DE3437966A1 - Ozone generator - Google Patents

Ozone generator

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DE3437966A1
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Rolf Dr.-Ing. 5000 Köln Manz
Friedrich Dipl.-Chem. 353 Mechernich Suppan
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Walther and Co AG
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    • 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

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Abstract

In ozone generation, the oxygen-containing process gas is normally compressed to a pressure of 1.6 bar and blown down again after the process has been completed. According to the invention, the internal energy of the process gas is to be utilised for generating mechanical work energy. If this process is carried out upstream of the ozone apparatus, letting down of the gas causes a lowering of the temperature. This eliminates the cost of additional cooling of the process gas. <IMAGE>

Description

OzonerzeugungsanlageOzone generation plant

Die Erfindung betrifft eine Ozonerzeugungsanlage mit einer Gasbehandlungsvorrichtung, der von einem Verdichter ein komprimiertes sauerstoffhaltiges Gas zugeführt wird und deren Auslaß, ggf. über eine Kühlvorrichtung, mit dem Einlaß eines Ozongenerators verbunden ist.The invention relates to an ozone generation system with a gas treatment device, to which a compressed oxygen-containing gas is fed by a compressor and its outlet, possibly via a cooling device, with the inlet of an ozone generator connected is.

Für die Ozonherstellung ist die Prozeß luft in einer Luftaufbereitungsanlage so zu behandeln, daß der Taupunkt unter etwa -500C und die Temperatur der Luft beim Einströmen in den Ozoneur nicht über 10°C liegt. Nur auf diese Weise ist eine ausreichende Ozonausbeute ZU erzielen. Die Luft muß im Ozoneur außerdem noch gekühlt werden, um einen weiteren Temperaturanstieg und den damit verbundenen Ozonabbau zu verringern. Nach der mechanischen Reinigung wird die Luft durch einen Verdichter auf einen Druck von ca. 1,6 - 1,8 bar abs. ge- bracht. Dies zieht eine Erwärmung der Luft auf etwa 800C nach sich.For the production of ozone, the process air is in an air treatment system to be treated so that the dew point is below about -500C and the temperature of the air at Flow into the Ozoneur does not exceed 10 ° C. Only in this way is sufficient To achieve ozone yield. The air in the Ozoneur must also be cooled, to reduce a further rise in temperature and the associated ozone depletion. After mechanical cleaning, the air is compressed by a compressor from approx. 1.6 - 1.8 bar abs. ge brings. This attracts a warming the air to about 800C.

Danach wird die Temperatur der Luft in einem Kühler und einem nachfolgenden Kühlaggregat auf ca. 50C reduziert.After that, the temperature of the air is in a cooler and a subsequent one Cooling unit reduced to approx. 50C.

Hierdurch fallen erhebliche Feuchtigkeitsmengen aus der Luft aus. Die verbleibende Feuchtigkeit wird zu einem großen Teil in der nachfolgenden Lufttrocknung z.B.This causes considerable amounts of moisture to fall out of the air. The remaining moisture is to a large extent in the subsequent air drying e.g.

durch Adsorption an Silikagel etc. weitgehend entfernt.largely removed by adsorption on silica gel etc.

Durch die Adsorptionswärme steigt die Temperatur des zu trocknenden Betriebsgases an. Als Richtwert kann angenommen werden, daß jedes Gramm Wasser, das aus einem Kubikmeter Betriebsgas durch Adsorption entfernt wird, die Temperatur dieses Gasvolumens um etwa 2"C erhöht.The heat of adsorption increases the temperature of the material to be dried Operating gas. As a guideline, it can be assumed that every gram of water, that is removed from one cubic meter of operating gas by adsorption, the temperature this gas volume increased by about 2 "C.

Daher ist es, insbesondere bei größeren Anlagen, technisch sinnvoll, die Luft vor dem Eintritt in den Ozoneur durch ein weiteres Kühlaggregat abzukühlen. Bei einer Ozonkonzentration von etwa 10 g/m3 i.N. liegt der-Energieverbrauch für Luftförderung und Luftaufbereitung bei größeren Anlagen zwischen etwa 4 und 5 kWh/kg O3.It is therefore technically sensible, especially in the case of larger systems, to to cool the air by another cooling unit before entering the Ozoneur. At an ozone concentration of about 10 g / m3 at sea level is the energy consumption for Air delivery and air treatment in larger systems between around 4 and 5 kWh / kg O3.

Am Ausgang des Ozoneurs steht die ozonhaltige Luft noch unter einem Druck von etwa 1,6 bar abs.. Die Verdichtung der Luft in der Luftfördereinrichtung, die einen hohen Energiebedarf aufweist, reduziert die Dimensionen der nachgeschalteten Kühl- und Trocknungsaggregate, dient also der Kostensenkung, und bietet die Möglichkeit, bestimmte Strömungswiderstände zu überwinden.At the exit of the ozoneur, the ozone-containing air is still under you Pressure of about 1.6 bar abs. The compression of the air in the air conveying device, which has a high energy requirement, reduces the dimensions of the downstream Cooling and drying units, so it serves to reduce costs and offers the possibility of to overcome certain flow resistances.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ozonerzeugungsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Energieverbrauch und der apparative Aufwand wesentlich verringert sind.The invention is based on the object of an ozone generation system to create the type mentioned, in which the energy consumption and the apparatus Effort are significantly reduced.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß hinter der Gasbehandlungsvorrichtung eine Entspannungsvorrichtung vorgesehen ist, die einen Teil der Antriebsenergie für den Verdichter liefert.The solution to this problem is that behind the gas treatment device is provided an expansion device which has a Provides part of the drive energy for the compressor.

Nach der Erfindung wird beim Entspannen des Prozeßgases vor oder hinter dem Ozongenerator ein Teil der Verdichtungsenergie wiedergewonnen und direkt zur Komprimierung neuen Prozeßgases verwandt. Auf diese Weise läßt sich die elektrische Antriebsleistung für die Gasverdichtung auf nahezu die Hälfte reduzieren. Bei der erfindungsgemäßen Ozonerzeugungsanlage erfolgt die Reduzierung des Gasdrucks auf den Betriebsdruck nicht durch Entspannung in einer Druckregelvorrichtung, sondern beispielsweise in einer Gasturbine. Durch die Entspannung leistet das Prozeßgas Arbeit. Die Gasbehandlungsvorrichtung kann ein Gastrockner, eine Luftzerlegungsanlage, ein Ozonadsorber oder eine andere Vorrichtung sein, die Prozeßgas mit höherem Druck bereitstellt als der Ozongenerator benötigt.According to the invention, when releasing the process gas before or after Part of the compression energy is recovered by the ozone generator and sent directly to the Compression related to new process gas. In this way the electrical Reduce drive power for gas compression to almost half. In the The ozone generation system according to the invention is based on the reduction of the gas pressure the operating pressure not through relaxation in a pressure control device, but for example in a gas turbine. The process gas makes the expansion Job. The gas treatment device can be a gas dryer, an air separation plant, be an ozone adsorber or other device, the process gas at higher pressure provides than the ozone generator needs.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Entspannungsvorrichtung die zwischen Adsorptionstrockner und Ozongenerator geschaltete Kühlvorrichtung ersetzt. In diesem Fall ist also die Entspannungsvorrichtung in Strömungsrichtung des Gases vor dem Ozongenerator angeordnet. Bei der Entspannung des Gases kühlt diese sich auf die für den Ozongenerator erforderliche Eingangstemperatur ab. Hierdurch wird einerseits eine Kühlung des dem Ozongenerator zuzuführenden Gases erreicht und andererseits die Energierückgewinnung bewirkt.According to a preferred development of the invention, it is provided that the expansion device between the adsorption dryer and the ozone generator switched cooling device replaced. So in this case is the relaxation device arranged upstream of the ozone generator in the direction of flow of the gas. When relaxing of the gas, this cools down to the inlet temperature required for the ozone generator away. On the one hand, this results in a cooling of the gas to be supplied to the ozone generator achieved and on the other hand causes the energy recovery.

Da es nach der Erfindung möglich ist, Gas kostengünstig zu komprimieren, kann man in der Aufbereitungsanlage höhere Verdichtungen durchführen als bei bekannten Anlagen. Dadurch fällt einerseits eine erhöhte Feuchtigkeitsmenge bereits vor der Trocknung aus und andererseits verringert sich durch das reduzierte Gasvolumen die Größe der Gastrocknungsanlage.Since it is possible according to the invention to compress gas inexpensively, you can carry out higher compaction in the processing plant than with known ones Investments. As a result, on the one hand, an increased amount of moisture already falls before the Drying off and, on the other hand, the reduced gas volume reduces the Size of the gas drying plant.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Entspannungsvorrichtung eine Turbine, die ihrerseits den Verdichter antreibt.According to a preferred embodiment of the invention, the relaxation device a turbine, which in turn drives the compressor.

Der Verdichter kann aus zwei Verdichterstufen bestehen, von denen die eine ausschließlich von der Energie der Entspannungsvorrichtung angetrieben ist.The compressor can consist of two compressor stages, of which one driven exclusively by the energy of the relaxation device is.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Entspannungsvorrichtung zusammen mit dem Verdichter bzw. der Verdichterstufe als Kolben-/Zylindereinheit ausgebildet, die zwei Zylinderräume aufweist, von denen jeder mit einem Einlaßventil und einem Auslaßventil versehen ist. Die Entspannungsvorrichtung und der Verdichter bilden eine Einheit, die zusätzlich noch mit Fremdenergie versorgt werden kann, die aber auch als autarke Einheit ausgeführt sein kann, bei der die Entspannungsvorrichtung den Verdichter ausschließlich antreibt.In another embodiment of the invention, the expansion device is together with the compressor or the compressor stage as a piston / cylinder unit formed having two cylinder chambers, each of which is provided with an intake valve and an exhaust valve is provided. The expansion device and the compressor form a unit that can also be supplied with external energy, but which can also be designed as a self-sufficient unit in which the relaxation device exclusively drives the compressor.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.In the following, with reference to the drawings, exemplary embodiments the invention explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 eine Darstellung einer ersten Ausführungsfcrm der Ozonerzeugungsanlage, Fig. 2 eine Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Ozonerzeugungsanlage, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel mit zwei Verdichterstufen, Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel, bei dem Entspannungsvorrichtung und Verdichter in einer Kolben-/Zylindereinheit vereinigt sind, Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel anhand einer Ozonerzeugungsanlage, bei der der Ozongenerator mit mehreren Adsorbern zusammengeschaltet ist und jeweils mit einem dieser Adsorber in einem Kreislauf arbeitet und Fig. 6 eine Teildarstellung einer Modifizierung von-Fig. 5.They show: FIG. 1 an illustration of a first embodiment Ozone generation system, FIG. 2 shows a representation of a second embodiment of the Ozone generation system, Fig. 3 shows an embodiment with two compressor stages, Fig. 4 shows an embodiment in which the expansion device and compressor in a piston / cylinder unit are combined, FIG. 5 shows a further exemplary embodiment using an ozone generation system in which the ozone generator has several adsorbers is interconnected and each with one of these adsorbers in a circuit and FIG. 6 is a partial illustration of a modification of FIG. 5.

Bei der Ozonerzeugungsanlage nach Fig. 1 nzird die Druckluft von dem Verdichter 10, der von einem Motor 11 angetrieben ist, über ein Luftfilter 12 angesaugt und verdichtet. Die verdichtete Luft wird durch einen Kühler 13 in Form eines Wärmetauschers und ein Kälteaggregat 14 hiedurchgeleitet, um in verdichtetem und gekühltem Zustand dem Adsorptionstrockner 15, der Kieselgel, Alugel, Molekularsiebe etc. enthält, zugeführt zu werden. Im Adsorptionstrockner wird Feuchtigkeit aufgenommen und gleichzeitig wird die Druckluft erwärmt.In the ozone generation system according to Fig. 1 nzird the compressed air from the Compressor 10, which is driven by a motor 11, is sucked in via an air filter 12 and condensed. The compressed air is passed through a cooler 13 in the form of a heat exchanger and a refrigeration unit 14 passed through in order to be in a compressed and cooled state the adsorption dryer 15, which contains silica gel, aluminum gel, molecular sieves, etc., to be fed. In the adsorption dryer, moisture is absorbed and at the same time the compressed air is heated.

In einem nachfolgenden Kühlaggregat 16 erfolgt eine Kühlung der getrockneten Druckluft auf ca. 5 - 100C.The dried ones are cooled in a subsequent cooling unit 16 Compressed air to approx. 5 - 100C.

Die Druckluft wird auf einen Druck von 1,5 - 1,7 bar abs. entspannt und dem Ozongenerator 17 zugeführt, TTO durch Plasmaentladung ein Teil der Druckluft in Ozon (03) umgesetzt wird. Im Ozongenerator 17 erfolgt wiederum eine Kühlung durch Kühlwasser.The compressed air is brought to a pressure of 1.5-1.7 bar abs. relaxed and fed to the ozone generator 17, TTO by plasma discharge Part of the compressed air is converted into ozone (03). In the ozone generator 17 takes place again cooling by cooling water.

Die bisher beschriebene Anlage ist bekannt. Normalerweise wird das den Ozongenerator 17 verlassende Prozeßgas, das noch unter einem Druck von über 1,6 bar steht, ohne daß es zu einer Arbeitsleistung kommt, entspannt.The system described so far is known. Usually that will the ozone generator 17 leaving process gas that is still under a pressure of over 1.6 bar is relaxed without any work being done.

Nach der Erfindung wird das den Ozongenerator 17 verlastende Prozeßgas der Entspannungsvorrichtung 18 zugeführt, bei der es sich im vorliegenden Fall um eine Turbine handelt. Das Prozeßgas treibt die Turbine an, deren Ausgangswelle 19 mit einer Eingangswelle 20 des Verdichters 10 verbunden ist. Auf diese Weise liefert das Prozeßgas durch die freiwerdende Entspannungsenergie einen Teil der Antriebsenergie des Verdichters 10, wodurch die Stromaufnahme des Motors 11 verringert wird.According to the invention, the ozone generator 17 is loaded process gas supplied to the expansion device 18, which in the present case is a turbine acts. The process gas drives the turbine whose output shaft 19 is connected to an input shaft 20 of the compressor 10. That way delivers the process gas part of the drive energy due to the released expansion energy of the compressor 10, whereby the power consumption of the motor 11 is reduced.

In Fis. 1 sind an den verschiedenen Stellen des Systems die Drücke und Temperaturen eingetragen, deren nochmalige Angabe in der Beschreibung daher nicht erforderlich ist.In Fis. 1 are the pressures at the various points in the system and temperatures are entered, which is why they are stated again in the description is not required.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 gleicht weitgehend demjenigen der Fig. 1, so daß die nachfolgende Beschreibung sich auf die Unterschiede beschränkt. Gemaß Fig. 2 ist die als Entspannungsvorrichtung 18 wirkende Turbine zwischen den Adsorptionstrockner 15 und den Ozongenerator 17 geschaltet. Da die Entspannungsvorrichtung 18 eine starke Temperaturabsenkung der Druckluft bewirkt, ist die Kühlvorrichtung 16 nicht erforderlich. Aus den angegebenen Druck- und Temperaturwer- ten erkennt man, daß dem Ozongenerator 17 die Druckluft mit einem Druck von 1,05 bar bei einer Temperatur von -20C zugeführt wird. Durch die mit der Entspannung verbundene Abkühlung ist die zusätzliche externe Kühlung überflüssig. Die Druckluft wird sogar auf eine Temperatur gebracht, die erheblich niedriger ist als diejenige Temperatur, mit der die Druckluft dem Ozongenerator bei dem ersten Ausführungsbeispiel zugeführt wird. Dies hat zur Folge, daß die Kühlleistung für den Ozongenerator 17 verringert werden kann.The embodiment of FIG. 2 largely resembles that of Fig. 1, so that the following description is limited to the differences. According to FIG. 2, the turbine acting as an expansion device 18 is between the Adsorption dryer 15 and the ozone generator 17 switched. As the relaxation device 18 causes a sharp drop in the temperature of the compressed air is the cooling device 16 not required. From the specified pressure and temperature values th it can be seen that the ozone generator 17, the compressed air with a pressure of 1.05 bar is supplied at a temperature of -20C. Through the associated with relaxation There is no need for additional external cooling. The compressed air will even brought to a temperature which is considerably lower than the temperature with which the compressed air is supplied to the ozone generator in the first embodiment will. As a result, the cooling capacity for the ozone generator 17 is reduced can be.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 gleicht demjenigen der Fig. 2 mit Ausnahme der Tatsache, daß anstelle des einstufigen Verdichters 10 ein zweistufiger Verdichter aus den Verdichterstufen 101 und 102 benutzt wird. Die erste Verdichterstufe 101 wird ausschließlich von der Entspannungsvorrichtung 18 angetrieben und sie benötigt daher keinen Motorantrieb. Die zweite Verdichterstufe-102 ist im Luftweg hinter dem Kühler 13 angeordnet.The embodiment of FIG. 3 is similar to that of FIG Except for the fact that instead of the single-stage compressor 10, a two-stage Compressor from the compressor stages 101 and 102 is used. The first compression stage 101 is driven exclusively by the expansion device 18 and it is required therefore no motor drive. The second stage compressor-102 is in the air behind the cooler 13 is arranged.

Diese zweite Verdichterstufe 102 wird von dem Plotor 11 angetrieben.This second compressor stage 102 is driven by the plotter 11.

Bei den bisherigen Ausführungsbeispielen sind jeweils Aggregate aus einer Turbine und einem Turbo-Verdichter benutzt worden. Diese Maschinen arbeiten bei den hier gegebenen5 Verhältnissen mit einem Wirkungsgrad von über 80%.In the previous exemplary embodiments, units are in each case off a turbine and a turbo compressor. These machines work at the given here5 conditions with an efficiency of over 80%.

Für den Betrieb von kleineren Anlagen kann es sinnvoll sein, Kolbenmaschinen einzusetzen. Fig. 4 zeigt das Prinzip einer derartigen Kolbenmaschine, die aus einer Kolben-/Zylinuereinheit 21 besteht. Der Kolben 22 unterteilt den Zylinder in die beiden Zylinderräume 23 und 24. Der Zylinderraum 23 weist ein Einlaßventil 25 und ein Auslaßventil 26 auf. Beide Ventile 25 und 26 sind Rückschlagventile. Das Einlaßventil 25 ist ausschließlich in Einlaß richtung und das Auslaßventil 26 ausschließlich in Auslaßrichtung durchlässig.For the operation of smaller systems it can be useful to use piston machines to use. Fig. 4 shows the principle of such a piston machine, which consists of a Piston / cylinder unit 21 consists. The piston 22 divides the cylinder into the two cylinder chambers 23 and 24. The cylinder chamber 23 has an inlet valve 25 and an outlet valve 26. Both valves 25 and 26 are check valves. The inlet valve 25 is exclusively in the inlet direction and the outlet valve 26 exclusively permeable in the outlet direction.

Der Zylinderraum 24 weist ebenfalls ein Einlaßventil 25 und ein Auslaßventil 26 als Rückschlagventile auf. Das Einlaßventil 25 des Zylinderraumes 23 ist an die Hochdruckleitung angeschlossen und das Auslaßventil 26 an die Niederdruckleitung. Der Zylinderraum 23 arbeitet als Entspannungsvorrichtung. Das Einlaßventil des Zylinderraumes 24 ist mit der Atmosphäre verbunden und das Auslaßventil 26 dieses Zylinderraumes ist mit der Druck leitung verbunden. Der Kolben 22 wird über die kolbenstange 27 von einem (nicht dargestellten) Motor hin- und hergeschoben.The cylinder space 24 also has an inlet valve 25 and an outlet valve 26 as check valves. The inlet valve 25 of the cylinder chamber 23 is to the High pressure line connected and the outlet valve 26 to the low pressure line. The cylinder space 23 works as an expansion device. The inlet valve of the cylinder chamber 24 is connected to the atmosphere and the outlet valve 26 of this cylinder space is connected to the pressure line. The piston 22 is pushed over the piston rod 27 pushed back and forth by a motor (not shown).

Im folgenden wird ein Berechnungsbeispiel für die Ausführungsform der Fig. 2 angegeben: Bei einer Ozonkonzentration von 10 g/m3 im Normzustand hat die Luftaufbereitungsanlage einen Durchsatz von 50.000 m3/h i.N. zu bewältigen. Bei einer Verdichtung der Luft auf 1,62 bar nimmt der Turbo-Verdichter eine Leistung von ca. 1150 kW auf. Wird die Luft nach der Lufttrocknung von 1,6 auf 1,05 bar in einer Turbine entspannt und die dabei gewonnene Antriebsleistung zur Unterstützung des Antriebs des Verdichters genutzt, so reduziert sich die elektrische Leistungsaufnahme des Antriehsmotors auf 620 kW.The following is a calculation example for the embodiment of Fig. 2: At an ozone concentration of 10 g / m3 in the normal state the air treatment system has a throughput of 50,000 m3 / h in the mean time. to manage something. When the air is compressed to 1.62 bar, the turbo compressor consumes power of approx. 1150 kW. If the air after air drying is increased from 1.6 to 1.05 bar in a turbine and the drive power gained in the process as support the drive of the compressor is used, the electrical power consumption is reduced of the drive motor to 620 kW.

In Fig. 5 ist eine Ozonerzeugungsanlage dargestellt, bei der als Prozeßgas Sauerstoff oder ein Gemisch aus Sauerstoff und Stickstoff benutzt wird. Das Prozeßgas wird durch eine Zuführleitung 28 dem Ozonerzeuger 17 zugeführt. Das den Ozonerzeuger 17 verlassende Gas, das °2 und O3 enthält, wird anschließend in dem Verdichter 10 verdichtet, bevor es einem der beiden Ozonadsorber 29,30 zugeführt wird. Das Ventil 31 verbindet den Auslaß des Verdichters 10 entweder mit dem Einlaß des Ozonadsorbers 29- oder mit dem Einlaß des Ozonadsorbers 30. Ein weiteres Ventil 32 verbindet entweder den Auslaß des Ozonadsorbers 29 oder den Auslaß des Ozonadsorbers 30 mit dem Einlaß der Entspannungsvorrichtung 18, bei der es sich im vorliegenden Fall um eine Turbine handelt. Der Auslaß der Entspannungsvorrichtung 18 ist über die Rücklaufleitung 33 mit der Einlaß leitung 28 verbunden. Die Einmündungsstelle ist mit 34 bezeichnet.In Fig. 5, an ozone generating system is shown in which the process gas Oxygen or a mixture of oxygen and nitrogen is used. The process gas is fed to the ozone generator 17 through a feed line 28 fed. The gas leaving the ozone generator 17, which contains ° 2 and O3, then becomes compressed in the compressor 10 before it is fed to one of the two ozone adsorbers 29,30 will. The valve 31 connects the outlet of the compressor 10 to either the inlet of the ozone adsorber 29- or with the inlet of the ozone adsorber 30. Another valve 32 connects either the outlet of the ozone adsorber 29 or the outlet of the ozone adsorber 30 with the inlet of the expansion device 18, which is in the present Case is a turbine. The outlet of the expansion device 18 is over the return line 33 is connected to the inlet line 28. The confluence point is denoted by 34.

Die Einlässe der beiden Ozonadsorber 29 und 30 sind über ein weiteres Umschaltventil 35 mit einer Spülgasleitung 36 verbunden, an die sie in Abhängigkeit von der Ventilstellung abwechselnd angeschlossen werden.The inlets of the two ozone adsorbers 29 and 30 are via another Switching valve 35 is connected to a purge gas line 36 to which it is dependent be connected alternately from the valve position.

Die Auslässe der beiden Ozonadsorber 29,30 sind über ein Umschaltventil 37 mit einer Abführleitung 38 verbunden, an die sie abwechselnd angeschlossen werden.The outlets of the two ozone adsorbers 29, 30 are via a switching valve 37 connected to a discharge line 38 to which they are alternately connected.

Sämtliche Ventile 31,32,35,37 werden gemeinsam gesteuert und umgeschaltet.All valves 31,32,35,37 are controlled and switched over together.

Die Ausgangswelle 19 der Entspannungsvorrichtung 18 ist mit der Bingangswelle 20 des Verdichters 10 gekuppelt, so daß die bei der Entspannung frei werdende Energie für den Antrieb des Verdichters 10 mitbenutzt wird.The output shaft 19 of the relaxation device 18 is with the input shaft 20 of the compressor 10 coupled, so that the energy released during relaxation is also used to drive the compressor 10.

Das im Ozongenerator 17 gebildete Sauerstoff-Ozon-Gemisch wird im Verdichter 10 auf etwa 3 bar verdichtet, bevor es z.B. dem Ozonadsorber 29 zugeführt wird. Die Ozonadsorber benötigen für ihre Funktion einen entsprechend hohen Gasdruck. Im Ozonadsorber 29 strömt das Gemisch über Silicagel, wobei Ozon adsorbiert wird und Sauerstoff vorbeistreicht. Der Sauerstoff wird über das geöffnete Ventil 32 der Entspannungsvorrichtung 18 zugeführt und auf etwa 1 bar entspannt. Uber die Rücklaufleitung 33 wird der Sauerstoff zum Ozonerzeuger 17 zurückgeführt.The oxygen-ozone mixture formed in the ozone generator 17 is in the Compressor 10 is compressed to about 3 bar before it is fed to the ozone adsorber 29, for example will. The ozone adsorbers require a correspondingly high gas pressure for their function. In the ozone adsorber 29 the mixture flows over silica gel, taking ozone is adsorbed and oxygen sweeps past. The oxygen is over the opened Valve 32 is supplied to the expansion device 18 and expanded to about 1 bar. The oxygen is returned to the ozone generator 17 via the return line 33.

Während der Ozonadsorber 29 in der Adsorptionsphase arbeitet, wird mit einem Spülgas (Luft oder N2), das über die Spülgasleitung 36 zugeführt wird, der zuvor beladene Ozonadsorber 30 gespült. Das Spülgas-Ozon-Gemisch wird über Leitung 38 abgeführt. Anschließend werden die Ventile 31,32,35 und 37 umgeschaltet, so daß der Ozonadsorber 29 gespült und der Ozonadsorber 30 beladen wird.While the ozone adsorber 29 is working in the adsorption phase with a purge gas (air or N2), which is supplied via the purge gas line 36, the previously loaded ozone adsorber 30 is flushed. The purge gas-ozone mixture is via line 38 discharged. The valves 31, 32, 35 and 37 are then switched over so that the ozone adsorber 29 is flushed and the ozone adsorber 30 is loaded.

Wahrend bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 das Prozeßgas in der Zuführleitung 28 mit einem Druck von etwa 1 bar zugeführt wird, liefert bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 die vorgeschaltete (nicht dargestellte) Aufbereitungsanlage das Prozeßgas mit-einem höheren Druck von z.B. 3 bar. Hierbei ist die Entspannungsvorrichtung 18 (Turbine) zwischen die Einmündungsstelle 34 der Rücklaufleitung 33 und den Ozongenerator 17 geschaltet, während die Rücklaufleitung 33 direkt an das Ventil 32 angeschlossen ist. Hierbei wird nicht nur die über die Rücklaufleitung 33 kommende Gasmenge, sondern auch die durch die Zuführleitung 28 zugeführte Gasmenge auf den Arbeitsdruck des Ozongenerators 17 von etwa 1 bar entspannt.While in the embodiment of FIG. 5, the process gas in the Feed line 28 is fed at a pressure of about 1 bar, delivers in the Embodiment of FIG. 6, the upstream (not shown) processing plant the process gas at a higher pressure of e.g. 3 bar. Here is the relaxation device 18 (turbine) between the confluence point 34 of the return line 33 and the ozone generator 17 switched, while the return line 33 is connected directly to the valve 32 is. In this case, not only the amount of gas coming via the return line 33, but also the amount of gas supplied through the supply line 28 to the working pressure of the Ozone generator 17 relaxed from about 1 bar.

In Fig. 6 sind diejenigen Komponenten, die in gleicher Weise ausgebildet sind und betrieben werden wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5, aus Gründen der Übersichtlichkeit fortgelassen worden.In Fig. 6 those components are formed in the same way and operated as in the embodiment of Fig. 5, for reasons for the sake of clarity have been omitted.

Claims (8)

ANSPRUCHE 1. Ozonerzeugungsanlage mit einer Gasbehandlungsvorrichtung, der von einem Verdichter ein komprimiertes sauerstoffhaltiges Gas zugeführt wird und deren Auslaß, ggf. über eine Kühlvorrichtung, mit dem Einlaß eines Ozongenerators verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Gasbehandlungsvorrichtung (15) eine Entspannungsvorrichtung (18) vorgesehen ist, die einen Teil der Antriebsenergie für den Verdichter (10) liefert. CLAIMS 1. Ozone generation system with a gas treatment device, to which a compressed oxygen-containing gas is fed by a compressor and its outlet, possibly via a cooling device, with the inlet of an ozone generator is connected, characterized in that behind the gas treatment device (15) a relaxation device (18) is provided, which part of the drive energy for the compressor (10) delivers. 2. Ozonerzeugungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannungsvorrichtung (18) die zwischen Gasbehandlungsvorrichtung (15) und Ozongenerator (17) geschaltete Kühlvorrichtung ist.2. Ozone generating system according to claim 1, characterized in that the expansion device (18) between the gas treatment device (15) and Ozone generator (17) is switched cooling device. 3. Ozonerzeugungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannungsvorrichtung (18) eine Turbine treibt, die ihrerseits einen Verdichter (10) antreibt.3. Ozone generating system according to claim 1 or 2, characterized in that that the expansion device (18) drives a turbine, which in turn drives a compressor (10) drives. 4. Ozonerzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (10) aus zwei Verdichterstufen (101,102) besteht, von denen die eine ausschließlich von der Energie der Entspannungsvorrichtung (18) angetrieben ist.4. Ozone generating system according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the compressor (10) consists of two compressor stages (101,102), one of which relies exclusively on the energy of the expansion device (18) is driven. 5. Ozonerzeugungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannungsvorrichtung (18) zusammen mit dem Ver- dichter (10) bzw. der Verdichterstufe als Kolben-/Zylindereinheit (21) ausgebildet ist, die zwei Zylinderräume (23,24) aufweist, von denen jeder mit einem Einlaßventil (25) und einem Auslaßventil (26) versehen ist.5. Ozone generating system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the relaxation device (18) together with the poet (10) or the compressor stage is designed as a piston / cylinder unit (21), which has two cylinder chambers (23,24), each of which has an inlet valve (25) and an outlet valve (26) is provided. 6. Ozonerzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ozongenerator (17) mit einem Ozonadsorber (29;30) als Gasbehandlungsvorrichtung einen Kreislauf bildet, in den vor dem Ozonerzeuger (17) eine Zuführleitung (28) mündet, daß der Verdichter (10) zwischen Ozongenerator (17) und Ozonadsorber (29;30) angeordnet ist und daß die Entspannungsvorrichtung (18) im Kreislauf hinter dem Ozonadsorber (29;30) angeordnet ist.6. Ozone generating system according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the ozone generator (17) with an ozone adsorber (29; 30) as a gas treatment device forms a circuit in which a feed line (28) is located in front of the ozone generator (17) leads to the fact that the compressor (10) between the ozone generator (17) and ozone adsorber (29; 30) is arranged and that the relaxation device (18) in the circuit behind the Ozone adsorber (29; 30) is arranged. 7. Ozonerzeugungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannungsvorrichtung (18) zwischen dem Ozonadsorber <29;30) und der Einmündungsstelle (34) der Rücklaufleitung (33) in die Zuführleitung (28) angeordnet ist.7. ozone generating system according to claim 6, characterized in that the expansion device (18) between the ozone adsorber <29; 30) and the confluence point (34) of the return line (33) is arranged in the supply line (28). 8. Ozonerzeugungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannungsvorrichtung (18) hinter der Einmündungsstelle (34) der Zuführleitung (33) in der Zuführleitung (28) angeordnet ist.8. ozone generating system according to claim 7, characterized in that the expansion device (18) behind the confluence point (34) of the supply line (33) is arranged in the feed line (28).
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