DE2416469A1

DE2416469A1 - Vorrichtung zur herstellung von ozon

Info

Publication number: DE2416469A1
Application number: DE19742416469
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Cillichemie Ernst Vogelmann GmbH and Co
Current assignee: Cillichemie Ernst Vogelmann GmbH and Co
Priority date: 1974-04-04
Filing date: 1974-04-04
Publication date: 1975-10-16

Description

Vorrichtung zur Herstellung von Ozon Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Ozon mittels stiller Entladungen ih einer Luft- oder Saverstoffatmosphäre mit einem mit einer Bezugselektrode in Verbindung stehenden Dielektrikum und einer über einen luft- oder sauerstoffdurchströmten Zwischenraum von dem Dielektrikum getrennten Hochspannungselektrode.
Bei den bekannten Ozonisatoren dieser Art wird-meist eine zylindrische oder ebene Hochspannungselektrode verwendet, deren dem Dielektrikum zugewandte Oberfläche möglichst stufenlos und glatt ausgebildet ist. Damit will man Feldkonzentrationen und elektrische tiberschläge vermeiden.
Weiter ist es bekannt, zwecks Erhöhung der Ozonausbeute den Entladungsraum über die Elektroden und das Dielektrikum zu kühlen oder mit gekühlter und evtl. getrockneter Luft zu beschicken. Ferner wurde zu diesem Zweck achon vorgeschlagen auf beiden Seiten der Hochspannungselektrode einen luftdurchströmten Zwischenraum vorzusehen und dort jeweils ein elektrisches Feld aufzubauen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, vorkehrungen zu einer weiteren Erhöhung der Ozonausbeute in den Ozonisatoren zu treffen.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird von der experimentell erlangten Erkenntnis ausgegangen, daß die Ozonbildung mittels stiller Entladungen bevorzugt in unmittelbarer Nähe der Hochspannungselektrode stattfindet. Dementsprechend wird gemäß der Erfindung zur Ldsung der vorgenannten Aufgabe vorgeschlagen, daß die Hochspannungselektrode eine oberflächenvergrößernde Struktur aufweist. Diese wird zweckmäßig dadurch gebildet, daß die Hochspannungselektrode ein aus Draht bestehendes Maschennetz, Gitter oder der gleichen ist. Ein experimenteller Vergleich rait Platten° elektroden hat gezeigt, daß mit Drahtnetz-Elektroden wesentlich hdhere Ozonausbeuten erzielt werden können, ohne daß andererseits eine erhöhte Durchschlagsgefahr besteht.
Gemäß einer weiteren vorteiLhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Hochspannungselektrode auch aus einem porösen Metall oder aus einem mit Durchbrüchen versehenen Streckmetall bestehen.
Eine weitere Erhöhung der Ozon-Ausbeute kann dadurch erzielt werden, daß die Hochspannungselektrode beidseitig von Luft oder Sauerstoff bespült ist.
Um eine ausreichende Kühlung der Hochspannungselektrode zu gewährleisten, wird diese zweckmäßig auf einer Isolator oberflAche angeordnet, die gas- oder flüssigkeitsgekühlt sein kann. Im Falle eines zylindrischen Ozonisators kann der Isolator ein von einem Xühlmsdium durchströmtes Rohr sein, auf den die zylindrische Hochspannungselektrode aufgeschoben ist.
Eine weitere Erhöhung der Leistung lßt sich durch eine Biindelung der einzelnen Ozonröhren erreichen. Dies zu wird in besonders einfacher und vorteilhafter Weise dadurch ermöglicht, daß das Dielektrikum gleichzeitig als die Hochspannungselektrode umfassendes Eiillrohr der, Röhre ausgebildet ist, das in einen wasserdurchströmten Behälter ein taucht. Dabei kann das Behälterwasser als Bezugselektrode für sämtliche in den Behälter eintauchenden Röhren der wendet werden. Vorzugsweise wird die Behälterwand von den Hüllrohren an Rohrdurchführungen so durchsetzt daß sich die in das Innere des Hüllrohres einmündenden Versorgungsanschlüsse außerhalb des wasserdurchströmten Behälters befinden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Lhngsschnitt durch einen zylindrischen Ozonisator; Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 2 - 2 durch den in Fig. 3 gezeigten ebenen Ozonisatzor; Fig. 3 eine Draufsicht auf einen ebenen OzoniJatorO Der in Fig. 1 dargestellte zylindrische Ozonisator besteht aus einem äußeren Hüllrohr 2 aus Glas sowie einem inneren, ein Drahtnetz 4 tragenden Glasrohr 6. Das Hüllrohr 2 und das Drahtnetz 4 sind über einen stufenförmigen Stopfen 8 einerseits und eine entsprechende Innenstufen aufweisende Verschlußkappe andererseits unter Bildung eines ringförmigen Zwischenraumes 12 in einem definierten Abstand voneinander gehalten. Der Zwischenraum 12 steht sowohl über den Stopfen 8 als auch über die pe 10 durch öffnungen 14, 16 mit dem Außenraum in Verbindung. so daß Luft oder Sauerstoff durch den Zwischenraum hindurchgeleitet werden kann.
Das über eine elektrische Leitung 18 mit einer Hochspannungsquelle 20 verbundene Drahtnetz bildet die Hochspannungselektrode des Ozonisators. Die durch das Hüllrohr 2 umschlossene Röhre ist über Rohrdurchführungen 22 in einen wasserdurchströmten Behälter 24 einsteckbar, dessen Wasser einmal die Funktion einer Kühlflüssigkeit übernimmt und zum anderen als Bezugs- oder Masse-Elektrode dient. Beim Anlegen einer Hochspannung an das Drahtnetz 4 wird in dem luftdurchströmten zwischenraum 12 ein elektrisches Feld aufgebaut aufgrund dessen es bei geeigneter Wahl der angelegten spannung zu stillen Entladungen knt, die auf die im Zwischenraum befindlichen Sauerstoffmoleküle unter Bildung von Ozon einwirken. Die mit Ozon angereicherte Luft kann über die Öffnungen 16 entnommen und beispielsweise zu Entkeimungszwecken in Wasser eingeleitet werden. Zur Erhöhung der Leistung einer Ozonanlage kann in der beschriebenen Weise ein ganzes Bündel derartiger Röhren beispielsweise in hexagonaler Anordnung in den wasserdurchströmten Behälter eingesteckt und betrieben werden.
Der in den Figuren 2 und 3 gezeigte ebene Ozonisator besteht aus einem stufenförmigen Ring 30, gegen dessen innere, jeweils zwei @ichtringen 32 tragende Stufe 34 je eine kreisrunde ebene Glasplatte 36 mittels eines aus Isolatormaterial bestehenden Flanschdeckels 38 ang@preßt ist. Auf diese weise wird ein seitlich durch die Glasplatten 36 begrenzter zylindrischer Innenraum 40 gebildet, der über die Stutzen 42 mit Wasser beschickt werden kann.
Die Flanschdeckel 38 drücken lediglich mittels einer einen Dichtring 44 tragenden Ringschulter 46 gegen die Glasplatte 36 an und weisen im übrigen unter Bildung eines flachen zylindrischen Zwischenraums 48 einen definierten Abstand von der Glasplatte 36 auf. Der Zwischenraum 48 steht über die Stutzen 50, 52 mit dem Außenraum in Verbindung und kann über diese mit Luft oder Sauerstoff beaufschlagt werden.
In einem bestimmten Abstand von der Glasplatte ist in dem Zwischenraum 48 außerdem ein kreisförmiges Drahtnetz 54 angeordnet, das mit seinem Umfang 56 an dem zugehörigen Flanschdeckel 38 eingespannt ist. Dieses beidseitig von Luft beapülte Drahtnetz 54 bildet die Hochspannungselektrode des Ozonisators, während die Glasplatte 36 das Dielektrikum und das durch den Innenraum 40 hindurchströmende Kühlwasser die Bezugselektrode darstellte Der Hochspannungsanschluß 57 für das Drahtnetz 54 ist zentral durch den Flanschdeckel 38 hindurchgeführt. während die Bezugselektrode über den Stutzen 42 auf Nassepotential gelegt lSte Das Durchströmen der Zwischenräume 48 mit Luft und des Innenraums 40 mit Wasser erfolgt vorzugsweise im Gegenstrom, wie dies in Fig. 3 durch die Pfeile 58 und 60 angedeutet ist.
Bei Bedarf können zusätzlich auch die Flanschplatten 38 noch mit Luft oder Wasser gekühlt werden Die beschriebenen ebenen Ozonisatoren bilden jeweils ein abgeschlossenes System und können einfach und raumsparend in großer Zahl aneinandergereiht werden,

Claims

Ansprüche 1. Vorrichtung zur Herstellung von Ozon mittels stiller Entladungen in einer luft- oder Sauerstoffatmosphäre mit einem mit einer Bezugselektrode in Verbindung stehenden Dielektrikum und einer über einen luft- oder sauerstoffdurchströmten Zwischenraum von dem Dielektrikum getrennten Hochspannungselektrode, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t a daß die Hochspannungselektrode (4, 54) eine oberflächenvergrößernde Struktur aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch la d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t r daß die Hochspannungselektrode ein Drahtnetz (4, 54) ist
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t D daß die Hochspannungs elektrode aus porösem Metall besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch lp d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Hochspannungselektrode aus einem mit Durchbrüchen versehenen Streckmetall besteht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß c1ie Hochspannungaelektrode (54) beidseitig von Luft oder Sauerstoff bespült ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, d a d u r c c h g e k e n n z Q i-c h n e t § daß die Hochspannungselektrode (4) auf einer Isolatoroberfläche (6) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der die Hochspannungselektrode (4) tragende Isolator (6) gas- oder flüssig keitsgekühlt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 ° 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Hochspannungselektrode (4) zylindrisch ausgebildet und auf einen rohrförmigen Isolator (6) aufgeschoben ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h cj e -k e n n æ e i c h n e t , daß das Dielektrikum als die Hochspannungselektrode (4) umfassendes Hüllrohr (2) ausgebildet ist, das in einen wasserdurchströmten Behälter (24) eintaucht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d u t c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Hüllrohr (2) die Behälterwand (24) an Rohrdurchführungen (22) so durchsetzt, daß sich die in das Innere des Hüllrohrs einmündenden Versorgungsanschlüsse (14, 16, 18) außerhalb des Behälters (24) befinden.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 - 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hochspannungselektrode als an seinem Umfang eingespanntes kreisförmiges Drahtnetz (54) ausgebildet ist.