CH628596A5 - Process for the manufacture of ozone - Google Patents

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CH628596A5
CH628596A5 CH265678A CH265678A CH628596A5 CH 628596 A5 CH628596 A5 CH 628596A5 CH 265678 A CH265678 A CH 265678A CH 265678 A CH265678 A CH 265678A CH 628596 A5 CH628596 A5 CH 628596A5
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CH
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wire
conduit
porous
low conductance
electrical
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CH265678A
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French (fr)
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Jean Baricos
Marie Duplantier
Alain Gibert
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Elf Aquitaine
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Description

La présente invention concerne un procédé de fabrication de l'ozone susceptible d'être mis en application au moyen d'installations dont la simplicité de construction et le bon rendement énergétique doivent autoriser la production industrielle de ce gaz dans des conditions économiques très favorables, et en rendre l'emploi abordable pour la solution des problèmes de l'assainissement et de l'oxydation industrielle propre. The present invention relates to a process for manufacturing ozone capable of being applied by means of installations whose simplicity of construction and good energy efficiency must allow the industrial production of this gas under very favorable economic conditions, and make it affordable to solve the problems of sanitation and clean industrial oxidation.

On connaît différents types de générateurs d'ozone dans lesquels on applique une tension alternative entre deux électrodes, créant entre ces électrodes un champ électrique alternatif auquel sont soumises les molécules d'oxygène de l'intervalle dans lequel on fait se déplacer de l'air éventuellement enrichi d'oxygène. Various types of ozone generators are known in which an alternating voltage is applied between two electrodes, creating between these electrodes an alternating electric field to which the oxygen molecules of the interval are subjected in which air is moved. possibly enriched with oxygen.

L'espace situé entre les deux électrodes est généralement constitué d'un intervalle d'air en série avec une plaque de substance isolante. The space between the two electrodes generally consists of an air gap in series with a plate of insulating substance.

Lorsque la tension de crête aux bornes de l'intervalle d'air est inférieure à la tension du seuil d'amorçage, l'ozoneur se comporte comme une capapcité d'air en série avec une capacité de diélectrique. When the peak voltage across the air gap is less than the priming threshold voltage, the ozonator behaves like an air capacitance in series with a dielectric capacity.

Lorsque la tension de crête est supérieure à la tension du seuil d'amorçage, des effluves se produisent dans l'air au cours de chaque demi-onde positive et négative de la tension et, pendant la durée de ces effluves, l'ozoneur se comporte approximativement comme une résistance variable en série avec la capacité du diélectrique, When the peak voltage is greater than the ignition threshold voltage, there are aromas in the air during each positive and negative half-wave of the voltage and, during the duration of these aromas, the ozonator behaves approximately as a variable resistor in series with the capacitance of the dielectric,

Les ozoneurs industriels actuellement connus fonctionnent généralement dans ces conditions: ils sont constitués par le groupement de plusieurs cellules branchées en parallèle entre deux bornes alimentées en haute tension alternative. Ces générateurs d'ozone sont soit à plaques planes, soit constitués de tubes concentriques. Currently known industrial ozonizers generally operate under these conditions: they are constituted by the grouping of several cells connected in parallel between two terminals supplied with high alternating voltage. These ozone generators are either flat plates or consist of concentric tubes.

Dans les différents types de générateurs d'ozone, la formation d'arcs électriques doit être évitée, car les arcs sont préjudiciables au rendement de l'appareil: d'une part, ils constituent des interruptions dans le fonctionnement, d'autre part, ils créent des conditions requises pour la destruction de l'ozone déjà formé. Pour éviter la formation d'arcs, il est indispensable de conditionner le gaz (air, oxygène ou air anrichi en oxygène) avec lequel l'appareil est alimenté. In the various types of ozone generators, the formation of electric arcs must be avoided, because the arcs are detrimental to the performance of the device: on the one hand, they constitute interruptions in operation, on the other hand, they create conditions required for the destruction of the ozone already formed. To avoid arcing, it is essential to condition the gas (air, oxygen or oxygen enriched air) with which the device is supplied.

Ce gaz d'alimentation doit être très propre et spécialement débarrassé des poussières susceptibles d'amorcer les arcs et des traces d'huile qui peuvent se déposer sur les surfaces des électrodes et du diélectrique. This supply gas must be very clean and specially free of dust liable to initiate arcs and traces of oil which may be deposited on the surfaces of the electrodes and the dielectric.

Ce gaz doit être extrêmement sec, car la vapeur d'eau favorise le passage des arcs, et l'ionisation de la vapeur d'eau qui en résulte absorbe de l'énergie sans avantage pour la production d'ozone. This gas must be extremely dry, because the water vapor promotes the passage of arcs, and the ionization of the resulting water vapor absorbs energy without advantage for the production of ozone.

Ce gaz doit être à une température inférieure et au plus égale à la température ambiante, toute augmentation de température favorisant l'instabilité de l'ozone. This gas must be at a temperature lower and at most equal to the ambient temperature, any increase in temperature favoring the instability of ozone.

La puissance électrique des effluves est fonction de la valeur de crête de la tension d'alimentation; cependant, cette valeur tension est limitée par le seuil d'amorçage des arcs. La puissance électrique est fonction croissante de la fréquence; cependant, l'utilisation de très hautes fréquences, par exemple 500 Hz au lieu de 50 Hz, ne peut être obtenue qu'à l'aide d'installations complexes et coûteuses. The electrical power of the emanations is a function of the peak value of the supply voltage; however, this voltage value is limited by the arcing threshold. Electric power is an increasing function of frequency; however, the use of very high frequencies, for example 500 Hz instead of 50 Hz, can only be obtained using complex and expensive installations.

Le procédé suivant l'invention et les dispositifs utilisant ce procédé permettent de pallier ces difficultés en créant dans le conduit de traitement un état d'effluves électriques continus et stables, éliminant ainsi les risques d'arc électrique. The process according to the invention and the devices using this process make it possible to overcome these difficulties by creating in the treatment duct a state of continuous and stable electrical aromas, thus eliminating the risks of electric arc.

Dans le procédé de fabrication de l'ozone selon l'invention: In the process for manufacturing ozone according to the invention:

— on établit un champ électrique continu entre une première surface limite affectée d'un potentiel électrique positif de valeur moyenne choisie dans l'intervalle de 1000 à 50000 V et une seconde surface limite à potentiel nul, entretenant ainsi entre la première surface limite et la seconde surface limite une zone d'effluves électriques, - a continuous electric field is established between a first limit surface affected by a positive electrical potential of average value chosen in the interval from 1000 to 50,000 V and a second limit surface with zero potential, thus maintaining between the first limit surface and the second surface limits an area of electrical aroma,

— on maintient entre la première surface limite et la seconde surface limite un gradient de potentiel électrique dont la valeur moyenne entre les deux surfaces est comprise entre 500 et 5000 V/cm, conservant ainsi un régime stable pour lesdits effleuves électriques, An electrical potential gradient is maintained between the first limiting surface and the second limiting surface, the average value of which between the two surfaces is between 500 and 5000 V / cm, thus retaining a stable regime for said electrical tests,

— on fait passer un débit d'air au travers de ladite zone d'effluves électriques. - Passing an air flow through said zone of electrical emanation.

D'une façon préférentielle, la première surface limite est affectée d'un potentiel électrique stabilisé à 10% près, ce qui suffit pour obtenir une application correcte du procédé. Preferably, the first limit surface is assigned an electrical potential stabilized to within 10%, which is sufficient to obtain a correct application of the process.

Le dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention comporte, d'une part, un conduit en un matériau conducteur de The device for implementing the method according to the invention comprises, on the one hand, a conduit made of a conductive material of

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l'électricité, reliant une première ouverture débouchant sur un moyen d'alimentation de débit d'air et une seconde ouverture débouchant dans une conduite d'évacuation, ce conduit étant relié à une masse à potentiel électrique nul et, d'autre part, un corps en un matériau conducteur de l'électricité, entièrement recouvert d'un matériau isolant, poreux et de faible conductance, disposé à l'intérieur du conduit et relié à une source de courant à haute tension de polarité positive. electricity, connecting a first opening leading to an air flow supply means and a second opening opening into a discharge pipe, this pipe being connected to a ground with zero electrical potential and, on the other hand, a body of an electrically conductive material, entirely covered with an insulating, porous and low conductance material, disposed inside the conduit and connected to a high voltage current source of positive polarity.

Selon un mode préférentiel de réalisation, le conduit est un cylindre de révolution, et le corps disposé à l'intérieur du conduit est constitué par un fil métallique tendu, de même axe que le cylindre de révolution constituant le conduit. According to a preferred embodiment, the conduit is a cylinder of revolution, and the body disposed inside the conduit is constituted by a taut metallic wire, of the same axis as the cylinder of revolution constituting the conduit.

Dans diverses réalisations, le fil en un matériau conduisant l'électricité comprend dans sa composition seulement des métaux dont les oxydes sont poreux et de faible conductance, le fil étant entièrement recouvert d'un matériau isolant, poreux et de faible conductance. In various embodiments, the wire made of an electrically conductive material comprises in its composition only metals whose oxides are porous and of low conductance, the wire being entirely covered with an insulating material, porous and of low conductance.

Dans d'autres réalisations, le fil en un matériau conduisant l'électricité comprend au moins un métal dont l'oxyde engendré par le contact avec l'air atmosphérique est poreux et de faible conductance, le fil étant entièrement recouvert d'un matériau isolant poreux et de faible conductance. In other embodiments, the wire made of an electrically conductive material comprises at least one metal whose oxide generated by contact with atmospheric air is porous and of low conductance, the wire being entirely covered with an insulating material porous and low conductance.

Dans certaines réalisations, le matériau isolant poreux et de faible conductance recouvrant entièrement le fil est constitué par les oxydes des métaux avec lesquels est constitué le fil conducteur. In certain embodiments, the porous insulating material of low conductance entirely covering the wire is formed by the oxides of the metals with which the conductive wire is made.

Dans les réalisations préférées, le diamètre du conduit métallique cylindrique de section circulaire a une valeur choisie dans l'intervalle de 2 à 50 cm, le fil en matière conduisant l'électricité est métallique et d'un diamètre choisi dans l'intervalle 0,05 à 1,00 mm. In the preferred embodiments, the diameter of the cylindrical metallic conduit of circular section has a value chosen in the interval from 2 to 50 cm, the wire of material conducting the electricity is metallic and of a diameter chosen in the interval 0, 05 to 1.00 mm.

Dans de telles réalisations, le gradient de potentiel électrique moyen entre le fil et le conduit a généralement une valeur comprise entre 1000 et 5000 V/cm. In such embodiments, the average electrical potential gradient between the wire and the conduit generally has a value between 1000 and 5000 V / cm.

De façon préférentielle, le potentiel de la source de haute tension de polarité positive a une valeur choisie dans l'intervalle de 5000 à .20000 V, valeur stabilisée à 10% près, le diamètre du conduit métallique cylindrique de section circulaire a une valeur choisie dans l'intervalle de 2 à 10 cm, le fil en matière conduisant l'électricité est métallique et d'un diamètre choisi dans l'intervalle de 0,1 à 0,5 mm. Preferably, the potential of the high voltage source of positive polarity has a value chosen in the range from 5000 to .20000 V, value stabilized to within 10%, the diameter of the cylindrical metallic conduit of circular section has a chosen value in the interval from 2 to 10 cm, the wire of material conducting the electricity is metallic and of a diameter chosen in the interval from 0.1 to 0.5 mm.

Dans de telles réalisations, le gradient de potentiel électrique moyen entre le fil et le conduit a généralement une valeur comprise entre 1000 et 4000 V/cm. In such embodiments, the average electrical potential gradient between the wire and the conduit generally has a value between 1000 and 4000 V / cm.

L'invention sera mieux comprise dans la description, donnée à titre d'exemple, d'un dispositif permettant la réalisation du procédé selon l'invention, dispositif illustré à l'aide des figures suivantes: The invention will be better understood in the description, given by way of example, of a device enabling the method according to the invention to be carried out, device illustrated with the aid of the following figures:

la fig. 1 est un schéma de principe d'un conduit cylindrique avec fil coaxial, fig. 1 is a block diagram of a cylindrical conduit with coaxial wire,

la fig. 2 représente une section du fil coaxial constituant l'électrode positive, fig. 2 represents a section of the coaxial wire constituting the positive electrode,

la fig. 3 est une vue perpective d'un dispositif industriel, fig. 3 is a perspective view of an industrial device,

la fig. 4 est une vue perspective de l'ensemble des électrodes positives du dispositif selon la fig. 3, fig. 4 is a perspective view of all of the positive electrodes of the device according to FIG. 3,

la fig. 5 représente un schéma d'alimentation électrique, fig. 5 represents a diagram of electrical supply,

la fig. 6 représente le montage monophasé, fig. 6 represents the single-phase circuit,

la fig. 7 représente le montage triphasé. fig. 7 shows the three-phase circuit.

En se référant à la fig. 1, on trouve en 1 un conduit cylindrique en un matériau conducteur de l'électricité fait d'une tôle de fer ou d'un métal léger tel que l'aluminium. Le conduit 1 relie une première ouverture la débouchant sur un moyen d'alimentation en air, non figuré, et une seconde ouverture lb débouchant dans un conduit d'évacuation non figuré. Le conduit 1 est relié par un fil conducteur 2 à une masse 3 à potentiel nul telle qu'une terre. Referring to fig. 1, there is in 1 a cylindrical conduit made of an electrically conductive material made of a sheet of iron or a light metal such as aluminum. The conduit 1 connects a first opening leading to an air supply means, not shown, and a second opening 1b opening into a non-illustrated exhaust duct. The conduit 1 is connected by a conducting wire 2 to a ground 3 with zero potential such as an earth.

Un fil 4 métallique tendu, rectiligne, coaxial du conduit 1, s'étend sur toute la longueur du conduit 1 supporté à ses extrémités par des supports isolants non figurés. Le fil 4 est relié à une source de courant électrique continu de polarité positive. Le fil 4, comme il est montré sur la fig. 2 qui en donne une section droite, est entièrement recouvert d'un matériau 5 isolant, poreux et de faible conductance. A stretched, straight, coaxial metal wire 4 of the conduit 1 extends over the entire length of the conduit 1 supported at its ends by insulating supports that are not shown. The wire 4 is connected to a source of direct electric current of positive polarity. Wire 4, as shown in fig. 2 which gives a cross section thereof, is entirely covered with an insulating material 5, porous and of low conductance.

La fig. 3 donne une vue perspective d'un dispositif industriel constitué par un assemblage de 16 conduits élémentaires, tels que décrits à l'aide de la fig. 1, et montés en parallèle, entre deux boîtes d'extrémité (une boîte d'entrée 6 et une boîte de sortie 7) dans lesquelles lesdits conduits débouchent. Chacune des boîtes d'extrémité comporte, à l'opposé des ouvertures desdits conduits, une ouverture unique qui, pour la boîte d'entrée 6, débouche dans un moyen 8 d'alimentation en air et, pour la boîte de sortie 7, débouche dans un conduit d'évacuation 9. Fig. 3 gives a perspective view of an industrial device constituted by an assembly of 16 elementary conduits, as described with the aid of FIG. 1, and mounted in parallel, between two end boxes (an inlet box 6 and an outlet box 7) into which said conduits open. Each of the end boxes has, opposite the openings of said conduits, a single opening which, for the inlet box 6, opens into an air supply means 8 and, for the outlet box 7, opens in a drain 9.

L'ensemble des conduits, tels que 1, est relié par un conducteur électrique 2 à une masse 3 à potentiel nul. All of the conduits, such as 1, are connected by an electrical conductor 2 to a ground 3 with zero potential.

La fig. 4 donne une vue perspective de l'ensemble des électrodes positives du dispositif selon la fig. 3. Lesdites électrodes sont constituées par autant de fils, tel le fil 4 décrit à l'aide de la fig. 1 du dispositif élémentaire cylindrique. Fig. 4 gives a perspective view of all the positive electrodes of the device according to FIG. 3. Said electrodes are constituted by as many wires, such as wire 4 described with the aid of FIG. 1 of the elementary cylindrical device.

A chaque extrémité, les fils tels que 4 sont fixés aux points d'intersection d'un réseau 10 et 11 orthogonal constitué par un fil métallique fait du même matériau conducteur de l'électricité que celui dans lequel sont faits les fils tels que 4. At each end, the wires such as 4 are fixed to the points of intersection of an orthogonal network 10 and 11 consisting of a metal wire made of the same electrically conductive material as that in which the wires such as 4 are made.

Un des réseaux métalliques d'extrémité, par exemple le réseau 10, est relié par un conducteur 12 métallique à la borne positive d'un générateur de courant continu à haute tension, non figuré. One of the end metal networks, for example the network 10, is connected by a metal conductor 12 to the positive terminal of a high voltage direct current generator, not shown.

L'ensemble des fils tels que 4 et des réseaux d'extrémité tels que 10 et 11 sont entièrement recouverts d'un matériau isolant poreux et perméable à l'air. Les réseaux d'extrémité 10 et 11 sont fixés à l'intérieur des boîtes 6 et 7 au moyen de supports isolants non figurés. All of the wires such as 4 and end networks such as 10 and 11 are entirely covered with a porous insulating material which is breathable. The end networks 10 and 11 are fixed inside the boxes 6 and 7 by means of insulating supports not shown.

La fig. 5 illustre un schéma d'un générateur de courant continu utilisable pour l'alimentation des électrodes positives d'un dispositif générateur d'ozone. Fig. 5 illustrates a diagram of a direct current generator usable for supplying the positive electrodes of an ozone generating device.

Un transformateur 13 alimenté en courant alternatif 14 donne un courant alternatif de potentiel plus élevé 15. Une diode 16 donne un courant redressé 16, et un condensateur 18 intercalé entre la sortie de la diode et la sortie homologue du transformateur donne un certain lissage de la courbe représentant la tension de sortie 19. Cela constitue un exemple classique de moyen employé pour la fourniture d'un courant pseudo continu ou continu stabilisé à mieux que ± 10%. A transformer 13 supplied with alternating current 14 gives an alternating current of higher potential 15. A diode 16 gives a rectified current 16, and a capacitor 18 interposed between the output of the diode and the homologous output of the transformer gives a certain smoothing of the curve representing the output voltage 19. This constitutes a classic example of a means used for the supply of a pseudo direct or continuous current stabilized at better than ± 10%.

La fig. 6 donne un schéma d'un générateur permettant, à partir d'un courant monophasé, de redresser les deux alternances au lieu d'une seule, comme le permet seulement le dispositif suivant la fig. 5. Fig. 6 gives a diagram of a generator making it possible, from a single-phase current, to rectify the two half-waves instead of one, as only the device according to FIG. 5.

A partir de l'arrivée du secteur, nous notons la présence d'un autotransformateur variable 20 qui précède immédiatement le transformateur élévateur de tension 13. L'autotransformateur variable 20 permet de passer du courant 14 au courant 14'. Au lieu d'une diode 16, le dispositif comporte un pont de diodes 16. Sur la sortie et avant le condensateur de filtrage 18 est disposée en série une résistance de petite valeur 21. From the arrival of the sector, we note the presence of a variable autotransformer 20 which immediately precedes the step-up transformer 13. The variable autotransformer 20 makes it possible to pass from current 14 to current 14 '. Instead of a diode 16, the device comprises a diode bridge 16. On the output and before the filtering capacitor 18 is arranged in series a resistor of small value 21.

La stabilisation de ce type classique d'alimentation est celle du secteur à ± 10% en général. The stabilization of this classic type of supply is that of the sector at ± 10% in general.

Afin d'améliorer encore le filtrage, on peut opter pour une alimentation à partir d'un secteur triphasé dont on redressera les deux alternances pour chaque phase. La fig. 7 représente le schéma d'un tel dispositif générateur. In order to further improve the filtering, one can opt for a supply from a three-phase sector of which the two half-waves will be rectified for each phase. Fig. 7 shows the diagram of such a generating device.

Sur la fig. 7, on trouve les éléments homologues de ceux représentés sur la fig. 6, soit: un autotransformateur triphasé à rapport variable 20, un transformateur élévateur de tension 13, un pont de diodes, ou pont de Graetz 16, une résistance de petite valeur 21 et un condensateur de filtrage 5. In fig. 7, there are elements homologous to those shown in FIG. 6, either: a three-phase variable-ratio autotransformer 20, a step-up transformer 13, a diode bridge, or Graetz bridge 16, a small-value resistor 21 and a filtering capacitor 5.

La stabilisation de cette alimentation de type classique est celle imposée par le secteur. The stabilization of this conventional supply is that imposed by the sector.

L'avantage d'un montage triphasé réside dans un meilleur filtrage obtenu en redressant les deux alternances de chacune des trois phases. The advantage of a three-phase circuit lies in better filtering obtained by rectifying the two half-waves of each of the three phases.

Dans un dispositif industriel du type décrit à l'aide des fig. 3 et 4, le diamètre des conduits cylindriques est choisi dans l'intervalle 2 à 10 cm et le diamètre du fil métallique 4 est choisi dans l'intervalle 0,1 à 0,5 mm. In an industrial device of the type described with the aid of FIGS. 3 and 4, the diameter of the cylindrical conduits is chosen in the range 2 to 10 cm and the diameter of the metal wire 4 is chosen in the range 0.1 to 0.5 mm.

Les fils métalliques 4 étant reliés à la borne de polarité positive d'un générateur de courant continu stabilisé à mieux que ± 10%, la The metal wires 4 being connected to the positive polarity terminal of a direct current generator stabilized better than ± 10%, the

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valeur moyenne du gradient de potentiel en tout point situé dans l'espace intérieur des conduits cylindriques 1 est comprise entre 1000 et 4000 V/cm. average value of the potential gradient at any point situated in the interior space of the cylindrical conduits 1 is between 1000 and 4000 V / cm.

Dans ces conditions, il s'établit entre les fils 4 et la surface interne des conduits 1 un régime d'effluves électriques continus. Under these conditions, there is established between the wires 4 and the internal surface of the conduits 1 a regime of continuous electrical aromas.

Les différentes expérimentations poursuivies avec divers modèles de conduits cylindriques avec fil coaxial, tels que définis par l'invention, ont conduit aux observations suivantes: The various experiments pursued with various models of cylindrical conduits with coaxial wire, as defined by the invention, have led to the following observations:

Le diamètre du conduit cylindrique conditionne la valeur du potentiel maximal pouvant être appliqué, de même que la valeur optimale du potentiel à appliquer au fil coaxial. The diameter of the cylindrical duct determines the value of the maximum potential that can be applied, as well as the optimal value of the potential to apply to the coaxial wire.

Lorsque le diamètre du fil varie de 2 à 10 cm, la valeur optimale du potentiel varie de 1000 à 20000 V. When the diameter of the wire varies from 2 to 10 cm, the optimal value of the potential varies from 1000 to 20000 V.

Le diamètre du fil métallique doit être suffisant pour que le fil ait une bonne tenue mécanique et une longévité suffisante eu égard aux conditions particulières de corrosion en milieu oxydant. Il faut que ce diamètre ne soit pas trop important afin que la densité de courant sur le contour externe du fil reste la plus élevée possible, afin de favoriser l'amorçage de l'effluve. Les diamètres usités sont compris entre 0,1 et 0,5 mm. The diameter of the metal wire must be sufficient for the wire to have good mechanical strength and sufficient longevity having regard to the particular conditions of corrosion in an oxidizing medium. This diameter must not be too large so that the current density on the external contour of the wire remains as high as possible, in order to favor the initiation of the corona. The diameters used are between 0.1 and 0.5 mm.

Avec un fil métallique nu, une progression peu importante de la valeur du potentiel, au-delà de celle qui produit l'amorçage de l'effluve, provoque l'amorçage de l'arc, et cela d'autant plus facilement que l'air est plus humide et chargé de poussières. Dans ces conditions, avec un fil métallique nu, la quantité d'ozone fabriquée par heure reste minime. With a bare metal wire, an insignificant increase in the value of the potential, beyond that which produces the initiation of the corona, causes the initiation of the arc, and this all the more easily as the air is more humid and dusty. Under these conditions, with a bare metal wire, the amount of ozone produced per hour remains minimal.

Avec un fil métallique recouvert d'une couche continue d'oxyde, par exemple de l'oxyde du métal lui-même, à condition que cet oxyde soit poreux, il devient possible d'accroître de façon considérable pour un même potentiel la valeur de l'intensité du courant. Dans ces conditions, aux environs de 10000 V pour un tube de diamètre 6 cm et de longueur 100 cm, on observe une production de 600 mg/h pour une puissance absorbée de 10 W, soit un rendement d'environ 60 mg de O3/ W/h. Le courant traversant la cellule est alors de 1000 |xA. With a metal wire covered with a continuous layer of oxide, for example of the oxide of the metal itself, provided that this oxide is porous, it becomes possible to increase considerably for the same potential the value of the intensity of the current. Under these conditions, around 10,000 V for a tube with a diameter of 6 cm and a length of 100 cm, a production of 600 mg / h is observed for an absorbed power of 10 W, ie a yield of approximately 60 mg of O3 / W / h. The current flowing through the cell is then 1000 | xA.

Des tubes de même diamètre, munis d'un fil de mêmes caractéristiques et portés au même potentiel, donnent une production d'ozone, en mg/h, sensiblement proportionnelle à leur longueur, jusqu'à une valeur de cette longueur à partir de laquelle la croissance devient moins que proportionnelle. Dans ce cas, l'effluve électrique détruit l'ozone avec une vitesse dont la valeur, apparemment, croît en fonction de la teneur de l'air en ozone. Tubes of the same diameter, fitted with a wire of the same characteristics and brought to the same potential, give an ozone production, in mg / h, substantially proportional to their length, up to a value of this length from which growth becomes less than proportional. In this case, the electric effluvium destroys the ozone with a speed whose value, apparently, increases according to the ozone content of the air.

Pour un tube de diamètre 6 cm équipé d'un fil métallique de diamètre 0,3 mm pour la partie conductrice, on a observé que la production d'ozone cesse d'être proportionnelle à la longueur à partir d'une longueur d'environ 100 cm. For a tube of diameter 6 cm equipped with a metal wire of diameter 0.3 mm for the conductive part, it has been observed that the production of ozone ceases to be proportional to the length from a length of approximately 100 cm.

Dans de nombreuses applications, notamment pour les petites productions, un accroissement de la productivité peut être obtenu par la mise en série de deux ou plusieurs éléments de tubes. Dans les installations de fabrication d'ozone à production importante, l'ac-5 croissement de la productivité doit être plutôt recherché par le moyen de montages en parallèle tels que celui décrit à l'aide des fig. 3 et 4. In many applications, particularly for small productions, an increase in productivity can be obtained by placing two or more tube elements in series. In large production ozone production plants, the increase in productivity should rather be sought by means of parallel arrangements such as that described with the aid of FIGS. 3 and 4.

Pour un appareil de ce type, défini par les diamètres respectifs du tube et du fil, on choisit la valeur du potentiel auquel doit être porté le fil suivant la production d'ozone que l'on souhaite fabriquer par 10 heure. Le choix de la valeur du potentiel entraîne la fixation de l'intensité du courant qui transite à travers l'appareil. For an apparatus of this type, defined by the respective diameters of the tube and of the wire, the value of the potential to which the wire must be carried is chosen according to the production of ozone which it is desired to produce per 10 hours. The choice of the value of the potential entails fixing the intensity of the current which flows through the device.

Pour des potentiels élevés, eu égard au diamètre du tube, une vitesse importante de l'air permet de retarder le passage de l'effluve à l'arc, mais provoque une plus grande dilution de l'ozone, car la 15 vitesse de l'air dans le tube, ou le débit d'air, n'affecte pas de façon notable la productivité de l'appareil. For high potentials, having regard to the diameter of the tube, a high speed of air makes it possible to delay the passage from the effluvium to the arc, but causes a greater dilution of the ozone, because the speed of l The air in the tube, or the air flow, does not significantly affect the productivity of the device.

Avec des fils revêtus d'une couche continue d'oxyde isolant, poreux et à faible conductance, ce qui autorise le fer et de très 20 nombreux alliages à base de fer et ce qui élimine l'aluminium pour cet emploi, on observe que la marche du dispositif n'est pas affectée par la teneur en poussières de l'air d'alimentation. Il en est d'ailleurs de même avec les revêtements artificiels répondant aux prescriptions d'isolation, porosité et faible conductance, et ne comprenant pas 25 d'oxydes du métal avec lequel est fait le fil électrode. With wires coated with a continuous layer of insulating oxide, porous and low conductance, which allows iron and very many iron-based alloys and which eliminates aluminum for this use, it is observed that the device operation is not affected by the dust content of the supply air. It is also the same with artificial coatings meeting the requirements for insulation, porosity and low conductance, and not comprising 25 oxides of the metal with which the electrode wire is made.

Les avantages du nouveau procédé par rapport à tous ceux dont il est fait état jusqu'à ce jour sont: The advantages of the new process compared to all those which have been reported to date are:

— l'utilisation d'une tension continue pouvant être élaborée sans précaution particulière pour sa régulation à partir du secteur - the use of a DC voltage which can be developed without special precautions for its regulation from the mains

30 triphasé, 30 three-phase,

— une technologie très simple correspondant à une construction très légère et peu coûteuse; le coût d'une installation de même productivité se trouve considérablement réduit, - a very simple technology corresponding to a very light and inexpensive construction; the cost of an installation of the same productivity is considerably reduced,

— un rendement énergétique supérieur à celui des appareils 35 industriels actuels, car il faut tenir compte, pour apprécier le rendement de ces derniers, des énergies consommées dans les diverses installations mécaniques annexes, notamment dans les appareils d'enrichissement préalable de l'air en oxygène, dans les appareils de séchage et de dépoussiérage, - an energy efficiency higher than that of current industrial devices, since it is necessary to take into account, in order to assess the performance of the latter, the energies consumed in the various annexed mechanical installations, in particular in devices for prior enrichment of the air by oxygen, in drying and dedusting devices,

40 — un entretien négligeable. 40 - negligible maintenance.

De tels avantages rendent possible l'emploi économique de l'ozone dans l'assainissement des eaux, dans la dépollution de nombreux effluents biologiques et dans les traitements industriels 45 d'oxydation par voie gazeuse. Such advantages make it possible to economically use ozone in water purification, in the depollution of numerous biological effluents and in industrial treatments of oxidation by gas.

R R

2 feuilles dessins 2 sheets of drawings

Claims (9)

628596628596 1. Procédé de fabrication de l'ozone dans lequel: 1. Ozone manufacturing process in which: — on établit un champ électrique continu entre une première surface limite affectée d'un potentiel électrique positif de valeur moyenne choisie dans l'intervalle de 1000 à 50000 V et une seconde surface limite à potentiel nul, entretenant ainsi entre la première surface limite et la seconde surface limite une zone d'effluves électriques, - a continuous electric field is established between a first limit surface affected by a positive electrical potential of average value chosen in the interval from 1000 to 50,000 V and a second limit surface with zero potential, thus maintaining between the first limit surface and the second surface limits an area of electrical aroma, — on maintient entre la première surface limite et la seconde surface limite un gradient de potentiel électrique dont la valeur moyenne est comprise entre 500 et 5000 V/cm, conservant ainsi un régime stable pour lesdits effluves électriques, An electrical potential gradient is maintained between the first limiting surface and the second limiting surface, the average value of which is between 500 and 5000 V / cm, thus maintaining a stable regime for said electrical scents, — on fait passer un débit d'air au travers de ladite zone d'effluves électriques. - Passing an air flow through said zone of electrical emanation. 2. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel la première surface limite est affectée d'un potentiel électrique stabilisé à 10% près. 2. Method according to claim 1, wherein the first limit surface is affected by an electrical potential stabilized to within 10%. 2 2 REVENDICATIONS 3. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé suivant la revendication 1, comportant un conduit, en un matériau conducteur de l'électricité, reliant une première ouverture débouchant sur un moyen d'alimentation de débit d'air et une seconde ouverture débouchant dans une conduite d'évacuation, ce conduit étant relié à une masse à potentiel électrique nul, et un corps, en un matériau conducteur de l'électricité, entièrement recouvert d'un matériau isolant, poreux et de faible conductance, disposé à l'intérieur du conduit et relié à une source de courant à haute tension de polarité positive. 3. Device for implementing the method according to claim 1, comprising a conduit, made of an electrically conductive material, connecting a first opening opening onto an air flow supply means and a second opening opening into an evacuation pipe, this pipe being connected to a ground with zero electrical potential, and a body, made of an electrically conductive material, entirely covered with an insulating, porous and low conductance material, arranged inside of the conduit and connected to a high voltage current source of positive polarity. 4. Dispositif suivant la revendication 3, dans lequel le conduit est un cylindre de révolution, et où le corps, disposé à l'intérieur du conduit, est constitué par un fil métallique tendu de même axe que le cylindre de révolution constituant le conduit. 4. Device according to claim 3, in which the conduit is a cylinder of revolution, and in which the body, disposed inside the conduit, is constituted by a taut metallic wire of the same axis as the cylinder of revolution constituting the conduit. 5. Dispositif suivant la revendication 4, dans lequel le fil en un matériau conduisant l'électricité comprend dans sa composition des métaux dont les oxydes sont poreux et de faible conductance, le fil étant entièrement recouvert d'un matériau isolant, poreux et de faible conductance. 5. Device according to claim 4, in which the wire of an electrically conductive material comprises in its composition metals whose oxides are porous and of low conductance, the wire being entirely covered with an insulating material, porous and of low conductance. 6. Dispositif suivant la revendication 4, dans lequel le fil en un matériau conduisant l'électricité comprend au moins un métal dont l'oxyde engendré par le contact avec l'air atmosphérique est poreux et de faible conductance, le fil étant entièrement recouvert d'un matériau isolant poreux et de faible conductance. 6. Device according to claim 4, in which the wire made of an electrically conductive material comprises at least one metal whose oxide generated by contact with atmospheric air is porous and of low conductance, the wire being completely covered with 'a porous insulating material with low conductance. 7. Dispositif suivant l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel le matériau isolant poreux et de faible conductance recouvrant entièrement le fil est constitué par les oxydes des métaux avec lesquels est constitué le fil conducteur. 7. Device according to one of claims 4 or 5, in which the porous insulating material of low conductance entirely covering the wire is constituted by the oxides of the metals with which the conductive wire is made. 8. Dispositif suivant la revendication 3, dans lequel le diamètre du conduit métallique cylindrique de section circulaire a une valeur choisie dans l'intervalle de 2 à 50 cm, le fil en matière conduisant l'électricité est métallique et d'un diamètre choisi dans l'intervalle 0,05 à 1,00 mm. 8. Device according to claim 3, in which the diameter of the cylindrical metallic conduit of circular section has a value chosen in the interval from 2 to 50 cm, the wire of material conducting the electricity is metallic and of a diameter chosen in the interval 0.05 to 1.00 mm. 9. Dispositif suivant la revendication 3, dans lequel le potentiel de la source de haute tension de polarité positive a une valeur choisie dans l'intervalle de 5000 à 20000 V, valeur stabilisée à 10% près, le diamètre du conduit métallique cylindrique de section circulaire a une valeur choisie dans l'intervalle de 2 à 10 cm, le fil en matière conduisant l'électricité est métallique et d'un diamètre choisi dans l'intervalle de 0,1 à 0,5 mm. 9. Device according to claim 3, in which the potential of the high voltage source of positive polarity has a value chosen in the range from 5000 to 20000 V, value stabilized to within 10%, the diameter of the cylindrical metallic section pipe. circular has a value chosen in the range of 2 to 10 cm, the wire of electrically conducting material is metallic and of a diameter chosen in the range of 0.1 to 0.5 mm.
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