DE1567668A1 - Verfahren zum Herstellen von Ozon und Anlage zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezeftht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Ozon unter Verwendung eines Ozonisators aus zwei Elektroden, die so angeordnet sind, dafl zwischen ihnen ein als Entladungskammer dienender enger Zwischenraum ausgebildet ist«. Die Elektroden sind an eine Stromquelle angeschlossen und werden mit Hochspannung von einem Betrag zwischen 10 und 20 KM gespeist. Wird Luft oder ein anderes Sauerstoff enthaltendes Gas durch den Zwischenraum zwischen den Elektroden geführt, dann bewirfckt die Hochspannung eine Entladung, wobei ein Teil des Sauerstoffs in Ozon umgewandelt wird. Der Ozonisator besteht im allgemeinen aus zwei zylindrischen Elektroden, die so angeordnet sind, daß sich zwischen ihnen ein ringförmiger Zwischenraum bildet. Ein als Träger einer der Elektroden dienender, zylindrischer Nicht-Leiter füllt einen Teil des ringförmigen Zwischenraumes aus, während der Best dieses Zwischenraumes die eigentliche Glimmentladungskammer formt.

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Dlpl.-lng. H.lni Lesser, Patentanwalt I ο υ / υ ν

Schreiben vom 31 ·1·64· betr. I· 6£>76 Bl_aU

Soll Ozon mit einem günstigen Wirkungsgrad hergestellt werden, · dann ist es nötig, das Sauerstoff enthaltende Gas in trockenem Zustand zu verwenden· Das Trocknen das Gases wird heute im allgemeinen durch Kühlen erreicht, wodurch die vorhandene Feuchtigkeit entzogen wird· Darüber hinaus muß der Ozonisator kühl gehalten werden, da Ozon schon bei geringer Erwärmung unbeständig ist· Natürlich sind die Elektroden während des Entladungsvorganges einer Erwärmung ausgesetzt, es ist bekannt, diese Umbequemlichkeit dadurch zu verringern, daß man Kaltluft durch die Entladungskammer rührt und zur gleichen Zeit den Ozonisator von außen her mit Kühlwasser oder Kühlluft kühlto Bis jetzt ist es in der Praxis jedoch noch nicht möglich gewesen, mit geringen Kosten die I'emperatur soweit herabzusetzen, daß eine wesentlich gesteigerte Erhöhung des Ozongehaltes in dem Gasgemisch erreidat werden konnte·

Die Erfindung befaßt sich mit den obigen Gedanken und hat zur Aufgabe, eine möglichst wirksame und wirtschaftliche Kühlung des Ozenisators zu bewirken, so daß ein Gasgemisch mit einem hohen Anteil an Ozon hergestellt werden kann· Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Sauerstoff enthaltende Gas durch eine Kühl-vorrichtung und eine den Ozonisator umgebende Kammer geführt. Ein kleiner 'Xeil des Gases wird an einem Ende des üzonisators in die ionisationskammer ageführt, und das ozonisierte Gas wird am entgegengeset&en Ende des üzonisators entzogen» Das entzogene Gas wird dadrch ersetzt, daß der Kühlvorrichtung ein entsprechender Betrag von Sauerstoff enthaltenem Gas aus einem Gasbehälter zugeführt wird»

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ORIGINAL INSPECTED COPY

DäpS.-Ing. Mains Leaser, Patentanwalt 156 7668

Sdireib.li vom 31*1·^· betr. L b676 _B|_att -&

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Infolge der Rückführung der nicht In den Ozonisator gesaugten Kühlluft tritt leein nennenswerter Verlust auf, und die von den Elektroden ausgestrahlte Hitze kann daher rasch von dieser Luft abgeführt werden· Der Ozonisator wird auf diese Weise wirksam gekühlt, so daß die entlang der Entladungskammer vorbeistreichende Luft einen hohen Ozongehalt bekommt· Als ein Beispiel soll hier erwähnt werden, daß die von der Kühlvorrichtung kommende Luft eine Temperatur zwischen - 10 und - 15° C hat und etwa 2% bis 5> dieser Luft durch den Ozonisator entzogen werden kann, während der Rest wieder rückgeführt wird· Unter solchen Umständen kann die Temperatur in der Entladungskammer des Ozonisators auf etwa 0° C gehalten werden, auf jeden if'all niedriger als 4· 10° C, In früheren Verfahren der Ozonherstellung war es im allgemeinen nicht möglich, eine Erhitzung auf 20° - 30° C ge Ausbeute an ozon bedeutete·

eine Erhitzung auf 20° - 30° C zu vermeiden, was natürlich eine gerin-

Wird das Verfahren in Verbindung mit einem Ozonisator des oben erwähnten Röhrentypes durchgeführt, dann jsb es vorteilhalt| die Enden der inneren Röhre zu verschließen, so daß die in den Ozonisator gesaugte Luft ausschließlich durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen den Elektroden hindurchstreicht· Man erhält dann ein ozonisiertes, verdünntes üas. Die dadurch erhaltene, verringerte Kühlwirksamkeit wird ziemlich bedeutungslos, wenn die innere)* Röhre in bekannter Weise vollständig aus Metall, das leicht gekühlt werden kann, besteht· Wegen Korrosionsgefahr wird die innere Rühre im allgemeinen aus Aluminium hergestellt.

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ORIGINAL INSPECTED

Dlpl.-lng. H.lnz Lesser, Patentanwalt 156 7668

Schreiben vom 31 »g 1. O*t· betr. L θ667 _B|_atl *K

Diese Erfindung bezieht sich auch auf eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung· Die Anlage besteht mindestens aus einem als Entladungskammer dienenden Ozonisator^, der aus zvei Elektroden besteht, wlügche so angeordnet sind, d&ß sich zwischen ihnen ein enger Durchgang bildet· Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ozonisator und eine Kühlvorrichtung in zwei getrennten Kammern angeordnet sind, welche miteinander durch zwei Kanäle, die sich an zueinander entgegengesetzten Enden der Kühlvorrichtung befinden, »erblinden sind· Ein Gebläse sorgt für die umwälzung der Luft durch die beiden Kammern. Ein Ende des Ozonisators steht in Verbindung mit der ihm umgebenden Kammer, während ein anderes Ende mit einem Auslaßkanal verbunden ist, und die Kammer, in der sich die Kühlvorrichtung befindet, steht mit der Atmosphäre über eine Öffnung, die in ausreichendem Abstand zu den die Kammer verbindenden Kanäle angeordnet ist, in Verbindung·

Erfindungswesentiiche Merkmale werden an Hand eines Ausführungsbeispieles in der zeichnung dargestellte
Es zeigen:
Fig· 1 einen verxikalschnitt durch den gemäß der Erfindung in Kammern unterteilten Schrank,

ü'ig» 2 einen Vertikalschnitt durch den oberen I'eil eines Ozonisators des Höhrentyps,

i?'ig.3 einen vertikalschnitt durch den unteren l'eil eines Ozonisators des Röhrentyps·

Wie aus i'ig· 1 hervorgeht, ist ein Schrank M- durch eine vertikale Scheidewand !? und eine horizontale Scheidewand 6 in drei Kammern 7,0,9 unterteilt. Die Kammer 7 enthält eine Anzahl von Ozonisatoren, awot

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COPY 1 ORIGINAL INSPECTED

DIpL-big. Hains Uster, Patentanwalt ' 1567668

Schreiben vom J1 . 1, 64· betr. L 6667 Blatt J?

zwei sind in dem Ausführungsbeispiel gezeigt, und einen Hochspannungs transformator 11· Die Kammer 8 enthält einen Kompressor 12, der über Rohrleitungen 13,14 mit einem Kühlaggregat 15 in der Kammer 9 verbunden ist· Die Kammern 7 und 9 sind vorzugsweise' wärmeis olierenjä, und die Kammer 9 steht über die Öffnung 16 mit der Atmosphäre in Verbindung« Die Kühlvorrichtung 15 hat einen vertikalen Kanal 17» dessen unteres Ende offen ist· Ein Kanal 18 stellt die VerDiniing zwischen dem oberen Ende des Kanals 17 und dem oberen l'eil der Ionisationskammer 7 her· Ein in dem Kanal 18 angeordnetes Gebläse 19 saugt die Lul't durch die Kühlvorrichtung nach oben und drückt. die gekühlte Luft in die Kammer 7. Ein vertikaler Kanal 20 verbindet das untere Ende der ionisationskammer 7 nut' der Kühlvorrichtungskammer 9 und mündet dort nächst der Einlaßöfinung des Kanals 17·

Die Ozonisatoren 10 sind vorzugsweise vom Rohrtyp und die Elektroden sind durch Drähte 21 bzw· 22 mit dem Hochspannungstransformator 11 verbunden· Die äußere Elektrode besteht aus einer mit fetall 23 überzogenen Glasröhre 24 und dient als Elektrikum, währen^d die -K innere Elektrode aus einer Aluminiumröhre 25 bestehen kann· Beide Enden der inneren Rohre sind mit Deckeln 26 verschlossen, die von Schraubenmuttern 27 gehalten werden, welche auf einer Verbindungsstange 28 auigeschraubt sind, die in axialer Richtung über eine in dem Deckel angeordnete Öffnung aus der Röhre her.ausragt· Ein mit Außengewinde versehener Flansch 29 ist an beiden Enden der äußeren . Röhre 24 angeordnet und ist in eine mit Innengewinde versehene Hüls« 30 geschraubt· Ein Dichtungsring 31 zwischen Hülse 30 und flansch bewirkt eine wirksame Abdichtung gegenüber der Röhre 24· Qe innere Röhre 25 ist in. der äußeren Röhre 24 durch an den zwei Deckeln 26 angeordneten flansche 32 befestigt. Die flansche 32 tragen Außengewinde, mit denen sie in die Hülsen 30 geschrauu·.· <3ίηα· Auf diese

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WSPECTED

3fpl.-lng. Heinz Lesser, Patentanwalt

kJueiben vom 31 · 1 ·64·_Ο betr. I· t>667 _B(att

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W_eise wird dear ganze Ozonisator durch einfache Vorrichtungen zusaaaengehalten und kann leicht zerlegt werden, rails feile auszutauschen sind· An den flanschen 32 der Deckel 26 sind Aussparungen 3** ausgebildet, durch die die Luft in den ringförmigen Zwischenraum 33 zwischen äußerer Bohre 24· und innerer Röhre 25 gelangt, natürlich müssen die Hülsen 30 aus Isolierungsmetall wie Kunststoff od.dgl· hergestellt sein·

Die Hülsen 30 am unteren Ende des Ozonisators werden tob an den Wänden der Kammer 7 verankerten Auslegern 35 festgehalten· Die öderen Hülsen 30 sind mit einem gewöhnlichen Samaelfcastwn 36 verbunden, der über einen Auslaß 37 mit einer Säugpumpe (nicht gezeigt) verbunden ist, die das üzongas an den Ort seiner Verwendung weiterbefördern SOlIa

Das (jeblase 19 hat also die Aufgabe, die Luft durch die Kühlvorrichtung durchzuleiten, wo sie ζ·Β· auf - 10 oder - 15 C gekühlt wird· Die gekühlte Luft wird am oberen aide der Kammer 7 eingeführt und sinkt dann nach unten, wobei sie die Elektrodenröhren und 2M· umspült· Ein kleiner IL'eil der Luft wird in dxe Entladungskammer ^i zwischen den Elektroden 23, 25 gesaugt und über den Auslaß 37 nach erfolgter Ozonisation abgeleitet· Der größte 'feil der Luft wird jedoch zur Kühlkammer 9 über den Kanal 20 zurückgeführt und etwas irische Luft, der Menge des durch den Auslaß 37 abgeleiteten üases entsprechend, wird über den Einlaß 16 angesaugt·

Wie bereits erwähnt, ist die Anlage vorzugsweise so besessen, daß maximal 5% der von dem Gebläse gelieferten Lufnenge durch die Ozoni-

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Dipf.-litg. Heinz lesser, Patentanwalt α γ /ς η r» n n

Schreiben vow 31 » 1 »6¹*· betr. I« 6667 Blatt"*¹"

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satoren entzogen wird· Diese rasch zirkulierende Kühlluft bewirkt eine wirksame Kühlung der Elektroden, wodurch eine wesentliche Steigerung der Ozonausbeute erreicht wird· Zur gleichen Zeit ist der Energieverbrauch durch die dauernde Zirkulation der LuIt sehr gering·

Natürlich kann die Anlage des beschriebenen Ausiührungsbeiöpieles in Einzelheiten verändert werden· So kann man z,B, das Gebläse 19 an einer anderen Stelle anordnen, und es sollte auch die Möglichkeit offengelassen werden, die zirkulierende Luft in entgegengesetzter Richtung, d«h· vom Boden der ionisationskammer nach oben hin zu leiten»

983^/1567

Claims (1)

1. Dipl.-lng. Heinz lesser, Patentanwalt ■

   Schreiben vom 31»1»6«f» betr.L 6667Blatt^

   Patentansprüche

   1· Verfahren zum Herstellen von Ozon unter Verwendung eines Ozonisators aus zwei Elektroden, die so angeordnet sind, daß zwischen ihnen ein als Entladungskammer dienender, enger Zwischenraum ausgebildet ist, wobei dieser durch Sauerstoff enthaltendes Gas verhältnismäßig niedriger Temperatur, das auch durch den von den zwei Elektroden gebildeten Zwischenraum gleitet wird, an seiner Außenfläche gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Sauerstoff enthätende Gas durch eine Kühlvorrichtung 115) und eine den Ozonisator umgebende Kammer (9) zirkuliert, wobei ein kleiner Teil des zirkulierenden Gases durch das eine Ende des Ozonisators eingeleitet und an dem anderen Ende das Ozongas abgeleitet wird, und wbbei das abgeleitete Gas durch eine entsprechende der Kühlvorrichtung zugeführte Menge sauerstoffhaltigen Gases, aus einem Begasungsbehälter kommend, ersetzt wird·

   2· Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 unter Verwendung von mindestens einem Ozonisator aus zwei Elektroden, die so angeordnet sind, daß zwischen ihnen ein als Entladungekammer dienender Zwischenraum ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ozonisator C10) und die Kühlvorrichtung Ui>) in zwei von einander getrennten Kammern (7,9) angeordnet und über zwei Kanäle (10,20), die am oberen bzw· unteren Ende der Kühlkammer ausgebildet sind, miteinander verbunden sind, und ein Gebläse (19) die Luft zur Zirkulation

   009836/1567

   DipUng. Heinz Lester, Patentanwalt 1567668

   Schreiben vom 31 ,1,64» betr. L 6607 Blatt ψ

   durch die beiden Kammern (7,9) zwingt, wobei ein Ende des Ozonisators mit der ihn umgebenden Kammer in Verbindung steht, während das andere Ende mit einer Auslaßöffnung (37) verbunden ist, wobei die die Kühlvorrichtung umgebende Kammer 9 über eine Ordnung (16), welche in ausreichendem Abstand von den Kanälen (10,20) angeordnet ist, mit der Atmosphäre in Verbindung steht·

   3© Anlage nach Anspruch 2 mit vertikal angeordneten Ozonisatoren, deren offenes Ende nach unten weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung (1i>) einen an seinem unteren Ende offenen Kanal (17) hat, dessen oberes Ende über einen Kanal (18) mit der oberen Hälfte der Ozonisationsiammer (7) verbunden jsb und nächst dessem unteren Ende ein mit der unteren Hälfte der Ozonisationskammer (7) in Verbindung stehender Kanal (20) mündet, wobei ein Gebläse (19) die Luft in Aufwärtsbewegung durch den Kanal (17) der Kühlvorrichtung (15) zwingt«

   Anlage nach Anspruch 2 oder 3 mit Ozonisatoren aus zylindrischen, konzentrischen Elektroden, zwischen denen eine ringförmige Entladungskammer ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der inneren Elektrode (2^) geschlossen sind, und die ringförmige Kammer (33) an ihrem einen Ende mit einer Auslaßöffnung (37) verbunden ist·

   Anlage nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der inneren Elektrode über an den Deckeln (26) mit Aussparungen versehenen Flansche (32) in einer mit der äußeren Elektrode verbundenen; zylindrischen Hülse (30) festhaibar sindo

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