DE2548198A1 - Einrichtung zur herstellung von ozon - Google Patents
Einrichtung zur herstellung von ozonInfo
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Description
ME-240 (P-1369)
MITSUBISHI DENKI KABUSHIEI KAISHA, Tokyo , Japan
Einrichtung zur Herstellung von Ozon
Die Erfindung "betrifft eine Einrichtung zur Herstellung von
Ozon und insbesondere einen neuen Typ einer Einrichtung zur Herstellung von Ozon mit einem Feuchtigkeitsaustauscher.
Speziell "betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Herstellung
von Ozon zur Senkung des elektrischen Energieverbrauchs für das Trocknen von Gas (Luft oder Sauerstoff). Hierbei
dient ein trockenes,Ozon enthaltendes Gas zur Entfernung der zu adsorbierenden Stoffe in einem Lufttrockner vom
Adsorptions-Typ.
Pig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine herkömmliche Einrichtung zur Herstellung von Ozon. Das Bezugszeichen 1
bezeichnet einen mit stillen Entladungen arbeitenden Ozonisator. Ferner ist ein Lufttrockner 2 vorgesehen, welcher ein
festes Adsorptionsmittel oder Ex siccatorfiillmittel enthält,
z. B. synthetischen Zeolit (Molekularsieb), aktives Aluminiumoxid, Silicagel oder dgl. Ferner sind ein Gebläse 3 (Luftkompressor
oder Luftgebläse) und ein Kühler für die Luft (vom Wasserkühltyp oder Kühler vom Gefriertyp) vorgesehen.
Der Lufttrockner 2 umfaßt Adsorptionskammern 5 und 6, welche mit dem festen Adsorptionsmittel gefüllt sind sowie elektromagnetische
Dreiwegeventile 7 und 8; elektromagnetische Zweiwegeventile 9 und 10; ein Ventil 11 in einer Nebenleitung
für trockene Luft (langsamer Nebenschluß); eine Einlaßrohrleitung 12 zur Einführung von Luft in den Trockner 2; Rohr-
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leitungen 13-24 innerhalb des Lufttrockners 2. Das Bezugszeichen
25 "bezeichnet ein Auslaßrohr für für die ausströmende trockene Luft, welches in den Ozonisator 1 führt
und das Bezugszeichen 26 bezeichnet ein Auslaßrohr für die ozonhaltige Luft, welche dem Ozonisator 1 entströmt.
Die Bezugszeichen 27 und 28 bezeichnen Abgasrohrleitungen
zum Ablassen von Spülgas für die Regenerierung des Adsorptionsmittels in den Adsorptionskammern 5 bzw. 6. Die ausgezogenen
Pfeile bezeichnen die Richtung der Strömung der Luft und der ozonhaltigen Luft wenn die Adsorptionskammer 5 des Trockners
sich in der Trocknungsphase (Adsorptionsstufe) befindet und wenn die Adsorptionskammer 6 sich in der Regenerierphase
(Desorptionsstufe) befindet. Die gestrichelten Pfeillinien bezeichnen den umgekehrten Fall, daß die Adsorptionskammer 5
sich in der Regenerierstufe befindet und die Adsorptionskammer
6 sich in der Trocknungsstufe befindet. Es ist erforderlich, die dem Ozonisator 1 zugeführte Luft zu trocknen,
da hierdurch die Lebensdauer des Ozonisators verlängert wird und der Ozonbildungskoeffizient verbessert wird. Diese
herkömmliche Einrichtung arbeitet folgendermaßen. Die Luft wird von dem Gebläse 3 eingeblasen und im Luftkühler 4
bis auf eine geeignete Temperatur gekühlt (unterhalb einer vorbestimmten Temperatur für den Trockner). Dabei wird trockene
Luft gebildet, deren Temperatur unterhalb etwa -40 0C
(Taupunkt des Lufttrockners 2) liegt. Dann gelangt die Luft in den Ozonisator 1 und wird in ein ozonhaltiges Gas umgewandelt.
Das ozonhaltige Gas strömt sodann durch die Auslaßrohrleitung 26 für das ozonhaltige Gas aus. Der normalerweise
in Verbindung mit einem Ozonisator verwendete Lufttrockner umfaßt zwei oder mehrere Adsorptionskammern, welche mit einem
festen Adsorptionsmittel gefüllt sind. Diese sind auf automatische Regenerierung geschaltet, wobei trockene Luft kontinuierlich
abgegeben wird und wobei die Adsorptionskammern alternierend auf Adsorptionsstufe und Regenerierstufe umgeschaltet
werden.
Hinsichtlich der Regenerierung des Adsorptionsmittels unterscheidet
man zwei Systeme. (1) Bei dem mit vermindertem Druck
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arbeitenden Spülgas-Regeneriersystem findet während der Hälfte
eines jeden Zyklus die Adsorption (oder Trocknung) unter hohem Druck ("bei Zimmertemperatur) statt und während der anderen
Hälfte die Regenerierung oder Reaktivierung unter vermindertem
Druck (etwa Atmosphärendruck; hei Zimmertemperatur), wohei mit einer Strömung eines Teils des getrockneten Gases, welches aus
dem Auslaß der auf Trocknungsstufe geschalteten Trocknungskammer über eine Uebenleitung entströmt, gespült wird.
(2) Bei dem Heizregeneriersystem wird während der Hälfte eines jeden Zyklus eine Adsorption oder Trocknung bei Zimmertemperatur
unter Atmosphärendruck vorgenommen und während der anderen Hälfte des Arbeitszyklus eine Regenerierung oder Reaktivierung
bei erhöhter Temperatur (unter etwa 1 Atm.)· Dabei.wird ein erhitztes Spülgas durch das Adsorptionsmittel geleitet oder
das Spülgas wird durch ein erhitztes Adsorptionsmittel geleitet. .Der bei dem ersteren System verwendete Trockner wird als
Druckschwingsystem-Trockner (hitzeloser Trockner) bezeichnet. Andererseits wird der bei dem letzteren System eingesetzte
Trockner als Temperatursehwingsystem-Trockner (Trockner vom Heiztyp) bezeichnet. In dem ohne Beheizung arbeitenden Trockner
kann die Periode der Adsorption-Spülungs-Regenerierung herabgesetzt werden (etwa mehrere Minuten). Daher kann die
Menge des Adsorptionsmittels gesenkt werden und die Größe der Adsorptionskammer oder des Adsorptionsturms kann bis zu einer
kompakten Größe minimisiert werden. Darüber hinaus muß keine Erhitzung zum Zwecke der Regenerierung des Adsorptionsmittels
stattfinden, so daß das Adsorptionsmittel im wesentlichen nicht beeinträchtigt wird. Ferner ist diese Arbeitsweise
unter dem Gesichtspunkt der Wartung des Gerätes vorteilhaft. Die für diese Art Trocknung erforderliche elektrische leistung
ist jedoch höher als bei dem Trockner vom Heiztyp.
Andererseits erfordert ein Trockner vom Heiztyp weniger elektrische Leistung für die Trocknung als der heizungslose
Trockner. Ein solcher Trockner vom Heiztyp erfordert jedoch
eine lange Zeitdauer für den Adsorptions-Spülungsregenerierzyklus (mehrere Stunden, z. B. 6 und 8 h). Demgemäß muß die
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Apparatur groß dimensioniert sein. Ferner können Störungen durch geringe Mengen organischen Materials, welches mit der
Luft mitgeführt wird, verursacht werden. Dieses Material wird an der Oberfläche des Adsorptionsmittels während der Adsorptionsstufe
adsorbiert und anschließend earbonisiert, polymerisiert oder thermisch zersetzt, wodurch das Adsorptionsmittel
beeinträchtigt wird. Daher wird bei einem herkömmlichen Gerät zur Herstellung von Ozon gemäß Fig. 1 ein nicht beheizter
Trockner verwendet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 soll nun die Arbeitsweise des lufttrocknungsteils näher erläutert werden. Zunächst soll
der Fall betrachtet weiden, daß die Adsorptionskammer 5 auf Adsorption und Trocknung geschaltet ist und daß die Adsorptions
kammer 6 auf Spülung und Regenerierung geschaltet ist. Für diesen Fall sollen nun die Stellungen der Ventile
und die Richtungen der Luftströmung erläutert werden. Das Dreiwegeventil 7 befindet sich in einer Stellung, in der
die Verbindung zwischen den Rohrleitungen 13 und 15 geöffnet ist und bei der die Verbindung zwischen der Leitung 13 und
dem Auslaßrohr 27 geschlossen ist. Das Dreiwegeventil 8 befindet sich in einer derartigen Stellung, daß die Verbindung
zwischen den Rohrleitungen 14 und 16 geschlossen ist und die Verbindung zwischen der Rohrleitung 16 und dem Auslaß
28 geöffnet ist. Das Zweiwegeventil 9 befindet sich im geöffneten Zustand und das Zweiwegeventil 10 befindet sich im geschlossenen
Zustand. Das Ventil 11 ist auf einen vorbestimmten Öffnungsgrad eingestellt. Die durch die Rohrleitung
einströmende komprimierte feuchte Luft strömt durch die Rohrleitung 13, das Ventil 7 und die Rohrleitung 15 in die
Absorptionskammer 5, wo die Feuchtigkeit adsorbiert wird und die getrocknete Luft strömt durch die Rohrleitung 17
aus. Die trockene Luft wird hier aufgeteilt. Ein Teil der trockenen Luft strömt durch die Rohrleitung 19, das Zweiwegeventil
9 und die Rohrleitungen 21 und 25 zum Ozonisator 1 und dient hier als trockene Luft für die Ozonerzeugung. Der
andere Teil strömt durch die Rohrleitung 23, das Ventil 11
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und die Rohrleitungen 24 und 18 zur Adsorptionskammer 6 und dient hier als Sptilgas für die Regenerierung des Adsorptionsmittel
unter vermindertem Druck. Der erstere Teil der Strömung der getrockneten Luft wird im Ozonisator in eine trockene
ozonhaltige Luft umgewandelt und "über die Rohrleitung 26
an ein Gerät zur Verwendung von Ozon abgegeben. Der letztere
Teil der getrockneten Luft dient zur Befreiung des Adsorptionsmittels in der Adsorptionskammer 6 von Wasser, wobei
feuchte Luft gebildet wird. Die feuchte Luft strömt durch die Rohrleitung 16 und das Ventil 8 und wird über das Spülgas-Auslaßrohr
28 an die Atmosphäre entlassen. Die Richtung der Luftströmung ist durch ausgezogene Pfeillinien gekennzeichnet.
Wenn diese Luftströmung während einer langen Zeitdauer aufrechterhalten bleibt, erhöht sich der Adsorptionsgrad in
der Adsorptionskammer 5 bis zum übersättigten Zustand. Man schaltet nun aber die Ventile nach einer vorbestimmten Zeitdauer,
welche kurzer ist als die Zeitdauer bis zur Erreichung des übersättigten Zustandes,(z. B. nach 2 min), auf den nächsten
Halbzyklus um. Sodann befindet sich das Dreiwegeventil 7 in einer Stellung, in der die Verbindung zwischen der
Rohrleitung 13 und der Rohrleitung 15 geschlossen ist und die Verbindung zwischen der Rohrleitung 15 und der Rohrleitung
27 geöffnet ist. Das Dreiwegeventil 8 befindet sich in einer Stellung, in der die Verbindung zwischen der Rohrleitung
14 und der Rohrleitung 16 geöffnet ist und die Verbindung zwischen der Rohrleitung 16 und der Rohrleitung
geschlossen ist. Das Ventil 9 befindet sich im geschlossenen Zustand und das Ventil 10 befindet sich im geöffneten Zustand
während das Ventil 11 nicht verändert wird. Die durch die
Rohrleitung 12 einströmende feuchte Luft gelangt in die Adsorptionskammer 6, wo der Wasserdampf unter hohem Druck
adsorbiert wird. Dabei wird die Luft getrocknet. Die trockene Luft gelangt durch die Rohrleitung 18 und wird hier aufgeteilt.
Ein Teil der trockenen Luft strömt durch die Rohrleitung 20, das Zweiwegeventil 10 und die Rohrleitung 25
zum Ozonisator 1 als trockene Luft zur Herstellung von Ozon unter vermindertem Druck. Im Ozonisator 1 wird eine ozon-
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haltige trockene Luft hergestellt und diese strömt durch die Rohrleitung 26 zu einer Ozon verwendenden Anlage.
Der andere Teil gelangt durch die Rohrleitung 24, das Ventil 11 und die Rohrleitungen 23 und 17 zur Adsorptionskammer 5
und dient hier als Spülgas für die Regenerierung des Ads'orptionsmittels unter vermindertem Druck. Diese Luftströmung
verläßt die Adsorptionskammer 5 in feuchtem Zustand über die Rohrleitung 15 und das Ventil 7 und gelangt über die
Spülgas-Auslaßrohrleitung 27 an die Atmosphäre. Die Richtung dieser Luftströmung ist durch gestrichelte Pfeillinien angegeben.
Nachdem dieser Strömungszustand während einer vorbestimmten
Zeitdauer aufrechterhalten worden ist (z. B. während 2 min), werden die Ventil automatisch umgeschaltet, so daß
die Adsorptionskammer 5 auf Adsorption und Trocknung geschaltet wird und die Adsorptionskaimner 6 auf Spülen und Regenerieren
geschaltet wird. Wie oben erläutert, werden somit die Adsorptionskammern 5 und 6 alternierend auf Adsorption und
Spülung geschaltet, und zwar wiederholt mit einer konstanten Periode, so daß trockene Luft kontinuierlich dem Ozonisator
1 zugeführt wird.
Man erkennt aus der Erläuterung der Arbeitsweise eines herkömmlichen
Gerätes zur Herstellung von Ozon gemäß Fig. 1, daß man nicht nur die für den Betrieb des Ozonisators 1 erforderliche
Luft fördern muß, sondern auch eine zusätzliche Luftmenge für die Regenerierung des Adsorptionsmittels in den
Lufttrocknern 2. Im Falle einer Verwendung von Lufttrocknern vom Heiztyp stellt sich das gleiche Problem. Bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 1 ist es erforderlich, die Adsorptionskammern derart zu konstruieren, daß die gesamte in den Trockner
2 eingeführte Luftmenge getrocknet wird.
Im allgemeinen entsprechen die Kosten einer Einrichtung zur Ozongewinnung sowie deren Betriebskosten im wesentlichen
den Gesamtkosten für die Trocknung der Ausgangsluft und den Kosten für den Ozonisator 1. Unter den Gesamtkosten haben
die Kosten für die Trocknung der Luft einen erheblichen Anteil.
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Wenn man ζ. B. im Falle der Betriebskosten die elektrische Entladungsleistung des Ozonisators mit 1 annimmt, so
beträgt die elektrische Leistung für die Trocknung der Luft etwa 0,7 im Falle eines heizungslosen Trockners und etwa
0,4 im Falle eines Trockners vom Heiztyp.
Somit ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur Gewinnung von Ozon zu schaffen, bei der
ein erheblicher Teil der elektrischen Energie für die Trocknung der Luft eingespart wird und die Kapazität des Gebläses
und der Adsorptionskammern gesenkt wird, so daß die Abmessungen des Gerätes zur Gewinnung von Ozon auf ein Minimum herabgesetzt
werden können und die Herstellungskosten und die Betriebskosten dieses Gerätes gesenkt werden können.
Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß man das gebildete
trockene ozonhaltige Gas für- die Trocknung der Luft verwendet. Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Gewinnung von Ozon umfaßt
eine Vielzahl von mit Adsorptionsmittel gefüllte Kammern, wobei feuchte Ausgangsluft durch eine dermit Adsorptionsmittel gefüllten
Kammern geführt wird, so daß die Feuchtigkeit adsorbiert wird. Dabei wird trockene Luft gebildet und diese
trockene Luft wird einem Ozonisator zugeführt, in dem eine trockene ozonhaltige Luft gebildet wird. Die gesamte trockene
ozonhaltige Luft oder ein Teil derselben wird sodann in die andere mit Adsorptionsmittel gefüllte Kammer eingeleitet und
dient hier der Spülung und Regenerierung des Adsorptionsmittels, wobei dieses von dem adsorbierten Wasser befreit wird. Sodann
wird die dabei gebildete feuchte ozonhaltige Luft einer Anlage zur Verwendung von Ozon zugeführt. Danach werden die Ventile
umgeschaltet, so daß nun die feuchte Ausgangsluft der anderen mit Adsorptionsmittel gefüllten Kammer zugeführt wird, so daß
hier die Feuchtigkeit adsorbiert wird. Die gebildete trockene ozonhaltige Luft wird dabei vom Ozonisator in die erstere
mit Adsorptionsmittel gefüllte Kammer eingeleitet und hier wird das Adsorptionsmittel regeneriert und die dabei gebildete
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feuchte ozonhaltige Luft wird der Anlage zur Terwendung von
Ozon zugeführt. Dieser Arbeitszyklus wird durch Umschalten der Ventile wiederholt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer herkömmlichen Einrichtung
zur Gewinnung von Ozon mit einer Anlage zur Trocknung der Luft und mit einem Ozonisator und
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Gewinnung von Ozon.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
zur Gewinnung von Ozon mit einem nicht beheizten Regeneriersystem. Diese Einrichtung umfaßt eine Einlaßrohrleitung
29 für Spülgas (trockenes ozonhaltiges Gas); ein Dreiwegeventil 30 und Rohrleitungen 31 und 32 zur Zufuhr des
Spülgases zu den Adsorptionskammern 5 und 6. Die Rohrleitungen 27 und 28 sind miteinander verbunden und ferner
mit einer Rohrleitung für das ozonhaltige Gas verbunden. Die übrigen Bauteile entsprechen den Bauteilen der Fig. 1
und werden daher nicht erwähnt.
Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 2 die Gasströmung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Gewinnung von Ozon
erläutert werden. Feuchte komprimierte Luft wird durch das Gebläse 3 und durch die Kühleinrichtung 4 zu dem Einlaßrohr
13 für den Lufttrockner geleitet. Die Luft strömt durch das Einlaßrohr 13, das Ventil 7 und die Rohrleitung 15" zur
Adsorptionskammer 5. Dabei wird die Feuchtigkeit adsorbiert und aus der trockenen Luft entfernt und diese strömt über
die Rohrleitung 17 aus. Die gesamte trockene Luft strömt durch das Ventil 9 und die Rohrleitung 25 zum Ozonisator 1
wo sie in ein trockenes ozonhaltiges Gas umgewandelt wird. Dieses strömt über die Auslaßleitung 26 aus. Bei einem
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herkömmliehen System wird dieses trockene ozonhaltige Gas
nun direkt einer Anlage zur Verwertung von Ozon zugeführt. Bei dem erfindungsgemäßen System wird jedoch das trockene
ozonhaltige Gas über die Auslaßleitung 26 in die Spülgas-Rohrleitung
29 geleitet und dann über das Dreiwegeventil und die Spülgas-Einlaßleitung 32 zur Adsorptionskammer 6,
und zwar in einer Richtung, welche der Richtung der Luftströmung während der Adsorptionsphase entgegengesetzt ist.
In der Adsorptionskammer 6 dient dieses Gas der Regenerierung des Adsorptionsmittels und es wird feuchtes ozonhaltiges
Gas gebildet. Das feuchte ozonhaltige Gas strömt über die Rohrleitung 16, das Ventil 8 und die Rohrleitung 28 zur
Rohrleitung 33 über welche das ozonhaltige Gas einer Anlage zur Verwendung des Ozons zugeführt wird. Die Gasströmung ist
durch ausgezogene Pfeillinien dargestellt. Fach Aufrechterhaltung dieser Strömung während einer vorbestimmten Zeitdauer
werden die Dreiwegeventile 7, 8 und 30 umgeschaltet und das Zweiwegeventil 9 wird geschlossen und das Zweiwegeventil
wird geöffnet. Hunmehr ist die Adsorptionskammer 5 auf Regenerierung
geschaltet, während die Adsorptionskammer 6 auf Adsorption geschaltet ist. Die Luft strömt in die Adsorptionskammer 6 und hier findet eine Adsorption unter hohem Druck
statt und es wird trockene Luft gebildet. Die trockeüe Luft strömt durch die Rohrleitung 18 und das Ventil 10 und gelangt
unter vermindertem Druck zum Ozonisator 1. Im Ozonisator 1 wird die trockene Luft in ein trockenes ozonhaltiges Gas
umgewandelt, welches über die Rohrleitung 26 ausströmt. Das trockene ozonhaltige Gas strömt durch die Rohrleitung 26,
das Spülgas-Einlaßrohr 29 und das Ventil 30 zum Spülgas-Einlaßrohr 31 und in die Adsorptionskammer 5. Hier wird das
Adsorptionsmittel regeneriert und es entweicht feuchtes ozonhaltiges Gas. Das feuchte ozonhaltige Gas gelangt über
die Rohrleitung 15, das Ventil 7 und die Rohrleitung 27 zur Rohrleitung 33 und wird einer Anlage zur Verwendung von
Ozon zugeführt. Die Strömungsrichtung des Gases ist in dieser Phase durch eine unterbrochene Pfeillinie dargestellt.
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Nach Aufrechterhaltung dieses Strömungszustandes während einer vorbestimmten Zeitdauer werden die Ventile des Feuehtigkeitsaustauschers
2· umgeschaltet und die Adsorptionskammer 5 wird auf Adsorption geschaltet und die Adsorptionskammer 6
wird auf Regenerierung geschaltet.
Dieser Vorgang wird alternierend wiederholt, so daß trockene Luft kontinuierlich dem Ozonisator zugeführt wird und in ein
ozonhaltiges Gas umgewandelt wird. Das gesamte ozonhaltige Gas oder ein Teil des ozonhaltigen Gases dient als Spülgas
für die Regenerierung des Adsorptionsmittels und nasses ozonhaltiges Gas wird kontinuierlich der Anlage zur Verwendung
von Ozon zugeführt. Es ist nicht immer erforderlich, das gesamte trockene ozonhaltige Gas (welches vom Ozonisator 1 über
die Rohrleitung 26 ausströmt), dem Feuchtigkeitsaustauseher
als Spülgas für die Regenerierung des Adsorptionsmittels zuzuführen. Je nach den Betriebsbedingungen und je nach den
Charakteristika der Einrichtung kann hierzu auch ein Teil des trockenen ozonhaltigen Gases verwendet werden. Wenn nur
ein Teil des Gases dem Trockner zugeführt wird, so verläßt das Restgas die Rohrleitung 26 direkt über ein Strömungssteuerventil 34, welches in einer üTebenleitung liegt und
über eine Rohrleitung 33. Diese Einrichtungen sind durch gestrichelte Linien dargestellt. Das vom Trockner zur Rohrleitung
33 strömende ozonhaltige Gas befindet sich nicht im trockenen Zustand. Hierdurch werden jedoch keine Störungen
verursacht. Wenn das ozonhaltige Gas zur Wasserbehandlung verwendet wird, so muß es nicht in trockenem Zustand vorliegen.
Auch wenn das ozonhaltige Gas zur Luftdeodorierbehandlung und zu Luftreinigungsbehandlungen,z. B. zur Denitrifizierung
und Desulfurisierung von Abgas, verwendet wird, ist es nicht erforderlich, daß das ozonhaltige Gas in trockenem Zustand
vorliegt.
Es wurde zunächst befürchtet, daß ein Teil des Ozons des über die Oberfläche des festen Adsorptionsmittels strömenden
ozonhaltigen Gases während der Regenerierung des Adsorptionsmittels zersetzt wird. Es wurde jedoch festgestellt, daß
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ein Ozonverlust durch Überleiten des ozonhaltigen Gases
durch das Adsorptionsmittel in der Adsorptionskammer vernachlässigt werden kann, da die Ozonkonzentrationen der Gasströmungen
vor und nach dem Durchströmen der Adsorptionskammer (welche mit Molekularsieb oder Silicagel gefüllt ist) hei
verschiedenen Temperaturen unterhalb 100 0G und bei einer
durchschnittlichen Konzentration während 1 h, gemessen nach der jodometrischen Standardmethode, innerhalb einer Toleranz
von etwa - 5 # nicht voneinander abweichen.
Diese Tatsache zeigt, daß die vorliegende Erfindung bei einer Einrichtung zur Ozongewinnung eingesetzt werden kann, welche
eine Einrichtung zur Hitzeregenerierung des Adsorptionsmittels aufweist, wenn man die Vorrichtung in geeigneter Weise konstruiert
und dabei die nachstehend beschriebenen Effekte berücksichtigt.
Zur Entfernung der Feuchtigkeit aus der luft verwendet man mit Molekularsieb oder Silicagel gefüllte Adsorptionskammern.
Die Luft enthält jedoch gewöhnlich geringe Mengen organischer Verbindungen. Diese werden an Molekularsieb oder an Silicagel
adsorbiert. Hierdurch wird bei der Hitzeregenerierung die Lebensdauer des Adsorptionsmittels verkürzt. Wenn das ozonhaltige
Gas erfindungsgemäß durch das fest Adsorptionsmittel
strömt, so werden die geringen Mengen des an der Oberfläche des Adsorptionsmittels adsorbierten organischen Materials
aufgrund der starken oxydierenden Wirkung des Ozons zu niedermolekularen Verbindungen (mit niedrigem Siedepunkt)
zersetzt, welche herausgespiilt werden. Auf diese Weise wird eine Beeinträchtigung des Adsorptionsmittels verhindert. Die
geringen Mengen der durch Ozonoxydation gebildeten Zersetzungsprodukte verursachen gewöhnlich bei der Verwendung des
Ozons zur Wasserbehandlung oder zur Luftbehandlung oder dgl. keine Störungen, wenn das ozonhaltige Gas die Zersetzungsprodukte mitführt.
-Im folgenden soll die Wirkungsweise der Erfindung anhand von
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Beispielen erläutert werden. Dabei wird einmal mit der Einrichtung gemäß Fig. 1 und zum anderen mit der Einrichtung
gemäß Pig. 2 gearbeitet. Es wird das gleiche Adsorptionsmittel verwendet. Bei Einsatz der herkömmlichen Anlage gemäß
Fig. 1 wird eine Durchflußrate der trockenen Luft (Taupunkt -70 0C) zum Ozonisator von 57 Nl/min gewählt. In der Adsorp-
o tionsstufe beträgt der Betriebsdruck 7 kg/cm . Die SpIiI-Durchflußrate
beträgt 20 l/min (77 Nl/min Ausgangsluft in der Adsorptionskammer). Dabei beträgt die elektrische Leistung
für die Trocknung der Luft 1,13 KW.
Im Vergleich wird die erfindungsgemäße Anlage gemäß Fig. 2
betrieben. Die Luft wird unter 5 kg/cm Betriebsdruck getrocknet.
Die Spiil-Durchflußrate beträgt 57 Nl/min.
Dabei handelt es sich um die Gesamtmenge der Ausgangsluft, welche vom Gebläse bereitgestellt wird. Der Taupunkt der
trockenen Luft, welche dem Ozonisator mit 57 ΜΊ/min zugeführt
wird, beträgt weniger als -70 0G. Dabei beträgt die elektrische
Leistung für die Trocknung der Luft 0,59 KW.
Man kann einen Teil des ozonhaltigen Gases in einer Nebenleitung abzweigen, wodurch die Spül-Durchflußrate auf weniger
als 57 Nl/min gesenkt wird. Bei diesem System kann die Spül-Durchflußrate auf 23 Nl/min herabgesetzt werden. Hieraus
erkennt man, daß der Betriebsdruck auf weniger als 5kg/cm
gesenkt werden kann.
Bei einer Durchflußrate der trockenen Luft (Taupunkt -40 0C)
von 140 Nl/min, welche dem Ozonisator zuströmt, benötigt man unter dem gleichen Betriebsdruck (2,1 kg/cm ) in der Trocknungsstufe
bei dem herkömmlichen System gemäß Fig. 1 eine elektrische Leistung von 2,01 KW zur Erzielung einer
Spül-Durchflußrate von 140 Nl/min bei Verwendung von 2,8 kg des Adsorptionsmittels. Dabei ist eine Durchflußrate des
Gebläses von 280 Nl/min erforderlich.
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Bei Betrieb des erfindungsgemäßen Systems gemäß !ig. 2 erzielt
man eine Spül-Durchflußrate von 140 Fl/min "bei einer Durchflußrate
des Gebläses von 140 ΪΓΐ/min mit einer Leistung von
1,19 K¥ bei dem gleichen Betriebsdruck in der Troeknungsstufe (2,1 kg/cm ) unter Verwendung von 1,4 kg des Adsorptionsmittels (die Hälfte der Menge des Adsorptionsmittels des herkömmlichen
Systems).
Man kann einen Teil des ozonhaltigen Gases in einer Uebenleitung
abzweigen, wodurch die Durchflußrate für das Spülen auf
weniger als 140 Ul/min gesenkt wird. Die Durchflurate für
das Spülen kann auf etwa 85 Nl/min gesenkt werden. Hieraus
erkennt man, daß die Menge des Adsorptionsmittels noch auf weniger als 1,4 kg gesenkt werden kann, oder daß der Betriebsdruck
auf weniger als 2,1 kg/cm gesenkt werden kann.
Aus vorstehender Besehreibung wird deutlich, daß mit der erfindungsgemäßen
Einrichtung zur Gewinnung von Ozon die Kosten für die Trocknung der luft oder des Sauerstoffs (die elektrische
Leistung für den Betrieb und Herstellungskosten der Apparatur) wesentlich gesenkt werden können, so daß insgesamt
die Kosten für die Ozongewinnung erheblich gesenkt werden können, wenn man das aus dem Ozonisator entweichende
trockene ozonhaltige Gas (Luft oder Sauerstoff) für die Regenerierung des Adsorptionsmittels verwendet. Daraus ergibt sich
für den praktischen Betrieb ein erheblicher Vorteil.
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Claims (4)
1. Einrichtung zur Gewinnung von Ozon mit einem Feuchtigkeitsaustauscher,
welcher eine Vielzahl von mit Adsorptionsmittel gefüllte Kammern umfaßt, die getrennt und alternierend
wiederholt in einer Adsorptionsstufe und einer Spül- und Regenerierstufe
betreibbar sind und mit einem Ozonisator, in dem ein im Feuchtigkeitsaustauscher getrocknetes Gas (Luft oder
Sauerstoff) in ein trockenes ozonhaltiges Gas umgewandelt wird, gekennzeichnet durch ein Rohrleitungssystem (29 - 34)
zur Durchleitung der Gesamtmenge oder eines Teils des ozonhaltigen Gases als Spülgas in die auf Regenerierung geschaltete
Adsorptionskammer (5 oder 6) des Feuchtigkeitsaustauschers (21)
vor dessen Entnahme aus der Apparatur.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Feuchtigkeitsaustauseher (21) vom Typ des Drucksehwing-Lufttrockners.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Feuchtigkeitsaustauscher (2·)
mit einer Vielzahl von mit Adsorptionsmittel gefüllten Kammern (5,6), welche alternierend Feuchtigkeit aus der Luft adsorbieren
und von adsorbiertem Wasser durch Spülen "befreit werden
und mit einer ersten Rohrleitung (12,13,7,15) zur Zufuhr von luft zu der mit Adsorptionsmittel gefüllten Adsorptionskammer
(5); mit einer zweiten Rohrleitung (17,9,21,25) zur Zufuhr von in der Adsorptionskammer (5) getrockneter Luft zu dem Ozonisator
(1)j mit einer dritten Rohrleitung(29,30,32) zur Zufuhr
eines Teils oder der Gesamtmenge des ozonhaltigen Gases zu der anderen Adsorptionskammer (6) als Spülgas für die Entfernung
des adsorbierten Wassers; und mit einer vierten Rohrleitung (16,8,33) zur Entnahme des feuchten ozonhaltigen
Gases aus der anderen Adsorptionskammer (6) und mit Ventilen (7-10, 30) mit denen die einzelnen Adsorptionskammern (5,6)
selektiv mit den Rohrleitungen verbindbar sind.
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4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventile (7 - 10, 30) zur alternierenden Verbindung der Rohrleitungen mit den Adsorptionskammern (5,6) umschaltbar
sind, so daß die Adsorptionskammern (5,6) alternierend auf Adsorption und Regenerierung umschaltbar sind.
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FR (1) | FR2289440A1 (de) |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4280824A (en) * | 1978-12-14 | 1981-07-28 | Linde Aktiengesellschaft | Process for providing a feed gas for a chemical reaction and for the separation of a gaseous reaction product |
US5039314A (en) * | 1989-06-26 | 1991-08-13 | Voest-Alpine Industrienlagenbau Gesellschaft M.B.H. | Method for producing oxygen and/or ozone |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1545635A (en) * | 1975-12-19 | 1979-05-10 | Mitsubishi Electric Corp | Ozone-generating apparatus |
JPS5385864U (de) * | 1976-12-16 | 1978-07-14 | ||
JPS57188406A (en) * | 1981-05-12 | 1982-11-19 | Mitsubishi Electric Corp | Intermittently feeding apparatus for ozone |
FR2569352B1 (fr) * | 1984-08-24 | 1986-12-05 | Air Liquide | Procede et installation de production d'air suroxygene par adsorption |
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---|---|---|---|---|
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- 1975-10-28 DE DE19752548198 patent/DE2548198A1/de not_active Ceased
- 1975-10-29 FR FR7533069A patent/FR2289440A1/fr active Granted
- 1975-10-30 CH CH1403975A patent/CH618664A5/de not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4280824A (en) * | 1978-12-14 | 1981-07-28 | Linde Aktiengesellschaft | Process for providing a feed gas for a chemical reaction and for the separation of a gaseous reaction product |
US5039314A (en) * | 1989-06-26 | 1991-08-13 | Voest-Alpine Industrienlagenbau Gesellschaft M.B.H. | Method for producing oxygen and/or ozone |
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FR2289440A1 (fr) | 1976-05-28 |
FR2289440B1 (de) | 1981-09-18 |
GB1526282A (en) | 1978-09-27 |
JPS5150893A (ja) | 1976-05-04 |
CH618664A5 (en) | 1980-08-15 |
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