DE2534033B2 - Hochfrequenzröhrenozonisator - Google Patents

Hochfrequenzröhrenozonisator

Info

Publication number
DE2534033B2
DE2534033B2 DE2534033A DE2534033A DE2534033B2 DE 2534033 B2 DE2534033 B2 DE 2534033B2 DE 2534033 A DE2534033 A DE 2534033A DE 2534033 A DE2534033 A DE 2534033A DE 2534033 B2 DE2534033 B2 DE 2534033B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ozonizer
voltage
low
ozone
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2534033A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2534033C3 (de
DE2534033A1 (de
Inventor
Jurij Michailovitsch Jemeljanov
Michail Fjodorovitsch Jemeljanov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moskovskij Gosudarstvennyj Universitet Imeni Mv Lomonosova Moskau
Original Assignee
Moskovskij Gosudarstvennyj Universitet Imeni Mv Lomonosova Moskau
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to CH978275A priority Critical patent/CH596092A5/xx
Priority to GB31394/75A priority patent/GB1504012A/en
Application filed by Moskovskij Gosudarstvennyj Universitet Imeni Mv Lomonosova Moskau filed Critical Moskovskij Gosudarstvennyj Universitet Imeni Mv Lomonosova Moskau
Priority to DE2534033A priority patent/DE2534033C3/de
Priority to US05/600,863 priority patent/US4013567A/en
Publication of DE2534033A1 publication Critical patent/DE2534033A1/de
Publication of DE2534033B2 publication Critical patent/DE2534033B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2534033C3 publication Critical patent/DE2534033C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T19/00Devices providing for corona discharge
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/10Preparation of ozone
    • C01B13/11Preparation of ozone by electric discharge
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2201/00Preparation of ozone by electrical discharge
    • C01B2201/10Dischargers used for production of ozone
    • C01B2201/14Concentric/tubular dischargers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2201/00Preparation of ozone by electrical discharge
    • C01B2201/70Cooling of the discharger; Means for making cooling unnecessary
    • C01B2201/74Cooling of the discharger; Means for making cooling unnecessary by liquid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2201/00Preparation of ozone by electrical discharge
    • C01B2201/70Cooling of the discharger; Means for making cooling unnecessary
    • C01B2201/74Cooling of the discharger; Means for making cooling unnecessary by liquid
    • C01B2201/76Water

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Description

tor der direkte Kontakt der Kühlflüssigkeit mit den dielektrischen Schwellen diese vor einem elektrischen Wärmedurchschlag schützt, so bleiben dennoch die Temperaturverhältnisse in der Reaktionszone des Ozonisators beim Betrieb mit höheren Frequenzen überaus gespannt und für eine ergiebige Ozonsynthese ungünstig.
Infolge eines solchen wenig effektiven Kühlsystems der Elektroden des beschriebenen Ozonisators bleibt auch seine Arbeitsleistung sogar im Falle einer Ozonsynthese aus Sauerstoff relativ gering. Bei Frequenzen von etwa 2000 Hz und einer Konzentration des gewonnenen Ozons von 1,5 bis 1,6 Gew.-% beträgt der Energieverbrauch bei der Ozonsynthese aus Sauerstoff in diesem Ozonisator im günstigen Beispiel is der für den genannten Apparat angeführten Werte von 10,6 kWh/kg Ozon, und die Leistungsfähigkeit des Ozonisators beträgt 1000 bis 1200 g Ozon/m2 der Entladungszonenfläche.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ozonisator zu schaffen, mit dem, ohne die Energieausbeute des Ozons zu vermindern, die Leistungsfähigkeit um das 50- bis 10Ofache gesteigert werden kann, ohne die Abmessungen und Herstellungskosten der Anlage zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Ozonisator durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beschriebenen Maßnahmen gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hochfrequenzröhrenozonisators sind Gegenstand der Ansprüche 2 und 3.
Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 den vertikalen Längsschnitt eines aus mehreren Elementen bestehenden erfindungsgemäßen Hochfrequenzröhrenozonisators;
Fig.2 den Querschnitt eines erfindungsgemäßen Hochfrequenzröhienozonisators.
Der Hochfrequenzröhrenozonisator enthält ein Gehäuse 1 (Fig. 1), in welchem ein oder einige Ozonisierelemente 2 untergebracht sind. In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ozonisator dargestellt, in welchem sieben Ozonisierelemente 2 vorgesehen sind, von denen sechs im Kreise um das siebte, das sich in der Mitte befindet, angeordnet sind (F i g. 2). Doch ist zu bemerken, daß die Gesamtzahl der Ozonisierelemente je nach der erforderlichen Leistung des betreffenden Ozonisators größer oder kleiner sein kann. Die gegenseitige Anordnung der Ozonisierelemente im Gehäuse sowie dessen Form können beliebig gewählt werden.
Jedes Ozonisierelement 2 (F i g. 1 und 2) enthält eine Niederspannungselektrode 3 aus zwei koaxial zueinander angeordneten Röhren, einem Außenrohr 4 und einem Innenrohr 5, wobei das Außenrohr 4 den Kühlmantel zum Verwirbeln und Steigern der Lineargeschwindigkeit des Wasserstroms um die zu kühlende Oberfläche der Niederspannungselektrode 3 bildet, sowie eine Hochspannungselektrode 6 in Form eines Rohres 7 von veränderlichem Querschnitt — mit einer Erweiterung 8 im mittleren Abschnitt und einer Verjüngung 9 an den Enden, welche im Rohr 5 der Niederspannungselektrode untergebracht ist. An einem Ende der Hochspannungselektrode 6 ist ein Flansch 10 vorhanden, während am anderen Ende ein Gewinde für die Stellmutter 11 vorgesehen ist. In den erweiterten Teil 8 des Rohres 7 der Hochspannungselektrode 6 ist ein Kern 12 (vorzugsweise als Hohlkörper) koaxial eingesetzt, welcher den mittleren Teil der Erweiterung 8 des Rohres 7 der Hochspannungselektrode 6 zum Verwirbeln und Steigern der Lineargeschwindigkeit des Wasserstroms ausfüllt, welcher die Elektrode 6 abkühlt Der Kern 12 wird im erweiterten Teil 8 des Rohres 7 der Hochspannungselektrode 6 mit Hilfe einiger Zentrierspreizen 13 zentriert
Die einander zugekehrten Oberflächen 5 und 7 der Niederspannungs- 3 bzw. der Hochspannungselektrode 6 bilden die Entladungszone 14. Beide Oberflächen sind mit einer dielektrischen Schicht 15 überzogen, die eine dielektrische Sperre bildet Doch ist zu bemerken, daß es in manchen Fällen ausreicht zur Gewährleistung einer normalen Arbeit des Ozonisators nur eine der einander zugekehrten Oberflächen mit einem Dielektrikum zu überziehen.
Außerdem ist im vorliegenden Ozonisator eine Baueinheit vorhanden, welche die Zufuhr der Kühlflüssigkeit für die Niederspannungselektrode 3 besorgt Diese Baueinheit enthält einen in der Wandung des Gehäuses 1 angeordneten Einlaufstutzen 16 und zwei parallel angeordnete Membranen 17 und 18, die gemeinsam einen Hohlraum 19 bilden. Im Rohr 4 sind zwischen den Membranen 17 und 18 öffnungen 20 zum Durchfluß der Kühlflüssigkeit in den Kühlmantel der Niederspannungselektrode 3 — in den Zwischenraum der Rohre 4 und 5 — vorgesehen.
Außerdem ist der Ozonisator mit einer Baueinheit versehen, die die Kühlflüssigkeit der Niederspannungselektrode 3 ableitet Diese Einheit enthält einen in der Wandung des Gehäuses 1 angeordneten Ablaufstutzen 21, und zwei parallel verlaufende Membranen 22 und 23, die gemeinsam einen Hohlraum 24 bilden, der durch im Zwischenraum der Membranen 22 und 23 ausgeführte Öffnungen 25 im Rohr 4 mit dem Raum zwischen den Röhren 4 und 5 verbunden ist
Auf diese Weise füllt die Kühlflüssigkeit nur einen sehr kleinen Teil des Gehäuses 1 des Ozonisators aus — im wesentlichen nur die engen Wassermäntel neben den Kühlflächen der Niederspannungselektroden 3 und die engen Hohlräume innerhalb der Hochspannungselektroden 6, zwischen dem erweiterten Teil 8 des Rohres 7 und dem Kern 12 —, und der gesamte Raum 26 zwischen den Röhren im Gehäuse 1 des Ozonisators sowie der Hohlraum 27 innerhalb des Kerns 12 in der Hochspannungselektrode 6 bleiben leer. AU das bedeutet eine wesentliche Gewichtserleichterung des Ozonisators und ermöglicht außerdem einen schroffen Anstieg der Kühlintensität sowohl der Niederspannungselektroden 3 als auch der Hochspannungselektroden 6 des Ozonisators bei einem minimalen Kühlwasserverbrauch.
Der Hochfrequenzröhrenozonisator enthält außerdem zwei Sammelbehälter 28 und 29, welche die Stirnseiten des Gehäuses 1 des Röhrenozonisators bilden und entsprechend für die Zufuhr des Kühlwassers an die Hochspannungselektroden 6 des Ozonisators sowie für dessen Ableitung aus ihnen bestimmt sind. In diesen beiden Sammelbehältern 28 und 29 sind mit Hilfe der erwähnten Flansche 10 und der Stellmuttern 11, welche auf die Enden der Hochspannungselektroden 6 aufgeschraubt werden, die einander entgegengesetzten verjüngten Enden 9 sämtlicher Hochspannungselektroden 6 befestigt. Jeder Sammelbehälter 28 und 29 enthält je einen Rohrstutzen 30 bzw. 31 zum Durchtritt der Kühlflüssigkeit und der Sammelbehälter 28 ist außerdem mit einer Klemme 32 für die Zuleitung des
Hochspannungsstroms versehen.
Die Sammelbehälter 28 und 29 sind mit dem Gehäuse
I des Röhrenozonisators durch die Hochspannungselektroden 6 verbunden, welche sich mit ihren Flanschen 10 an den Sammelbehälter 28 und mit den Stellmuttern
II an den Sammelbehälter 29 stützen, und sie an das Gehäuse 1 des Röhrenozonisators durch die Isolierhülsen 33 bzw. 34 herandrücken, welche aus einem Isolierstoff hergestellt und am Umfang des Gehäuses 1 angeordnet sind, um die Sammelbehälter 28 und 29 vom to Gehäuse 1 elektrisch zu isolieren. Die Isolierhülsen 33 und 34 sind in F i g. 1 teilweise im Schnitt gezeigt. In manchen Fällen können die Isolierhülsen 33 und 34 auch gemeinsam mit Zentrierhülsen 35 hergestellt werden.
An jedem Ende jedes Ozonisierelements 2 ist die Zentrierhülse 35 in Form einer Büchse aus einem Isolierstoff vorgesehen, mit einer Öffnung 36 in der Seitenwand und einer Öffnung 37 im Boden. Durch die Öffnung 37 verläuft das verjüngte Ende 9 der Hochspannungselektrode 6 mit dem Sitzdurchmesser 38.
Mit ihrem Boden stützt sich jede Zentrierhülse 35 an den entsprechenden Sammelbehälter 28 bzw. 29, und mit ihrem anderen Ende tritt sie in einen der Sitzdurchmesser 39 an den Enden der Niederspannungselektrode 3 ein. Dadurch werden beim Zusammenziehen der Sammelbehälter 28 und 29 mit Hilfe der Flansche 10 und der Stellmuttern 11 an den Enden der Hochspannungselektroden 6 sämtliche Hochspannungselektroden 6 und Niederspannungselektroden 3 elektrisch isoliert, fixiert, gespannt und mit der erforderlichen Genauigkeit bis 0,1 mm zentriert
Zwischen den Stirnflächen des Gehäuses 1 des Röhrenozonisators und den Sammelbehältern 28 und 29 entstehen Hohlräume 40 und 41, welche mit der Entladungszone 14 durch die Öffnungen 36 der Zentrierhülsen 35 verbunden werden. In der Wandung des Gehäuses 1 sind zwei Rohrstutzen 42 und 43 vorhanden, welche mit den Hohlräumen 40 und 41 für die Zufuhr des Ozonierungsgases und die Ableitung des gewonnenen Ozons verbunden sind.
Außerdem sind am Gehäuse 1 des Ozonisators eine Klemme 44 zum Erden des Gehäuses 1 und Konsolen 45 zum Aufstellen des Ozonisators vorgesehen. Während des Betriebs kann der erfindungsgemäße Ozonisator eine beliebige Stellung einnehmen: horizontal, vertikal und geneigt.
Es ist dabei zu beachten, daß in der vorliegenden Konstruktion des Hochfrequenzröhrenozonisators die Dielektrikumschicht 15, welche auf die Oberfläche der Metallelektroden 3 und 6 aufgetragen ist, keine mechanische Belastung trägt, welche vollständig durch die tragenden Metallteile aufgenommen wird. Das bedeutet zweifellos eine wesentliche Erleichterung der Arbeitsbedingungen der dielektrischen Schwellen, wodurch die Betriebssicherheit des Ozonisators um das Vielfache gesteigert wird.
Der Ozonisator arbeitet folgendermaßen:
Das in Ozon umzusetzende Gas (Luft oder Sauerstoff) gelangt z. B. durch den Rohrstutzen 42 in den Hohlraum 40 und dann durch die öffnungen 36 der Zentrierhülsen 35 in die Entladungszone 14 (s. Pfeilrichtung A)
Ein Hochspannungsstrom von einer Frequenz 1000— 20 000 Hz gelangt zur Klemme 32 am Sammelbehälter 28, passiert die verjüngten Enden 9 der Röhre 7 und erreicht die Hochspannungselektroden 6. Dabei erfolgt in der Zone 14 eine »stille« Entladung, während der sich der Sauerstoff in Ozon verwandelt. Dann fließt der Strom von der Niederspannungselektrode 3 zun Gehäuse 1 des Ozonisators und gelangt von dei Klemme 44 zur Erde bzw. zum Niederspannungspol dei Stromquelle (in der Zeichnung nicht angegeben).
Aus der Entladungszone 14 strömt das ozonhaltige Gas durch die Öffnungen 36 der Zentrierhülsen 35 ir den Hohlraum 41 und wird hieraus durch den Stutzen 42 im Gehäuse 1 des Ozonisators abgeleitet.
Dabei verläuft der Kühlvorgang der Niederspannungselektrode 3 durch eine Flüssigkeit (vonviegenc mit Wasser) folgendermaßen. Aus der Wasserleitung (s Pfeilrichtung B) gelangt das Wasser durch der Rohrstutzen 16 in den Hohlraum 19, dann strömt ei durch die Öffnungen 20 in den Röhren 4 in die Kühlmäntel der Niederspannungselektroden 3, d. h. ir die Zwischenräume der Röhren 4 und 5. Weil dabei dei Wasserstrom, welcher die Niederspannungsei ektroder 3 kühlt, verwirbelt wird, erfolgt ein schroffer Anstieg seiner Lineargeschwindigkeit im Kühlmantel im schmalen Zwischenraum der Röhren 4 und 5, wodurch die Kühlwirkung der Niederspannungselektroden 3 ent sprechend höher wird. Dadurch lassen sich die hoher Temperaturen des Gases in der Entladungszone 14 irr Vergleich zu beliebigen anderen Ozonisatoren wesentlich herabsetzen.
Infolgedessen kann man die zulässige energetische Beanspruchung der Entladungszone 14 des Ozonisator; bedeutend erhöhen, ohne dabei die Wirksamkeit dei Ozonsynthese zu beeinträchtigen.
Das von den Niederspannungselektroden 3 abgehende Wasser gelangt durch die Öffnungen 25 in der Röhren 4 in den Hohlraum 24 und wird weiter durch der Stutzen 21 aus dem Ozonisator abgeleitet
Die Kühlung der Hochspannungselektroden 6 des Ozonisators durch eine strömende Flüssigkeit (vorwiegend durch Leitungswasser) wird folgendermaßen durchgeführt Aus einer entsprechenden Vorrichtung welche einen Erdschluß der Hochspannung (s. Pfeilrich tung C) verhindert, gelangt das Wasser durch der Rohrstutzen 30 in den Sammelbehälter 28. Vorr Sammelbehälter 28 wird das Wasser zu sämtlicher Ozonisierelementen 2 verteilt und gelangt durch die hohlen verjüngten Teile 9 der Rohre 7 von veränderlichem Querschnitt in die mittleren erweiterten Teile f der Hochspannungselektroden 6. Dank dem Einsatz dei Kerne 12 in den erweiterten Teil 8 der Rohre 7 dei Hochspannungselektroden 6 fließt der verwirbelte Wasserstrom mit hoher Geschwindigkeit durch der engen Raum innerhalb der Hochspannungselektroden 6 kühlt sie intensiv ab und tritt in den Sammelbehälter 2i ein, von wo er dann aus dem Hochfrequenzröhrenozonisator durch den Rohrstutzen 31 hinausgeleitet wird Dank dem obenbeschriebenen System der Flüssigkeitskühlung wird eine effektive Kühlung der Hochspan nungselektroden 6 erreicht, welche annähernd dei Wirksamkeit der Kühlung der Niederspannungselektro den 3 gleich ist, wodurch die hohen Tempreraturen de; Gases in der Entladungszone 14 wesentlich herabgesetzt werden können, was seinerseits die Möglichkeit bietet, die zulässige energetische Beanspruchung dei Entladungszone 14 des Ozonisators bedeutend zi erhöhen, ohne die Energieausbeute des Ozons bis zui Frequenz des Ozonisator-Speisestroms von 10 000— 20 000 Hz und darüber zu vermindern.
Zusammenfassend ist zu beachten, daß ein derartige: System der intensiven Kühlung der Elektroden de! Ozonisators mit Hilfe eines verwirbelten Stroms dei Kühlflüssigkeit (vorzugsweise mit Wasser) in den enger
Zwischenräumen der Röhren innerhalb der Niederspannungs- und Hochspannungselektroden nebst dem Zentriersystem der Hochspannungs- und Niederspannungselektroden die Möglichkeit schafft, den Energieverbrauch für die Ozonsynthese etwa zweifach zu vermindern und die Leistungsfähigkeit des Ozonisators im Vergleich zu bekannten Ozonisatoren um ein Vielfaches zu steigern.
Die Bewegungsrichtungen der Ströme der Kühlflüssigkeit und des Ozonisiergases, die in F i g. 1 durch Pfeile angegeben sind, können beliebig gewählt werden. Praktisch üben sie aufeinander keinen Einfluß aus.
Der vorliegende Hochfrequenzrührenozonisator bildet eine Metallkonstruktion mit einer Durchlaufswasserkühlung sowohl der Niederspannungs- als auch der Hochspannungselektroden, welche mit einer Dielektrikumschicht, beispielsweise aus Silikatemail, Glas u. dgl., überzogen sind.
Der vorliegende Ozonisator kann in beliebigen Industriezweigen überall dort verwendet werden, wo große Ozonmengen benötigt werden bzw. wo eine äußerst kompakte Anlage erforderlich ist.
Die erfindungsgemäßen Röhrenozonisatoren ermöglichen eine 50- bis lOOfache Leistungssteigerung im Vergleich zu bekannten Niederfrequenzozonisatoren, d. h. sie bieten die Möglichkeit, unter Beibehaltung der Abmessungen herkömmlicher Ozonisatoren (z. B. 3000 χ 1400 χ 1500 mm3) statt 1—2 kg stündlich 50—100 kg Ozon und noch mehr zu erzeugen. Dadurch können die Hauptaufwendungen für die Errichtung der Ozonisieranlagen im Vergleich zu den bekannten Niederfrequenzozonisatoren um das 30- bis 50fache herabgesetzt werden.
Der Rohstoffverbrauch und dessen technische Kenndaten bleiben beim Einsatz der Hochfrequenzozonisatoren praktisch dieselben, wie bei der Verwendung von Niederfrequenzozonisatoren. Der für die Ozonerzeugung in den Hochfrequenzozonisatoren benötigte Energieverbrauch wird im Vergleich zum Energieverbrauch in den Niederfrequenzozonisatoren etwas herabgesetzt.
Der erfindungsgemäße Ozonisator mit einem dielektrischen Überzug beider Elektroden arbeitet überaus wirtschaftlich und gewährleistet bei der Ozonsynthese aus Sauerstoff die Gewinnung eines ozonisierten Gases mit einer Ozonkonzentration von 118 mg/1 (etwa 6 Vol.-% und etwa 8,5 Gew.-%) bei einem Energieverbrauch von nur 5,5 kWh je 1 kg Ozon. Bei Konzentrationswerten des erhaltenen Ozons von 21,6—35,0 mg/1, d.h. 1,5—2,5 Gew.-% wird der Energieverbrauch im
ίο gegebenen Ozonisator entsprechend bis 4,6 und 4,9 kWh je 1 kg Ozon vermindert, was eine wesentliche Leistungssteigerung (um mehr als das Doppelte) im Vergleich zu beliebigen der obengenannten Ozonisatoren, darunter auch zu dem aus der US-PS 37 66 051 bekannten, bedeutet, bei dem der minimale Energieverbrauch bei der Ozonsynthese aus Sauerstoff bei einer Konzentration des erhaltenen Ozons von 1,5—1,6 Gew.-% 10,6 kWh je 1 kg Ozon beträgt.
Bei der Verwendung eines Ozonisators, bei dem nur eine der beiden Elektroden mit einem Dielektrikum überzogen ist (ähnlich dem aus der US-PS 37 66 051 bekannten), beträgt der Energieverbrauch lediglich 5,0 kWh je 1 kg Ozon bei einer Konzentration des erzeugten Ozons von 3,0 Gew.-%, während bei dem bekannten Ozonisator der Energieverbrauch 10,6 kWh je 1 kg Ozon bei einer Konzentration des erhaltenen Ozons von 1,5 — 1,6 Gew.-% beträgt.
Die Leistung des erfindungsgemäßen Ozonisators, bezogen auf eine Flächeneinheit der Entladungszone ist sehr hoch und übersteigt die Leistung bekannter Ozonisatoren um das Vielfache. So kann z. B. im Ozonisator mit einem dielektrischen Überzug beider Elektroden bei einer Frequenz von 1000 Hz des Speisestroms die Leistung 3,0kg Ozon je Im2 pro Stunde erreichen. In einem Ozonisator mit einem dielektrischen Überzug nur einer Elektrode bei einer Frequenz von 1500 Hz des Speisestroms kann die Leistung 8—10 kg Ozon je 1 m2 pro Stunde erreichen. Werden die Ozonisatoren mit einem Strom von einer noch höheren Frequenz gespeist, so kann ihre Leistung noch um das Mehrfache gesteigert werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Patentansprüche· ten; man kann es aucn zum Oxydieren und Entgiften der Abgase von Wärmekraftwerken und magnethydrody-
1. Kochfrequenzröhrenozonisator, in dessen Ge- namischen Generatoren verwenden.
häuse mindestens ein Ozonisierelement angeordnet Für sehr viele der genannten Prozesse sind überaus
ist, mit einer röhrenförmigen Niederspannungselek- s große Ozonmengen (Dutzende, Hunderte Kilogramm
trode und einer röhrenförmigen Hochspannungse- oder sogar Tonnen pro Stunde) erforderlich, und darum
lektrode, die in das Rohr der Niederspannungselek- können sie praktisch nur dann durchgeführt werden,
trode eingesetzt ist, wobei die einander zugekehrten wenn kompakte Hochleistungsozonisatoren zur Verfü-
Röhrenoberflächen der Nieder- und Hochspan- gung stehen, welche derartig hohe Ozonmengen liefern
nungselektroden die Entladungszone bilden, in io können.
welcher die Ozonbildung aus einem sauerstoffhalti- Es sind bereits viele Konstruktionen von Oszonisato-
gen Gas erfolgt, und mindestens eine von ihnen im ren beschrieben worden, welche jedoch den Riesenbe-
Bereich der Entladungsgrenze mit einem Dielektri- darf an Ozon für die gegenwärtigen technologischen
kum überzogen ist, und ihre rückseitigen Oberflä- Prozesse nicht decken können,
chen durch eine zirkulierende Kühlflüssigkeit ge- is Zweckmäßig ist der aus der US-PS 37 66 051
kühlt werden, dadurch gekennzeichnet, bekannte Ozonisator, der bei Frequenzen von bis zu
daß das Rohr (5) der Niederspannungselektrode (3) 5000 Hz betrieben werden kann,
einen Kühlmantel (4) aufweist und in das Rohr (7) Im Kunststoffgehäuse dieses Ozonisators ist minde-
der Hochspannungselektrode (6) ein Kern (12) stens ein Ozonisierelement vorhanden, mit einer
eingesetzt ist 20 Niederspannungselektrode, welche röhrenförmig aus
2. Hochfrequenzröhrenozonisator nach Anspruch einem dielektrischen Stoff (beispielsweise aus Glas) 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende eines hergestellt und von außen mit einer Metallschicht Ozonisierelements (2) Zentrierhülsen (35) aus überzogen ist, sowie einer Hochspannungselektrode, die Isoliermaterial angeordnet sind, die je in Form einer als Metallrohr ausgeführt und im Rohr der Niederspan-Büchse mit einer öffnung (37) im Boden zum 25 nungselektrode angeordnet ist
Einsetzen der verjüngten Enden (9) der Hochspan- Die einander zugekehrten Röhrenoberflächen der
nungselektroden (6) und mit öffnungen (36) in den Nieder- und Hochspannungselektroden bilden eine
Seitenwänden ausgebildet sind. Entladungszone, in welcher die Ozonbildung aus einem
3. Hochfrequenzröhrenozonisator nach Anspruch sauerstoffhakigen Gas erfolgt Die rückseitigen Ober-1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem 30 flächen beider Elektroden werden durch einen Flüssig-Ende jeder Hochspannungselektrode (6) ein einteilig keitsstrom gekühlt: die Hochspannungselektrode durch mit ihr ausgebildeter Flansch (10) und am anderen einen Silikonölstrom und die Niederspannungselektro-Ende ein Gewinde für eine Stellmutter (11) de durch Wasser, welches das Ozonisatorgehäuse und vorgesehen ist. den Raum zwischen den Ozonisierelementen ausfüllt.
35 Das Silikonöl, welches sämtliche Hochspannungselek-
troden des Apparates kühlt, wird an diese Elektroden
mit Hilfe von zwei Sammelbehältern verteilt, die die Stirnseiten des Ozonisators bilden.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochfrequenz- Bei dem beschriebenen Ozonisator werden als
röhrenozonisator der im Oberbegriff des Patentan- 40 tragende und folglich mechanisch beanspruchte Teile
Spruchs 1 beschriebenen, aus der US-PS 37 66 051 dünnwandige Rohre aus einem dielektrischen Material,
bekannten Art. besonders aus Glas, verwendet
Der potentielle Anwendungsbereich des Ozons ist Diese Rohre muß man sowohl, wenn sie für die
gegenwärtig außerordentlich groß und ist immer noch Nieder- als auch für die Hochspannungselektroden
in schnellem Anstieg begriffen. Dieser Bereich erstreckt 45 verwendet werden, im Rohrboden starr befestigen, weil
sich von der Anwendung des Ozons als »reines« sie außer der mechanischen Beanspruchung des
Oxydationsmittel in der Parfümerie- und der Arzneimit- Rohrbodens und ihres Eigengewichts dem Gewicht der
telindustrie, ferner — als Bleich- und Desinfektionsmit- in den Elektroden zirkulierenden Flüssigkeit standhal-
tel in der Nahrungsmittelindustrie bis zur Hydrometall- ten müssen. Die Erfüllung all dieser Forderungen und
urgie der seltenen und Buntmetalle, wo es als 50 darunter der hohen Anforderungen zum Abdichten der
hochaktives Oxydationsmittel bei der Trennung ver- dielektrischen Rohre (besonders, wenn es Glasrohre
schiedener Metalle verwendet wird. Das Ozon verwen- sind) im Rohrboden des Apparates schafft überaus
det man zum Reinigen und Entkeimen des Trinkwassers große Schwierigkeiten.
in den städtischen Wasserversorgungssystemen sowie Außerdem füllt das Wasser im Kühlsystem der zur Reinigung der Industrieabwässer (besonders der 55 Niederspannungselektroden den gesamten umfangreiphenolhaltigen); es wird verwendet in den verschieden- chen Raum zwischen den Rohren im Ozonisatorgehäuse sten Zweigen der chemischen Industrie — bei der frei aus, wodurch nur eine geringe Wärmeabgabezahl Oxydation der Kohlenwasserstoffe bei der Kunstfaser- von den Niederspannungselektroden zur Kühlflüssigproduktion und der wertvollsten Küpenfarbstoffe, in der keit gewährleistet wird, während die Kühlung der Erdölchemie, als aktives Oxydationsmittel bei der 60 Hochspannungselektroden durch Silikonöl erfolgt, d. h. Extraktion von Brom aus den Grubenwässern, bei der mit einem Kühlmittel von hoher Zähigkeit geringer Herstellung reiner chemischer Reaktionsmittel und sehr Wärmeleitung und geringer Wärmekapazität was auch vielem anderen. keine Möglichkeit bietet, eine hohe Kühlintensität
In der Zellstoff-, Papier- und Textilindustrie wird das weder der Hoch- noch der Niederspannungselektroden
Ozon als Bleichmittel verwendet; in verschiedenen ß5 zu erreichen.
Betrieben dient es als Oxydationsmittel bei der Bei einem derartigen Kühlsystem lassen sich nicht alle
Entgiftung von Abgasen, welche H2S, SO2, NO und NO2 Vorzüge der Anwendung eines höherfrequenten Stro-
sowie Dämpfe organischer Verbindungen u. ä. enthal- mes verwerten. Obwohl also im beschriebenen Ozonisa-
DE2534033A 1975-07-25 1975-07-30 HochfrequenzrShrenozonisator Expired DE2534033C3 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH978275A CH596092A5 (en) 1975-07-25 1975-07-25 High frequency tubular ozoniser
GB31394/75A GB1504012A (en) 1975-07-25 1975-07-26 High-frequency ozonizer
DE2534033A DE2534033C3 (de) 1975-07-25 1975-07-30 HochfrequenzrShrenozonisator
US05/600,863 US4013567A (en) 1975-07-25 1975-07-31 High-frequency tubular ozonizer

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH978275A CH596092A5 (en) 1975-07-25 1975-07-25 High frequency tubular ozoniser
GB31394/75A GB1504012A (en) 1975-07-25 1975-07-26 High-frequency ozonizer
DE2534033A DE2534033C3 (de) 1975-07-25 1975-07-30 HochfrequenzrShrenozonisator
US05/600,863 US4013567A (en) 1975-07-25 1975-07-31 High-frequency tubular ozonizer

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2534033A1 DE2534033A1 (de) 1977-02-24
DE2534033B2 true DE2534033B2 (de) 1978-08-03
DE2534033C3 DE2534033C3 (de) 1979-04-05

Family

ID=27429250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2534033A Expired DE2534033C3 (de) 1975-07-25 1975-07-30 HochfrequenzrShrenozonisator

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4013567A (de)
CH (1) CH596092A5 (de)
DE (1) DE2534033C3 (de)
GB (1) GB1504012A (de)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2067390B (en) * 1980-01-21 1984-12-19 Electricity Council Apparatus for heating electrically conductive flowable media
US4504446A (en) * 1981-11-25 1985-03-12 Opt Systems Ozone generator
US4411756A (en) * 1983-03-31 1983-10-25 Air Products And Chemicals, Inc. Boiling coolant ozone generator
FR2560867B1 (fr) * 1984-03-06 1990-03-23 Degremont Appareil generateur d'effluves electriques, en particulier pour la production d'ozone
CH660474A5 (de) * 1984-06-27 1987-04-30 Bbc Brown Boveri & Cie Roehrenozonisator mit gekuehlter innenelektrode.
DE3521985A1 (de) * 1985-05-21 1986-11-27 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau Ozonerzeuger
US4988484A (en) * 1988-01-29 1991-01-29 Karlson Eskil L High efficiency ozone generator for sterilizing, bleaching and the like
CH676710A5 (de) * 1989-03-03 1991-02-28 Asea Brown Boveri
US4963331A (en) * 1990-02-26 1990-10-16 Mouw Kenneth W Ozone generating tube
US5258165A (en) * 1991-06-26 1993-11-02 Osmonics, Inc. Multi-tube ozone generator and method of making same
US5437844A (en) * 1993-10-25 1995-08-01 Pillar Technologies, Inc. Corona treater electrode cooling system
US6006387A (en) * 1995-11-30 1999-12-28 Cyclo3Pss Textile Systems, Inc. Cold water ozone disinfection
US5763382A (en) * 1996-01-03 1998-06-09 Cyclo3Pss Textile Systems, Inc. Cold water wash formula
US5855856A (en) * 1996-03-19 1999-01-05 Ozone Sterilization Products, Inc. Ozone generator and method for ozone generation
US5868999A (en) * 1996-03-19 1999-02-09 Ozone Sterilization Products, Inc. Ozone sterilizer and method for ozone sterilization
KR100485108B1 (ko) * 1996-05-30 2005-09-02 후지 덴키 가부시끼가이샤 오존발생장치
CA2291525C (en) * 1999-03-12 2009-02-17 A. H. Simpson Industries Limited Ozone generator
US6458398B1 (en) 1999-10-18 2002-10-01 Eco Pure Food Safety Systems, Inc. Cold water disinfection of foods
US6468400B2 (en) 2000-01-14 2002-10-22 Durand M. Smith Method for optimizing ozone production in a corona discharge ozone generator
US7029637B2 (en) * 2003-01-09 2006-04-18 H203, Inc. Apparatus for ozone production, employing line and grooved electrodes
US20040136885A1 (en) * 2003-01-09 2004-07-15 Hogarth Derek J. Apparatus and method for generating ozone
US20040185396A1 (en) * 2003-03-21 2004-09-23 The Regents Of The University Of California Combustion enhancement with silent discharge plasma
RU2656043C1 (ru) * 2017-02-02 2018-05-30 Общество с ограниченной ответственностью "Истра-Озон" Устройство для генерирования озона

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US881533A (en) * 1905-11-09 1908-03-10 Gen Electric Sterilizing.
US3766051A (en) * 1971-09-22 1973-10-16 Pollution Control Ind Inc Liquid cooled ozone generator

Also Published As

Publication number Publication date
GB1504012A (en) 1978-03-15
DE2534033C3 (de) 1979-04-05
CH596092A5 (en) 1978-02-28
DE2534033A1 (de) 1977-02-24
US4013567A (en) 1977-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2534033C3 (de) HochfrequenzrShrenozonisator
DE3422989C2 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon
CH626311A5 (de)
EP0378608B1 (de) Vorrichtung zur erzeugung von ozon
DE102010044252B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung einer Barriereentladung in einem Gasstrom
DE3043176A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von ozon
DE2925667A1 (de) Vorrichtung zur erzeugung von ozon
DE4400517C2 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon
DE2534032C3 (de) Hochfrequenzozonisator
EP0602505B1 (de) Vorrichtung zum Behandeln schadstoffbelasteter Flüssigkeiten mittels UV-Strahlung
DE1257121B (de) Vorrichtung zur Herstellung von Ozon
DE2606731C3 (de) Röhrenförmiger Ozonerzeuger
DE2634720C2 (de) Ozonerzeuger
DE3507885C2 (de)
DD266965A1 (de) Vorrichtung zur uv-bestrahlung stroemender fluessigkeiten und gase
CH621998A5 (en) Process for generating ozone in air, and ozone generator for carrying out the process
DE19627509C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Ozon
DE2748912C3 (de) Vorrichtung zur Ozon-Erzeugung
DE3638401C2 (de)
AT53877B (de) Ozonerzeuger.
DE2208950A1 (de) Elektrolytzelle zum Sterilisieren von Trinkwasser und Wasser für Schwimmbecken
AT55085B (de) Ozon-Apparat.
DE2810327A1 (de) Einrichtung zur ozonerzeugung
CH665829A5 (de) Vorrichtung zur herstellung von ozon.
DE2550923A1 (de) Verfahren und einrichtung zur ozonerzeugung

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS, D., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN

8339 Ceased/non-payment of the annual fee