CN111135769A - 一种高浓度臭氧水制备系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高浓度臭氧水制备系统，包括臭氧产生模块，循环混合模块和温度控制模块，所述臭氧产生模块包括臭氧发生器，所述循环混合模块包括混合塔和水槽，水槽与混合塔连通，所述臭氧发生器与混合塔底部连通，所述温度控制模块包括换热器，换热器具有冷却水进口和冷却水出口，换热器与混合塔顶部连通，换热器与水槽连通。本发明的一种高浓度臭氧水制备系统，通过磁力泵和填充鲍尔环的混合塔的作用使臭氧气体和水充分混合，同时在循环管路上增加换热器，臭氧在较低的温度下溶解度更高，换热器使臭氧水维持在稳定且较低的温度下，确保臭氧水具有较高的浓度和很好的稳定性。

Description

一种高浓度臭氧水制备系统
技术领域
本发明涉及臭氧水制备技术领域，特别涉及一种高浓度臭氧水制备系统。
背景技术
臭氧水是臭氧气体和水的混合液体，臭氧是氧气的同素异形体，具有极强的氧化性，其水溶液尤其对有机脏污具有很好的清洗能力。臭氧水具有很强的氧化性能够有效的进行消毒杀菌和分解大部分有机物质，在污水处理、医疗、环保、光伏、半导体等领域具有非常广泛的应用。以往在污水处理等方向上运用臭氧水时对其浓度的要求不是很高，随着近年的技术进步和市场推广，臭氧水清洗工艺在光伏、半导体等产品的生产工艺上表现出优异的清洗效果，但光伏和半导体清洗对臭氧水的浓度要求极高，近年国家大力支持发展光伏、半导体产业，因此对于高浓度臭氧水的需求非常大，急需开发出成熟的高浓度臭氧水清洗系统。
现有的臭氧水制备装置具有以下缺点：（1）现有臭氧水系统臭氧水浓度较低，清洗效果较差。（2）臭氧水系统温度无法很好的控制，浓度波动性较大，影响清洗工艺稳定性。（3）常规臭氧水系统流量较低，相同的臭氧水清洗需求要通过增加设备数量实现，成本较高。
发明内容
本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种臭氧水浓度较高，浓度波动性较小，流量较高，清洗效果好的高浓度臭氧水制备系统。
具体技术方案如下：一种高浓度臭氧水制备系统，包括臭氧产生模块，循环混合模块和温度控制模块，所述臭氧产生模块包括臭氧发生器，所述循环混合模块包括混合塔和水槽，水槽与混合塔连通，所述臭氧发生器与混合塔底部连通，所述温度控制模块包括换热器，换热器具有冷却水进口和冷却水出口，换热器与混合塔顶部连通，换热器与水槽连通。
进一步的，臭氧产生模块包括氧气供应模块，氮气供应模块和冷却水供应模块，氧气供应模块、氮气供应模块和冷却水供应模块分别与臭氧发生器连通。
进一步的，所述臭氧产生模块产生的臭氧气体浓度在180g/m3以上。
进一步的，所述氧气供应模块包括氧气用单向阀，氧气调压阀，第一气动隔膜阀和第一流量调节阀，所述氧气调压阀分别与氧气用单向阀和第一气动隔膜阀连通，第一流量调节阀分别与第一气动隔膜阀和臭氧发生器连通。
进一步的，氮气供应模块包括氮气用单向阀，氮气调压阀，第二气动隔膜阀和第二流量调节阀，所述氮气调压阀分别与氮气用单向阀和第二气动隔膜阀连通，第二流量调节阀分别与第二气动隔膜阀和臭氧发生器连通。
进一步的，所述混合塔内设有鲍尔环。
进一步的，所述循环混合模块包括匀流管，匀流管一端与混合塔底部连接，另一端与水槽连接。
进一步的，所述换热器包括骨架和毛细管，骨架为圆柱状，毛细管沿轴线平行设置在骨架上。
进一步的，高浓度臭氧水制备系统包括浓度检测模块，浓度检测模块包括臭氧水浓度检测仪，臭氧水浓度检测仪分别与换热器和水槽连接。
进一步的，所述混合塔顶部设有尾气管，尾气管与臭氧破除器连通。
本发明的技术效果：本发明的一种高浓度臭氧水制备系统，通过磁力泵和填充鲍尔环的混合塔的作用使臭氧气体和水充分混合，同时在循环管路上增加换热器，臭氧在较低的温度下溶解度更高，换热器使臭氧水维持在稳定且较低的温度下，确保臭氧水具有较高的浓度和很好的稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例的一种高浓度臭氧水制备系统的示意图。
附图标记说明：1.臭氧发生器；2. 混合塔；3.水槽；4.换热器；5. 氧气用单向阀；6. 氧气调压阀；7. 第一气动隔膜阀；8. 第一流量调节阀；9. 氮气用单向阀；10. 氮气调压阀；11. 第二气动隔膜阀；12. 第二流量调节阀；13. 匀流管；15. 尾气管；16. 磁力泵；17. PFA气动隔膜阀；18. 冷却水过滤器；19. 手动切断阀；20. 流量温度检测器；41. 冷却水进口；42. 冷却水出口；43. 骨架；44. 毛细管。
具体实施方式
下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。
如图1所示，本实施例的一种高浓度臭氧水制备系统包括臭氧产生模块，循环混合模块和温度控制模块，所述臭氧产生模块包括臭氧发生器1，所述循环混合模块包括混合塔2和水槽3，水槽3与混合塔2连通，所述臭氧发生器1与混合塔2底部连通。所述温度控制模块包括换热器4，换热器4具有冷却水进口41和冷却水出口42，换热器4与混合塔2顶部连通，换热器4与水槽3连通。上述技术方案中，通过设置换热器，能够使臭氧水温度可控，臭氧水浓度稳定可控，降低臭氧水浓度波动性。臭氧在混合塔中能够与朝下流动的纯水相向而行，从而充分混合。本实施例中，所述臭氧发生器1与混合塔2之间设有PFA气动隔膜阀17，用于控制臭氧供应。
本实施例中，臭氧产生模块包括氧气供应模块，氮气供应模块和冷却水供应模块，氧气供应模块、氮气供应模块和冷却水供应模块分别与臭氧发生器连通。通过上述技术方案，能够为臭氧发生器提供冷却水、氧气和氮气。所述冷却水供应模块包括冷却水过滤器18，手动切断阀19，流量温度检测器20，冷却输入管道和冷却水输出管道，冷却水输入管道和冷却水输出管道分别与臭氧发生器连接。冷却水过滤器18设置在冷却水输入管道上，用于去除冷却水中的杂质。手动切断阀19用于开工至冷却水输入管和冷却水输出管的通断。流量温度检测器20设置在冷却水输出管，对输出的冷却水的温度和流量进行检测。
本实施例中，所述臭氧产生模块产生的臭氧气体浓度在180g/m3以上，从而能够为混合塔提供高浓度臭氧气体，从而提升臭氧水的浓度。
本实施例中，所述氧气供应模块包括氧气用单向阀5，氧气调压阀6，第一气动隔膜阀7和第一流量调节阀8，所述氧气调压阀6分别与氧气用单向阀5和第一气动隔膜7阀连通，第一流量调节阀8分别与第一气动隔膜阀7和臭氧发生器1连通。通过上述技术方案，能够控制氧气的供应。
本实施例中，氮气供应模块包括氮气用单向阀9，氮气调压阀10，第二气动隔膜阀11和第二流量调节阀12，所述氮气调压阀10分别与氮气用单向阀9和第二气动隔膜阀11连通，第二流量调节阀12分别与第二气动隔膜阀11和臭氧发生器连通1。通过上述技术方案，能够控制氮气的供应。
本实施例中，所述混合塔2内设有鲍尔环，通过设置鲍尔环能够增加气体和液体的接触面积提升气体混合效果。
本实施例中，所述循环混合模块包括匀流管13，匀流管一端与混合塔2底部连接，另一端与水槽3连接。匀流管为平铺在槽体底部均匀打孔的管路，其作用是避免药液从一个口打入槽内导致药液均匀性太差。本实施例中，循环混合模块包括磁力泵16，从而为循环混合模块提供动力。
本实施例中，所述换热器4包括骨架43和毛细管44，骨架43为圆柱状，毛细管沿轴线平行设置在骨架上。毛细管44四周呈中空状态，且分别包含对应的冷却水进水口和出水口，所述控温原理为水槽内药液从中间密集的毛细管中经过，换热器内部通入厂务冷却水，优选的外围厂务冷却水设定为20度左右，毛细管与药液拥有较大的接触面积，长时间循环作用下使得水槽内臭氧水温度维持在和厂务冷却水一致的温度。
本实施例中，高浓度臭氧水制备系统包括浓度检测模块，浓度检测模块包括臭氧水浓度检测仪14，臭氧水浓度检测仪14分别与换热器4和水槽3连接。通过对循环管路上的臭氧水进行取样，通过臭氧水浓度检测仪14可以实时对槽内臭氧水的浓度进行测量，所述取样测量后的臭氧水通过细管再通入水槽内，从而避免了如何对测试完的臭氧水进行处理的问题。
本实施例中，所述混合塔2顶部设有尾气管15，尾气管与臭氧破除器连通，从而消除废气含有少量的臭氧。
高浓度臭氧水制备系统包括气体控制模块，根据臭氧浓度设定值和实际值的情况，对臭氧气体进行控制，具体的当臭氧水实际浓度高于设定浓度时，PLC发送信号停止通入臭氧气体，反之臭氧气体继续通入混合塔。浓度到达设定值时，臭氧气体通过尾气管15排出，以避免浓度继续升高。
本实施例高浓度臭氧水制备系统结构简单，臭氧水浓度高可达60ppm以上，通过冷热交换器使臭氧水温度可控，臭氧水浓度稳定可控，具有防液体回流设计和臭氧尾气处理系统，系统安全性高。其流量高，通过磁力泵带动槽内液体和臭氧气体持续混合，保证至少250L的药液浓度稳定维持在60ppm以上。
本实施例的一种高浓度臭氧水制备系统，通过磁力泵和填充鲍尔环的混合塔的作用使臭氧气体和水充分混合，同时在循环管路上增加换热器，臭氧在较低的温度下溶解度更高，换热器使臭氧水维持在稳定且较低的温度下，确保臭氧水具有较高的浓度和很好的稳定性。
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高浓度臭氧水制备系统，其特征在于，包括臭氧产生模块，循环混合模块和温度控制模块，所述臭氧产生模块包括臭氧发生器，所述循环混合模块包括混合塔和水槽，水槽与混合塔连通，所述臭氧发生器与混合塔底部连通，所述温度控制模块包括换热器，换热器具有冷却水进口和冷却水出口，换热器与混合塔顶部连通，换热器与水槽连通。
2.根据权利要求1所述的高浓度臭氧水制备系统，其特征在于，臭氧产生模块包括氧气供应模块，氮气供应模块和冷却水供应模块，氧气供应模块、氮气供应模块和冷却水供应模块分别与臭氧发生器连通。
3.根据权利要求2所述的高浓度臭氧水制备系统，其特征在于，所述臭氧产生模块产生的臭氧气体浓度在180g/m3以上。
4.根据权利要求2所述的高浓度臭氧水制备系统，其特征在于，所述氧气供应模块包括氧气用单向阀，氧气调压阀，第一气动隔膜阀和第一流量调节阀，所述氧气调压阀分别与氧气用单向阀和第一气动隔膜阀连通，第一流量调节阀分别与第一气动隔膜阀和臭氧发生器连通。
5.根据权利要求4所述的高浓度臭氧水制备系统，其特征在于，氮气供应模块包括氮气用单向阀，氮气调压阀，第二气动隔膜阀和第二流量调节阀，所述氮气调压阀分别与氮气用单向阀和第二气动隔膜阀连通，第二流量调节阀分别与第二气动隔膜阀和臭氧发生器连通。
6.根据权利要求1所述的高浓度臭氧水制备系统，其特征在于，所述混合塔内设有鲍尔环。
7.根据权利要求1所述的高浓度臭氧水制备系统，其特征在于，所述循环混合模块包括匀流管，匀流管一端与混合塔底部连接，另一端与水槽连接。
8.根据权利要求1所述的高浓度臭氧水制备系统，其特征在于，所述换热器包括骨架和毛细管，骨架为圆柱状，毛细管沿轴线平行设置在骨架上。
9.根据权利要求1所述的高浓度臭氧水制备系统，其特征在于，高浓度臭氧水制备系统包括浓度检测模块，浓度检测模块包括臭氧水浓度检测仪，臭氧水浓度检测仪分别与换热器和水槽连接。
10.根据权利要求1所述的高浓度臭氧水制备系统，其特征在于，所述混合塔顶部设有尾气管，尾气管与臭氧破除器连通。
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