases in water, namely because the device described consists of a gas mixture with about <B> 5 </B> Vol. <B> % </B> Ozone, as a good ozone generator supplies in the circuit, ozone and oxygen in a ratio of at least 2 <B>: 3, </B> maybe even almost <B> 1: 1 </B> in solution brings.

   An increase in pressure does not change this ratio, it just means that more gas of the same composition is brought into solution. In this case, a smaller amount of water can be used to dissolve the same amount of ozone and thus for the metering, but without introducing less oxygen per g of ozone into the water to be treated. It must also be mentioned that it can be advantageous to take the water required for the production of the saturated ozone solution from the main water flow, which has already been treated with ozone, and to filter it before entering the chamber <B> 1 </B>.

   This applies in particular to water, which is not treated because of an otherwise not disturbing low iron content, since even very small amounts of iron can possibly add to the porous intermediate floor 4 over time and make cleaning necessary. Manganese is less of a problem in this regard, as excess ozone promptly oxidizes small amounts to soluble permanganate.



  The chamber <B> 1 </B> can in itself be made as large as desired, in particular also made considerably smaller for smaller ozone requirements. In the case of normal or large requirements, however, it is not advisable to go with the diameter significantly above <B> 1000, </B> at most 1200 mm. The gas spaces would then be disproportionately large, since they grow with the square of the diameter, in contrast to the possible throughput, which increases only linearly with the diameter with a constant layer height of approx. 20 cm.

 

Claims (1)

<B>PATENTANSPRUCH 1</B> Verfahren zur Herstellung einer wüsserigen Ozon- sauerstofflösung unter Verwendung eines Gasgemi sches aus Ozon und Sauerstoff, dadurch gekennzeich net, dass das Wasser in langsam fliessendem Strom von geringer Schichthöhe über einen in einem druckdichten Gehäuse horizontal angeordneten, gas durchlässigen Zwischenboden geleitet wird, durch den das Gasgemisch dem Wasser aus dem unter dem Zwi schenboden befindlichen Gasraum zugeführt wird. <B> PATENT CLAIM 1 </B> Process for the production of an aqueous ozone oxygen solution using a gas mixture of ozone and oxygen, characterized in that the water is in a slowly flowing stream of low layer height over a horizontally arranged in a pressure-tight housing, gas-permeable intermediate floor is passed through which the gas mixture is fed to the water from the gas space located under the intermediate floor. <B>PATENTANSPRUCH</B> II Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass eine langgestreckte, luftdicht geschlossene Kammer einen gasdurchlässigen Zwischenboden aufweist, und dass unmittelbar oberhalb des Zwischenbodens die Zuführungsorgane für das Wasser und unmittelbar unterhalb des Zwischenbodens die Zufuhrorgane für das Gasgemisch angeordnet sind. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass das Gasgemisch im Gegenstrom zum Wasserfluss in das Gehäuse gefördert wird. 2. <B> PATENT CLAIM </B> II Device for carrying out the method according to patent claim <B> 1, </B> characterized in that an elongated, airtight chamber has a gas-permeable intermediate floor, and that immediately above the intermediate floor the supply elements for the Water and the supply organs for the gas mixture are arranged immediately below the intermediate floor. <B> SUBClaims </B> <B> 1. </B> Method according to patent claim I, characterized in that the gas mixture is conveyed into the housing in countercurrent to the water flow. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch<B>11,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer die Form eines Rohres besitzt, das stirnseitig durch die die Zufuhr- und Abfuhrleitungen tragenden Flanschdeckel abge schlossen ist, die ihrerseits mit Mannlöchern versehen sind. <B>3.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenboden aus porösem Material besteht. 4. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenboden eine Viel zahl von Düsen oder Durchbrechungen aufweist. Device according to patent claim 11, characterized in that the chamber has the shape of a tube which is closed at the end by the flange cover carrying the supply and discharge lines, which in turn are provided with manholes. <B> 3. </B> Device according to patent claim II, characterized in that the intermediate floor consists of porous material. 4. Device according to claim II, characterized in that the intermediate floor has a lot of number of nozzles or openings.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113559729A (en) * 2021-07-30 2021-10-29 余述江 Technology for refining ozone gas in water and completely dissolving ozone gas in water without generating air pollution

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113559729A (en) * 2021-07-30 2021-10-29 余述江 Technology for refining ozone gas in water and completely dissolving ozone gas in water without generating air pollution

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