CH623292A5

CH623292A5 -

Info

Publication number: CH623292A5
Application number: CH1168276A
Authority: CH
Inventors: Norikazu Tabata; Takanori Ueno; Keisuke Namba
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1975-09-17
Filing date: 1976-09-15
Publication date: 1981-05-29
Also published as: DE2641316A1; FR2324573A1; US4084098A; JPS5235789A; DE2641316B2; FR2324573B1; JPS5239795B2; GB1557720A; DE2641316C3

Description

Die Erfindung betrifft einen Ozongenerator mit Feuchtigkeitsaustauscher, der mindestens ein Paar von Adsorptionstürmen aufweist, welche alternierend auf die Stufe der Adsorption und die Stufe der Desorption durch Hindurchleitung trockener ozonhaltiger Luft umschaltbar sind.

Ozongeneratoren dieses Typs sind bereits bekannt. Dabei kommt es im Stadium des Umschaltens der Adsorptionstürme temporär zu einer Senkung der Ozonkonzentration in der feuchten ozonhaltigen Luft, welche aus dem auf Desorption geschalteten Adsorptionsturm austritt. Dies beruht auf der Fähigkeit des zum Beispiel als Adsorptionsmittel verwendeten Silicagels Ozon zu adsorbieren. Bei einer Ozonkonzentration von 12 g/m3 werden bei Zimmertemperatur etwa 0,002 Gew.-% Ozon vom Silicagel adsorbiert. Beim Umschalten eines Adsorptionsturms von Adsorption auf Desorption wird daher zunächst eine gewisse Menge Ozon adsorbiert bis die Ozonadsorption im Silicagel den Sätttigungswert erreicht. Andererseits wird beim Umschalten von Desorption auf Adsorption das adsorbierte Ozon desorbiert. Die auf diese Weise zustandekommenden Schwankungen der Ozonkonzentration machen sich insbesondere dann störend bemerkbar, wenn die Adsorptionstürme häufig umgeschaltet werden müssen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ozongenerator mit Feuchtigkeitsaustauscher der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein plötzlicher Abfall der Ozonkonzentration beim Umschalten der Adsorptionstürme vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Ozongenerator mit Feuchtigkeitsaustauscher gelöst, der mindestens ein Paar von Adsorptionstürmen aufweist, welche alternierend auf die Stufe der Adsorption und die Stufe der Desorption durch Hindurchleitung trockener ozonhaltiger Luft umschaltbar sind und der gekennzeichnet ist durch mindestens einen zusätzlichen Adsorptionsturm (2-3) zum Zwischenschalten einer Stufe der partiellen Desorption zwischen der Stufe der Adsorption und der Stufe der Desorption, so dass das Ausmass der Senkung der Ozonkonzentration bei der Umschaltung von der Stufe der Adsorption auf die Stufe der Desorption herabgesetzt wird. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Ozongenerators;

Fig. 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Betriebssequenzen der Adsorptionstürme des erfindungsgemässen Ozongenerators und

Fig. 3 eine grafische Darstellung der Charakteristik des erfindungsgemässen Ozongenerators.

Figur 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Ozongenerators mit Feuchtigkeitsaustauscher. Er umfasst ein Gebläse 1, Adsorptionstürme 2-1,2-2 und 2-3, welche mit Adsorptionsmittel, zum Beispiel mit Silicagel, gefüllt sind, sowie elektromagnetische Ventile 3-11 bis 3-34, einen Ozonisator 4 und einen Strömungswiderstand 5 sowie Rückschlagventile 3-15, 3-25 und 3-35, welche in Reihe zu je einem Strömungswiderstand geschaltet sind.

Figur 2 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung der Aufeinanderfolge der Betriebsstufen der einzelnen Adsorptionstürme. Diese werden wiederholt auf Feuchtigkeitsadsorption (Lufttrocknung), partielle Feuchtigkeitsdesorption und Feuchtigkeitsdesorption (Regenerierung des Adsorptionsmittels) geschaltet. In Figur 2 sind die Bezugszeichen der elektromagnetischen Ventile, welche sich in der jeweiligen Betriebsstufe im offenen Zustand befinden, eingesetzt. Die elektromagnetischen Ventile, deren Bezugszeichen nicht angegeben sind, befinden sich im geschlossenen Zustand.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 soll nun die Arbeitsweise des erfindungsgemässen Ozongenerators erläutert werden.

Es soll zunächst angenommen werden, dass sich der Adsorptionsturm 2-1 in der Stufe der Adsorption befindet und das sich der Adsorptionsturm 2-2 in der Stufe der Desorption befindet und dass sich der Adsorptionsturm 2-3 in der Stufe der partiellen Desorption befindet. Die gesamte Anlage befindet sich dabei in dem Stadium der Figur 2. In diesem Stadium strömt die nasse Ausgangsluft vom Gebläse 1 durch das elektromagnetische Ventil 3-11 zum Adsorptionsturm 2-1, wo sie getrocknet wird. Die trockene Luft strömt durch das elektromagnetische Ventil 3-13 zum Ozonisator 4, wo trockene ozonhaltige Luft gebildet wird. Der grösste Teil der trockenen ozonhaltigen Luft (etwa 90%) strömt durch das elektromagnetische Ventil 3-24 zum Adsorptionsturm 2-2, so dass das Adsorptionsmittel dieses Adsorptionsturms 2-2 regeniert wird. Die nasse ozonhaltige Luft strömt sodann zu der Anlage für die Verwendung des Ozons. Ein Teil der trockenen ozonhaltigen Luft strömt über das Rückschlagventil 3-35 zum Adsorptionsturm 2-3, wo es zu einer partiellen Desorption des Adsorptionsmittels kommt und die Luft strömt durch das elektromagnetische Ventil 3-32 zur Anlage für die Ozonverwertung. Im Adsorptionsturm 2-3 kommt es in der Stufe der partiellen Desorption nicht zu einer Adsorption von Ozon an Adsorptionsmittel, da die vorhergehende Stufe die Feuchtig-keitsadsorptionsstufe ist (Lufttrocknung). Wenn der Adsorptionsturm 2-3 direkt auf die Stufe der Desorption umgeschaltet wird, so kommt es zu einer Senkung der Ozonkonzentration bis das Adsorptionsmittel mit Ozon gesättigt ist, d.h. bis zur Erreichung des Ozonadsorptionsgleichgewichts. Somit dient die Stufe der partiellen Desorption zur Adsorption des Ozons an das Adsorptionsmittel, indem man einen Teil der trockenen ozonhaltigen Luft hindurchleitet. Wenn das Ozon während der Stufe der partiellen Desorption an das Adsorptionsmittel adsorbiert wird, so kann eine Senkung der Ozonkonzentration zu Beginn der nächsten Stufe der Desorption verhindert werden.

Figur 3 zeigt die Charakteristik der Ozonbildung des Ozongenerators gemäss Figur 1. Zur Erzielung der Charakteristik gemäss Figur 3 werden etwa 5% der trockenen ozonhaltigen Luft für die Zwecke der partiellen Desorption abgezweigt. Der Anteil der trockenen ozonhaltigen Luft, welche für die partielle Desorption abgezweigt wird, kann im Bereich von 3 bis 10% gewählt werden.

Die Rückschlagsventile 3-15, 3-25, 3-35 gemäss Figur 1 können durch elektromagnetische Ventile ersetzt werden.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

623 292

Andererseits können die elektromagnetischen Ventile 3-13, 3-23, 3-33 durch Rückschlagventile ersetzt werden. Bei vorstehender Ausführungsform wurde einem aus zwei Adsorptionstürmen bestehenden System ein weiterer Adsorptionsturm hinzugefügt. Es ist jedoch auch möglich, eine Vielzahl von Adsorptionstürmen zu einer Vielzahl von Paaren von Adsorptionstürmen hinzuzufügen. In diesem Falle kann man die Senkung der Ozonkonzentration während der Phase der Umschaltung weiter reduzieren, indem man die Periode der Umschaltung der Paare der Adsorptionstürme um eine Zeitspanne verschiebt, welche sich durch Division eines jeden Zyklus durch die Anzahl der Paare der Adsorptionstürme ergibt. Wie oben erläutert, wird mindestens ein Adsorptionsturm hinzugefügt, so dass man zwischen der Stufe der Adsorption (Luft-Trocknung) und der Stufe der Desorption (Regenerierung des Adsorptionsmittels) eine Stufe der partiellen 5 Desorption einschaltet, so dass ein plötzlicher Abfall der Ozonkonzentration während des Umschaltens verhindert wird.

Bei verschiedenen Anwendungen des Ozons führt eine plötzliche starke Senkung der Ozonkonzentration zu erheblichen Schwierigkeiten und Störungen, selbst wenn dieser l# Abfall der Ozonkonzentration nur kurze Zeit anhält. Mit vorliegender Erfindung wird diese Schwierigkeit vollständig beseitigt.

B

2 Blatt Zeichnungen

Claims

623 292 2 PATENTANSPRÜCHE

1. Ozongenerator mit Feuchtigkeitsaustauscher, der mindestens ein Paar von Adsorptionstürmen aufweist, welche alternierend auf die Stufe der Adsorption und die Stufe der Desorption durch Hindurchleitung trockener ozonhaltiger Luft umschaltbar sind, gekennzeichnet durch mindestens einen zusätzlichen Adsorptionsturm (2-3) zum Zwischenschalten einer Stufe der partiellen Desorption zwischen der Stufe der Adsorption und der Stufe der Desorption, so dass das Ausmass der Senkung der Ozonkonzentration bei der Umschaltung von der Stufe der Adsorption auf die Stufe der Desorption herabgesetzt wird.

2. Ozongenerator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Paaren von Adsorptionstürmen mit je einer Zwischenstufe, wobei der Umschaltzeitpunkt sequentiell um eine Zeitdauer verschoben wird, welche sich durch Division eines jeden Zyklus durch die Anzahl der Paare der Adsorptionstürme ergibt.