JP6165654B2 - Ozone production equipment - Google Patents

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  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Description

本発明の実施形態は、オゾン製造装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an ozone production apparatus.

従来、オゾンを発生させる装置として、オゾン発生器が用いられている。
オゾン発生器は、２つの電極間に位置する放電ギャップに原料酸素（オゾンの原料）を供給させた状態で、２つの電極間に高電圧を印加することで、放電ギャップに発生するバリア放電によりオゾン化ガス（オゾン）を生成する。 Conventionally, an ozone generator has been used as a device for generating ozone.
The ozone generator applies a high voltage between the two electrodes in a state where raw material oxygen (ozone raw material) is supplied to the discharge gap located between the two electrodes, thereby causing barrier discharge generated in the discharge gap. Ozonized gas (ozone) is generated.

従来、オゾン発生器では、低圧の条件を用いてオゾンの生成を行っていた。このため、２００ｇ／Ｎｍ３よりも高い濃度のオゾンを生成することが困難な可能性があった。 Conventionally, ozone generators generate ozone using low pressure conditions. For this reason, it may be difficult to generate ozone having a concentration higher than 200 g / Nm 3 .

特開平１０−１８２１０９号公報JP-A-10-182109

本発明が解決しようとする課題は、高濃度のオゾンを生成することのできるオゾン製造装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an ozone production apparatus capable of generating high-concentration ozone.

実施形態のオゾン製造装置は、酸素供給部と、昇圧部と、オゾン生成装置と、ＰＳＡ装置と、流量調整部と、第１の圧力計と、第２の圧力計と、制御装置と、を持つ。酸素供給部は、原料酸素を供給する。昇圧部は、前記酸素供給部から供給された前記原料酸素を昇圧する。オゾン生成装置は、前記昇圧部の後段に配置され、昇圧後の前記原料酸素からオゾンを生成させる。ＰＳＡ装置は、前記オゾン生成装置の後段に配置され、昇圧後の前記原料酸素と前記オゾンとが混合された混合ガスから前記オゾンを分離する。流量調整部は、前記昇圧部の前段に配置され、該昇圧部に供給する前記原料酸素の流量を調整する。第１の圧力計は、前記オゾン生成装置の入口側に位置する前記原料酸素の圧力を測定する。第２の圧力計は、前記オゾン生成装置の出口側に位置する前記混合ガスの圧力を測定する。制御装置は、前記第１の圧力計が測定する第１の圧力と前記第２の圧力計が測定する第２の圧力との差が所定の閾値以下となるように前記流量調整部を制御する。 The ozone production apparatus according to the embodiment includes an oxygen supply unit, a boosting unit, an ozone generation device, a PSA device, a flow rate adjustment unit, a first pressure gauge, a second pressure gauge, and a control device. Have. The oxygen supply unit supplies raw material oxygen. The boosting unit boosts the source oxygen supplied from the oxygen supply unit. The ozone generating device is disposed at the subsequent stage of the pressure increasing unit, and generates ozone from the raw material oxygen after pressure increasing. The PSA device is disposed at a subsequent stage of the ozone generator, and separates the ozone from a mixed gas in which the raw material oxygen and the ozone after the pressure increase are mixed. The flow rate adjusting unit is arranged in front of the boosting unit and adjusts the flow rate of the raw material oxygen supplied to the boosting unit. The first pressure gauge measures the pressure of the raw material oxygen located on the inlet side of the ozone generator. The second pressure gauge measures the pressure of the mixed gas located on the outlet side of the ozone generator. The control device controls the flow rate adjusting unit so that a difference between the first pressure measured by the first pressure gauge and the second pressure measured by the second pressure gauge is equal to or less than a predetermined threshold value. .

本実施形態のオゾン製造装置の概略構成を模式的に示す図。The figure which shows typically schematic structure of the ozone manufacturing apparatus of this embodiment. 本実施形態のオゾン製造装置を構成するオゾン生成装置の断面図。Sectional drawing of the ozone production | generation apparatus which comprises the ozone manufacturing apparatus of this embodiment. オゾンを含む混合ガスを第１の吸着塔に供給し、吸着時における第１の吸着塔内のガス圧を変化させたときの該ガス圧（ＭＰａ）と脱着オゾン濃度／吸着オゾン濃度（％）との関係を示す図（グラフ）。Gas mixture (MPa) and desorption ozone concentration / adsorption ozone concentration (%) when a mixed gas containing ozone is supplied to the first adsorption tower and the gas pressure in the first adsorption tower is changed during adsorption (Graph) showing the relationship between 実施例１の放電ギャップを０．０５ｍｍとしたときのオゾン吸着時の第１の吸着塔内のガス圧とオゾン濃度との関係を示す図（グラフ）。The figure (graph) which shows the relationship between the gas pressure in the 1st adsorption tower at the time of ozone adsorption, and ozone concentration when the discharge gap of Example 1 is 0.05 mm. 実施例２の放電ギャップを０．１ｍｍとしたときのオゾン吸着時の第１の吸着塔内のガス圧とオゾン濃度との関係を示す図（グラフ）。The figure (graph) which shows the relationship between the gas pressure in the 1st adsorption tower at the time of ozone adsorption, and ozone concentration when the discharge gap of Example 2 is 0.1 mm. 実施例３の放電ギャップを０．４ｍｍとしたときのオゾン吸着時の第１の吸着塔内のガス圧とオゾン濃度との関係を示す図（グラフ）。The figure (graph) which shows the relationship between the gas pressure in the 1st adsorption tower at the time of ozone adsorption, and ozone concentration when the discharge gap of Example 3 is 0.4 mm.

以下、実施形態のオゾン製造装置を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態のオゾン製造装置の概略構成を模式的に示す図である。
図１を参照するに、本実施形態のオゾン製造装置１０は、酸素供給部１１と、原料酸素供給ライン１３と、オゾン生成装置１５と、混合ガス供給ライン１７と、昇圧部１８と、流量調整部２１と、制御装置２２と、乾燥空気製造装置２３と、乾燥空気供給ライン２４と、ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ（圧力変動吸着））装置２６（以下、単に「ＰＳＡ装置２６」という）と、アルゴン除去装置２８と、を有する。 Hereinafter, the ozone manufacturing apparatus of embodiment is demonstrated with reference to drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a schematic configuration of an ozone production apparatus according to the present embodiment.
Referring to FIG. 1, the ozone production apparatus 10 of the present embodiment includes an oxygen supply unit 11, a raw material oxygen supply line 13, an ozone generation device 15, a mixed gas supply line 17, a booster 18, and a flow rate adjustment. Unit 21, control device 22, dry air production device 23, dry air supply line 24, PSA (Pressure Swing Adsorption) device 26 (hereinafter simply referred to as “PSA device 26”), argon And a removing device 28.

酸素供給部１１は、原料酸素供給ライン１３の一端と接続されている。酸素供給部１１は、原料酸素供給ライン１３、流量調整部２１、及び昇圧部１８を介して、オゾン生成装置１５に原料酸素を供給する。
原料酸素としては、例えば、酸素ガスや液体酸素等を用いることができる。酸素供給部１１としては、例えば、酸素ガスを供給する酸素ガス供給源、或いは液体酸素を供給する液体酸素供給源を用いることができる。 The oxygen supply unit 11 is connected to one end of the raw material oxygen supply line 13. The oxygen supply unit 11 supplies raw material oxygen to the ozone generator 15 via the raw material oxygen supply line 13, the flow rate adjusting unit 21, and the pressure increasing unit 18.
As source oxygen, for example, oxygen gas, liquid oxygen, or the like can be used. For example, an oxygen gas supply source that supplies oxygen gas or a liquid oxygen supply source that supplies liquid oxygen can be used as the oxygen supply unit 11.

原料酸素供給ライン１３は、その一端が酸素供給部１１と接続され、他端がオゾン生成装置１５と接続されている。原料酸素供給ライン１３は、酸素供給部１１から供給された原料酸素をオゾン生成装置１５に供給する。   The raw material oxygen supply line 13 has one end connected to the oxygen supply unit 11 and the other end connected to the ozone generator 15. The raw material oxygen supply line 13 supplies the raw material oxygen supplied from the oxygen supply unit 11 to the ozone generator 15.

図２は、本実施形態のオゾン製造装置を構成するオゾン生成装置の断面図である。図２において、Ｘ方向は、誘電体電極４５の延在方向を示しており、Ｙ方向は、Ｘ方向に直交する方向を示している。図２において、図１に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図１及び図２を参照するに、オゾン生成装置１５は、耐圧容器４１と、金属電極４２と、冷却水収容部４４と、誘電体電極４５と、スペーサ４７と、高圧給電端子５１と、配線５２と、高電圧電源５３と、ヒューズ５５と、第１の圧力計５８と、第２の圧力計５９と、を有する。 FIG. 2 is a cross-sectional view of an ozone generator that constitutes the ozone production apparatus of the present embodiment. In FIG. 2, the X direction indicates the extending direction of the dielectric electrode 45, and the Y direction indicates a direction orthogonal to the X direction. 2, the same components as those in the structure shown in FIG.
Referring to FIGS. 1 and 2, the ozone generator 15 includes a pressure vessel 41, a metal electrode 42, a cooling water storage unit 44, a dielectric electrode 45, a spacer 47, a high voltage power supply terminal 51, a wiring 52, a high-voltage power supply 53, a fuse 55, a first pressure gauge 58, and a second pressure gauge 59.

耐圧容器４１は、耐圧容器本体６１と、ガス導入口６２と、ガス導出口６４と、冷却水導入口６５と、冷却水導出口６７と、を有する。
耐圧容器本体６１は、オゾンが生成されるオゾン生成空間を区画している。ガス導入口６２は、昇圧部１８側に位置する耐圧容器本体６１の下部に設けられている。ガス導入口６２は、原料酸素供給ライン１３の他端と接続されている。ガス導入部６２は、耐圧容器本体６１内に原料酸素供給ライン１３を介して供給される原料酸素を導入するための導入口である。 The pressure vessel 41 includes a pressure vessel main body 61, a gas inlet 62, a gas outlet 64, a cooling water inlet 65, and a cooling water outlet 67.
The pressure vessel main body 61 defines an ozone generation space in which ozone is generated. The gas introduction port 62 is provided in the lower part of the pressure vessel main body 61 located on the booster 18 side. The gas inlet 62 is connected to the other end of the raw material oxygen supply line 13. The gas introduction part 62 is an inlet for introducing the raw material oxygen supplied into the pressure vessel main body 61 through the raw material oxygen supply line 13.

ガス導出口６４は、誘電体電極４５の後段に位置する耐圧容器本体６１の下部に設けられている。ガス導出口６４は、混合ガス供給ライン１７の一端と接続されている。
ガス導出口６４は、耐圧容器本体６１内で生成されたオゾンと原料酸素とが混合された混合ガスを混合ガス供給ライン１７に導出するための導出口である。 The gas outlet 64 is provided in the lower part of the pressure vessel main body 61 located at the rear stage of the dielectric electrode 45. The gas outlet 64 is connected to one end of the mixed gas supply line 17.
The gas lead-out port 64 is a lead-out port for leading the mixed gas in which the ozone generated in the pressure vessel main body 61 and the raw material oxygen are mixed to the mixed gas supply line 17.

冷却水導入口６５は、耐圧容器本体６１のうち、冷却水収容部４４に冷却水を導入可能な位置（具体的には、耐圧容器本体６１の下部）に設けられている。冷却水導入口６５は、冷却水収容部４４に金属電極４２を冷却するための冷却水を導入するための導入口である。
冷却水導出口６７は、耐圧容器本体６１のうち、冷却水収容部４４から冷却水を導出可能な位置（具体的には、耐圧容器本体６１の上部）に設けられている。冷却水導出口６７は、冷却水収容部４４から金属電極４２の冷却に寄与した冷却水を導出するための導出口である。
上記耐圧容器４１は、例えば、０．６ＭＰａ程度の圧力に耐え得ることが可能な構造（例えば、材質及び厚さ等）とされている。 The cooling water inlet 65 is provided in the pressure vessel main body 61 at a position where the cooling water can be introduced into the cooling water storage portion 44 (specifically, the lower portion of the pressure vessel main body 61). The cooling water introduction port 65 is an introduction port for introducing cooling water for cooling the metal electrode 42 into the cooling water storage unit 44.
The cooling water outlet 67 is provided in the pressure vessel main body 61 at a position where the cooling water can be led out from the cooling water storage portion 44 (specifically, the upper portion of the pressure vessel main body 61). The cooling water outlet 67 is an outlet for leading out cooling water that has contributed to cooling of the metal electrode 42 from the cooling water storage portion 44.
The pressure vessel 41 has a structure (for example, material and thickness) capable of withstanding a pressure of about 0.6 MPa, for example.

金属電極４２は、円筒状の部材であり、その中央部に中空部を有する。金属電極４２は、該中空部がＸ方向に延在するように、耐圧容器本体６１内に収容されている。
Ｙ方向に位置する金属電極４２の外周部は、冷却水導入口６５、冷却水導出口６７、及び冷却水収容部４７を区画する耐圧容器本体６１の内壁を囲むように、耐圧容器本体６１の内壁と接続されている。金属電極４２は、接地されている。
金属電極４２としては、例えば、ステンレス管を用いることができる。 The metal electrode 42 is a cylindrical member, and has a hollow portion at the center thereof. The metal electrode 42 is accommodated in the pressure vessel main body 61 so that the hollow portion extends in the X direction.
The outer peripheral portion of the metal electrode 42 positioned in the Y direction surrounds the inner wall of the pressure vessel main body 61 that partitions the cooling water inlet 65, the cooling water outlet 67, and the cooling water storage portion 47. Connected to the inner wall. The metal electrode 42 is grounded.
As the metal electrode 42, for example, a stainless steel tube can be used.

冷却水収容部４４は、金属電極４２の内壁と、金属電極４２の内壁で囲まれた耐圧容器本体６１の内壁と、で区画された円筒状の空間である。冷却水収容部４４には、冷却水循環装置（図示せず）から所定の温度に冷却された冷却水が供給される。   The cooling water storage portion 44 is a cylindrical space defined by the inner wall of the metal electrode 42 and the inner wall of the pressure vessel main body 61 surrounded by the inner wall of the metal electrode 42. The cooling water storage unit 44 is supplied with cooling water cooled to a predetermined temperature from a cooling water circulation device (not shown).

誘電体電極４５は、誘電部材７１と、導電膜７２と、を有する。誘電部材７１は、一方の端が閉塞され、他方の端が開放端とされた円筒状の部材である。誘電部材７１は、ガス導入口６２側に開放端が位置するように、金属電極４２の中空部に挿入されている。誘電部材７１は、金属電極４２では接触しないように、該中空部に配置されている。
誘電部材７１は、金属電極４２と導電膜７２との間に配置された誘電体として機能する。誘電部材７１としては、例えば、ステンレス膜を用いることができる。
導電膜７２は、誘電部材７１のうち、金属電極４２で囲まれた部分の内面を覆うように配置されている。導電膜７２としては、例えば、ステンレス膜を用いることができる。 The dielectric electrode 45 includes a dielectric member 71 and a conductive film 72. The dielectric member 71 is a cylindrical member whose one end is closed and the other end is an open end. The dielectric member 71 is inserted into the hollow portion of the metal electrode 42 so that the open end is positioned on the gas inlet 62 side. The dielectric member 71 is disposed in the hollow portion so as not to contact with the metal electrode 42.
The dielectric member 71 functions as a dielectric disposed between the metal electrode 42 and the conductive film 72. As the dielectric member 71, for example, a stainless film can be used.
The conductive film 72 is disposed so as to cover the inner surface of the portion surrounded by the metal electrode 42 in the dielectric member 71. As the conductive film 72, for example, a stainless film can be used.

スペーサ４７は、誘電部材７１と、誘電部材７１と対向する金属電極４２との隙間が所定の値となるように、誘電部材７１の周囲に複数配置されている。
これにより、誘電部材７１と金属電極４２との間には、円筒状の空間である放電ギャップ４８が形成されている。放電ギャップ４８は、パルス放電される領域であり、該領域において、オゾンが生成される。
放電ギャップ４８の値が小さいと、濃度の高いオゾンを高い収率で得ることができるが、放電ギャップ４８の値が小さすぎると均一な間隔で放電ギャップ４８を形成することが困難となる。また、放電ギャップ４８の値が小さすぎると、放電ギャップ４８を通過するガスの圧力損失が生じるため、放電ギャップ４８の下限は、０．０５ｍｍとなる。
上記理由により、放電ギャップ４８は、例えば、０．０５〜０．４ｍｍの範囲内で設定するとよい。 A plurality of spacers 47 are arranged around the dielectric member 71 such that the gap between the dielectric member 71 and the metal electrode 42 facing the dielectric member 71 has a predetermined value.
Thereby, a discharge gap 48 which is a cylindrical space is formed between the dielectric member 71 and the metal electrode 42. The discharge gap 48 is a region where pulse discharge is performed, and ozone is generated in the region.
If the value of the discharge gap 48 is small, high-concentration ozone can be obtained with a high yield, but if the value of the discharge gap 48 is too small, it becomes difficult to form the discharge gap 48 at uniform intervals. If the value of the discharge gap 48 is too small, pressure loss of the gas passing through the discharge gap 48 occurs, so the lower limit of the discharge gap 48 is 0.05 mm.
For the above reason, the discharge gap 48 is preferably set within a range of 0.05 to 0.4 mm, for example.

高圧給電端子５１は、ガス導入口６２側に位置する導電膜７２と接続されるように、誘電部材７１内に配置されている。
配線５２は、一端が高圧給電端子５１と接続されており、他端が高電圧電源５３と接続されている。
高電圧電源５３は、耐圧容器４１の外部に配置されている。高電圧電源５３は、接地されると共に、ヒューズ５５を介して、高圧給電端子５１にパルス状の高電圧を印加可能な状態で接続されている。
ヒューズ５５は、配線５２のうち、耐圧容器４１の外部に位置する部分に設けられている。 The high voltage power supply terminal 51 is disposed in the dielectric member 71 so as to be connected to the conductive film 72 located on the gas inlet 62 side.
The wiring 52 has one end connected to the high voltage power supply terminal 51 and the other end connected to the high voltage power supply 53.
The high voltage power supply 53 is disposed outside the pressure vessel 41. The high voltage power supply 53 is grounded and connected to the high voltage power supply terminal 51 through a fuse 55 in a state where a pulsed high voltage can be applied.
The fuse 55 is provided in a portion of the wiring 52 located outside the pressure vessel 41.

第１の圧力計５８は、耐圧容器４１内のうち、ガス導入口６２付近に位置する原料酸素の圧力を測定可能な位置に設けられている。第１の圧力計５８は、制御装置２２と電気的に接続されている。第１の圧力計５８は、測定した圧力に関するデータ（以下、「第１の圧力データ」という）を制御装置２２に送信する。
第２の圧力計５９は、耐圧容器４１内のうち、ガス導出口６４付近に位置する混合ガス（オゾンと酸素とを含むガス）の圧力を測定可能な位置に設けられている。第２の圧力計５９は、制御装置２２と電気的に接続されている。第２の圧力計５９は、測定した圧力に関するデータ（以下、「第２の圧力データ」という）を制御装置２２に送信する。
第２の圧力計５９が測定する圧力は、ＰＳＡ装置２６を構成する第１及び第２の吸着塔８１，８２の内圧と略等しい。 The first pressure gauge 58 is provided in the pressure vessel 41 at a position where the pressure of the raw material oxygen located near the gas inlet 62 can be measured. The first pressure gauge 58 is electrically connected to the control device 22. The first pressure gauge 58 transmits data related to the measured pressure (hereinafter referred to as “first pressure data”) to the control device 22.
The second pressure gauge 59 is provided in the pressure vessel 41 at a position where the pressure of the mixed gas (a gas containing ozone and oxygen) located near the gas outlet 64 can be measured. The second pressure gauge 59 is electrically connected to the control device 22. The second pressure gauge 59 transmits data relating to the measured pressure (hereinafter referred to as “second pressure data”) to the control device 22.
The pressure measured by the second pressure gauge 59 is substantially equal to the internal pressure of the first and second adsorption towers 81 and 82 constituting the PSA device 26.

上記構成とされたオゾン生成装置１５では、放電キャップ４８において放電中の電子が原料酸素に含まれる酸素分子と衝突することで生成される酸素原子が他の酸素分子と結合することで、オゾンが生成される。
そして、オゾン生成装置１５内で生成されたオゾンと、原料である酸素と、が混合された混合ガスは、ガス導出口６４を介して、混合ガス供給ライン１７に導出される。
また、オゾン生成装置１５では、原料酸素のうちの４７％をオゾンにすることが可能である。 In the ozone generator 15 having the above-described configuration, the oxygen atoms generated when the electrons being discharged collide with the oxygen molecules contained in the raw material oxygen in the discharge cap 48 are combined with other oxygen molecules, so that the ozone is generated. Generated.
The mixed gas in which the ozone generated in the ozone generator 15 and the raw material oxygen are mixed is led out to the mixed gas supply line 17 via the gas outlet 64.
Moreover, in the ozone production | generation apparatus 15, it is possible to make 47% of raw material oxygen into ozone.

混合ガス供給ライン１７は、その一端がガス導出口６４と接続されている。混合ガス供給ライン１７は、ＰＳＡ装置２６にオゾンを含んだ混合ガスを供給する。
昇圧部１８は、流量調整部２１（具体的には、流量計２１−２）とオゾン生成装置１５との間に位置する原料酸素供給ライン１３に設けられている。昇圧部１８は、原料酸素供給ライン１３により供給される原料酸素の圧力が所定の圧力となるように昇圧する。
昇圧部１８により、所定の圧力に昇圧された原料酸素は、原料酸素供給ライン１３及びガス導入口６２を介して、オゾン生成装置１５の耐圧容器本体６１内に供給され、放電状態とされた放電ギャップ４８を通過することで、その一部がオゾンとなる。 One end of the mixed gas supply line 17 is connected to the gas outlet 64. The mixed gas supply line 17 supplies a mixed gas containing ozone to the PSA device 26.
The booster 18 is provided in the raw material oxygen supply line 13 located between the flow rate adjuster 21 (specifically, the flow meter 21-2) and the ozone generator 15. The booster 18 boosts the pressure of the raw material oxygen supplied from the raw material oxygen supply line 13 to a predetermined pressure.
The source oxygen boosted to a predetermined pressure by the booster 18 is supplied into the pressure vessel main body 61 of the ozone generator 15 via the source oxygen supply line 13 and the gas inlet 62, and the discharge is brought into a discharge state. By passing through the gap 48, a part of it becomes ozone.

上記所定の圧力とは、オゾンを吸着後に、該オゾンを脱着させた際にＰＳＡ装置２６から導出されるオゾンの濃度が２８０ｇ／Ｎｍ３以上となる圧力のことをいう。
オゾン及び過酸化水素による水中の難分解物質分解に有効であるＯＨラジカルの濃度は、オゾンの濃度の２乗で生成される。従来のオゾンの濃度（例えば、２００ｇ／Ｎｍ３）に含まれるＯＨラジカルの濃度を２倍にするためには、オゾン濃度を√２（＝１．４１４２）倍にする必要がある。つまり、従来のＯＨラジカルの２倍以上の濃度を得るためには、オゾンの濃度を２８０（＝２００×１．４１４２）ｇ／Ｎｍ３以上にする必要がある。 The predetermined pressure refers to a pressure at which the ozone concentration derived from the PSA device 26 is 280 g / Nm 3 or more when ozone is desorbed after ozone is adsorbed.
The concentration of OH radicals that are effective for decomposition of hardly decomposed substances in water by ozone and hydrogen peroxide is generated by the square of the concentration of ozone. In order to double the concentration of OH radicals contained in the conventional ozone concentration (for example, 200 g / Nm 3 ), it is necessary to increase the ozone concentration by √2 (= 1.4142). That is, in order to obtain a concentration twice or more that of the conventional OH radical, the concentration of ozone needs to be 280 (= 200 × 1.4142) g / Nm 3 or more.

オゾンの濃度が２８０ｇ／Ｎｍ３以上となる上記所定の圧力は、例えば、放電ギャップ４８が０．４ｍｍ以下の場合には、０．１５〜０．４６ＭＰａの範囲内に設定するとよい。
このように、オゾン生成装置１５の前段に昇圧部１８を設け、放電ギャップ４８が０．４ｍｍ以下の場合において、昇圧部１８により、原料酸素の圧力を０．１５〜０．４６ＭＰａの範囲内の圧力となるように昇圧することで、ＰＳＡ装置２６から導出されるオゾンの濃度を２８０ｇ／Ｎｍ３以上にすることができる。 For example, when the discharge gap 48 is 0.4 mm or less, the predetermined pressure at which the ozone concentration is 280 g / Nm 3 or more may be set within a range of 0.15 to 0.46 MPa.
As described above, when the pressure increasing unit 18 is provided in the front stage of the ozone generation device 15 and the discharge gap 48 is 0.4 mm or less, the pressure of the raw material oxygen is within the range of 0.15 to 0.46 MPa by the pressure increasing unit 18. By increasing the pressure to the pressure, the concentration of ozone derived from the PSA device 26 can be increased to 280 g / Nm 3 or more.

なお、放電ギャップ４８の値により、上記所定の圧力は異なる。具体的には、放電ギャップ４８が０．０５ｍｍの場合には、例えば、原料酸素の圧力が０．１１〜０．８ＭＰａＭＰａの範囲内の圧力となるように昇圧することで、濃度が２８０ｇ／Ｎｍ３以上とされたオゾンを得ることができる。
また、放電ギャップ４８が０．１ｍｍの場合には、例えば、原料酸素の圧力が０．１２〜０．７５ＭＰａの範囲内の圧力となるように昇圧することで、濃度が２８０ｇ／Ｎｍ３以上とされたオゾンを得ることができる。
また、先に説明したように、放電ギャップ４８が０．４ｍｍの場合には、例えば、原料酸素の圧力が０．１５〜０．４６ＭＰａの範囲内の圧力となるように昇圧することで、濃度が２８０ｇ／Ｎｍ３以上とされたオゾンを得ることができる。 The predetermined pressure varies depending on the value of the discharge gap 48. Specifically, when the discharge gap 48 is 0.05 mm, for example, the concentration is 280 g / Nm by increasing the pressure of the raw material oxygen so that the pressure is within the range of 0.11 to 0.8 MPaMPa. It is possible to obtain ozone of 3 or more.
Further, when the discharge gap 48 is 0.1 mm, for example, by increasing the pressure so that the pressure of the raw material oxygen is within the range of 0.12 to 0.75 MPa, the concentration becomes 280 g / Nm 3 or more. Ozone can be obtained.
In addition, as described above, when the discharge gap 48 is 0.4 mm, for example, by increasing the pressure so that the pressure of the raw material oxygen is within the range of 0.15 to 0.46 MPa, Can be obtained with an ozone of 280 g / Nm 3 or more.

高濃度（２８０ｇ／Ｎｍ３以上）のオゾンの自己分解により生成されるＯＨラジカルは、自然界に存在するフッ素の次に酸化力が高いため、難分解性有害物であるＮＤＭＡ（Ｎ− ニトロソジメチルアミン）、ＭＴＢＥ（メチル−ｔ−ブチルエーテル）、１，４ジオキサン、ダイオキシン、自然界に流出した薬等を分解可能である。
また、該ＯＨラジカルは、半導体洗浄やパッシベーション膜に生成、原子炉の除染等の用途に適用可能である。 OH radicals generated by the self-decomposition of ozone at a high concentration (280 g / Nm 3 or more) have the highest oxidizing power next to fluorine that exists in nature. Therefore, NDMA (N-nitrosodimethylamine) is a hardly decomposable harmful substance. ), MTBE (methyl-t-butyl ether), 1,4 dioxane, dioxin, drugs spilled into nature and the like.
Further, the OH radical can be applied to applications such as semiconductor cleaning, passivation film generation, and reactor decontamination.

図３は、オゾンを含む混合ガスを第１の吸着塔に供給し、吸着時における第１の吸着塔内のガス圧を変化させたときの該ガス圧（ＭＰａ）と脱着オゾン濃度／吸着オゾン濃度（％）との関係を示す図（グラフ）である。
図３は、オゾン生成装置１５の性能を含まない第１の吸着塔単体の性能を示している。吸着オゾン濃度は、第１の吸着塔８１を構成する吸着剤１２２に吸着するオゾンの濃度を示している。また、脱着オゾン濃度は、第１の吸着塔８１を構成する吸着剤１２２から脱着するオゾンの濃度を示している。
なお、ＰＳＡ装置２６を構成する第２の吸着塔８２の性能も図３に示す第１の吸着塔８１の性能と略等しい。 FIG. 3 shows the gas pressure (MPa) and desorbed ozone concentration / adsorbed ozone when the mixed gas containing ozone is supplied to the first adsorption tower and the gas pressure in the first adsorption tower is changed during adsorption. It is a figure (graph) which shows the relationship with density | concentration (%).
FIG. 3 shows the performance of the first adsorption tower alone that does not include the performance of the ozone generator 15. The adsorbed ozone concentration indicates the concentration of ozone adsorbed on the adsorbent 122 that constitutes the first adsorption tower 81. Further, the desorption ozone concentration indicates the concentration of ozone desorbed from the adsorbent 122 constituting the first adsorption tower 81.
The performance of the second adsorption tower 82 constituting the PSA device 26 is also substantially equal to the performance of the first adsorption tower 81 shown in FIG.

酸素供給部１１が供給する原料酸素が酸素ガスの場合、昇圧部１８としては、例えば、酸素ガスの圧力を昇圧する昇圧ポンプを用いることができる。
図３に示すように、ＰＳＡ装置２６は、吸着時において、吸着塔内のガス圧が高くなると、オゾンの収率が向上する。そのため、昇圧部１８として昇圧ポンプを用いる場合、オゾン生成装置１５とＰＳＡ装置２６との間に位置する混合ガス供給ライン１７（言い換えれば、ＰＳＡ装置２６の直前）に該昇圧ポンプを配置することも考えられる。 When the raw material oxygen supplied by the oxygen supply unit 11 is oxygen gas, for example, a booster pump that increases the pressure of the oxygen gas can be used as the booster 18.
As shown in FIG. 3, in the PSA device 26, when the gas pressure in the adsorption tower is increased during adsorption, the yield of ozone is improved. Therefore, when a booster pump is used as the booster 18, the booster pump may be disposed in the mixed gas supply line 17 (in other words, immediately before the PSA device 26) located between the ozone generator 15 and the PSA device 26. Conceivable.

しかしながら、オゾン生成装置１５とＰＳＡ装置２６との間に昇圧ポンプを配置すると、混合ガス供給ライン１７により供給される混合ガスに含まれるオゾンにより、昇圧ポンプが酸化されて破損してしまう。
したがって、図１にしめすように、昇圧部１８となる昇圧ポンプの配設位置は、ＰＳＡ装置２６の直前ではなく、オゾンを生成するオゾン生成装置１５の前段に配置するとよい。 However, if a booster pump is disposed between the ozone generator 15 and the PSA device 26, the booster pump is oxidized and damaged by ozone contained in the mixed gas supplied from the mixed gas supply line 17.
Therefore, as shown in FIG. 1, the position of the booster pump serving as the booster 18 may be disposed not immediately before the PSA device 26 but before the ozone generator 15 that generates ozone.

酸素供給部１１から供給される原料酸素が液体酸素の場合、昇圧部１８は、液体酸素をガス化させる蒸発器を用いることができる。
このように、昇圧部１８として蒸発器を設け、該蒸発器により、液体酸素をガス化させることで、原料酸素が所定の圧力となるように昇圧することができる。 When the raw material oxygen supplied from the oxygen supply unit 11 is liquid oxygen, the pressure increasing unit 18 can use an evaporator that gasifies liquid oxygen.
In this way, an evaporator is provided as the booster 18, and the oxygen can be boosted so that the raw material oxygen has a predetermined pressure by gasifying liquid oxygen with the evaporator.

図１を参照するに、流量調整部２１は、自動バルブ２１−１と、流量計２１−２と、を有する。自動バルブ２１−１は、酸素供給部１１と昇圧部１８との間に位置する原料酸素供給ライン１３に設けられている。自動バルブ２１−１は、制御装置２２と電気的に接続されている。   Referring to FIG. 1, the flow rate adjustment unit 21 includes an automatic valve 21-1 and a flow meter 21-2. The automatic valve 21-1 is provided in the raw material oxygen supply line 13 located between the oxygen supply unit 11 and the pressure raising unit 18. The automatic valve 21-1 is electrically connected to the control device 22.

流量計２１−２は、自動バルブ２１−１と昇圧部１８との間に位置する原料酸素供給ライン１３に設けられている。流量計２１−２は、制御装置２２と電気的に接続されている。
流量計２１−２は、自動バルブ２１−１を経由した原料酸素の流量を測定し、制御装置２２に、測定した流量に関するデータ（以下、「原料酸素流量データ」という）を送信する。
酸素供給部１１が供給する原料酸素が酸素ガスの場合、流量計２１−２としては、ガス測定用の流量計を用いる。酸素供給部１１が供給する原料酸素が液体酸素の場合、流量計２１−２としては、液体測定用の流量計を用いる。 The flow meter 21-2 is provided in the raw material oxygen supply line 13 located between the automatic valve 21-1 and the pressure increasing unit 18. The flow meter 21-2 is electrically connected to the control device 22.
The flow meter 21-2 measures the flow rate of the raw material oxygen via the automatic valve 21-1 and transmits data relating to the measured flow rate (hereinafter referred to as “raw material oxygen flow rate data”) to the control device 22.
When the raw material oxygen supplied by the oxygen supply unit 11 is oxygen gas, a flow meter for gas measurement is used as the flow meter 21-2. When the raw material oxygen supplied by the oxygen supply unit 11 is liquid oxygen, a flow meter for liquid measurement is used as the flow meter 21-2.

制御装置２２は、記憶部２２−１と、演算部２２−２と、制御部２２−３と、を有する。
記憶部２２−１には、オゾン製造装置１０を用いたオゾン生成及び回収処理を行うためのプログラム、第１の圧力計５８が測定する第１の圧力と第２の圧力計５９が測定する第２の圧力との差が所定の閾値（以下、「差圧閾値」という）以下となるように流量調整部２１を制御するためのプログラム、及び差圧閾値に関するデータが格納されている。 The control device 22 includes a storage unit 22-1, a calculation unit 22-2, and a control unit 22-3.
The storage unit 22-1 includes a program for performing ozone generation and recovery processing using the ozone manufacturing apparatus 10, a first pressure measured by the first pressure gauge 58, and a first pressure measured by the second pressure gauge 59. A program for controlling the flow rate adjusting unit 21 so that the difference from the pressure 2 is equal to or less than a predetermined threshold (hereinafter referred to as “differential pressure threshold”), and data related to the differential pressure threshold are stored.

オゾン生成装置１５の出口側のオゾン濃度が３８０ｇ／Ｎｍ３、原料酸素の流量を０．０７Ｎｍ３／ｈ、オゾン生成装置１５内の圧力を０．５ＭＰａ、放電ギャップが０．０５ｍｍとした場合、差圧閾値は、例えば、０．０８ＭＰａとすることができる。
また、上記条件において、放電ギャップを０．０５ｍｍから０．１ｍｍに変更した場合、差圧閾値は、例えば、０．０１１ＭＰａとすることができる。
また、上記条件において、放電ギャップを０．０５ｍｍから０．４ｍｍに変更した場合、差圧閾値は、例えば、０．０００１７ＭＰａとすることができる。 When the ozone concentration on the outlet side of the ozone generator 15 is 380 g / Nm 3 , the flow rate of raw material oxygen is 0.07 Nm 3 / h, the pressure in the ozone generator 15 is 0.5 MPa, and the discharge gap is 0.05 mm, The differential pressure threshold value can be set to 0.08 MPa, for example.
Further, when the discharge gap is changed from 0.05 mm to 0.1 mm under the above conditions, the differential pressure threshold can be set to 0.011 MPa, for example.
In the above conditions, when the discharge gap is changed from 0.05 mm to 0.4 mm, the differential pressure threshold can be set to 0.00017 MPa, for example.

演算部２２−２では、第１及び第２の圧力計５８，５９から送信される第１及び第２の圧力データから差圧を求め、該差圧が記憶部２２−１に格納された差圧閾値以下になっているかどうかの判定を行い、その判定結果を制御部２２−３に送信する。   In the calculation unit 22-2, a differential pressure is obtained from the first and second pressure data transmitted from the first and second pressure gauges 58 and 59, and the differential pressure is stored in the storage unit 22-1. It is determined whether or not it is equal to or lower than the pressure threshold value, and the determination result is transmitted to the control unit 22-3.

制御部２２−３は、オゾン製造装置１０の制御全般を行う。また、制御部２２−３は、上記差圧が差圧閾値以下になっていない場合には、自動バルブ２１−１の開度を調節して、上記差圧が差圧閾値以下となるように原料酸素の流量を調整する。   The control unit 22-3 performs overall control of the ozone manufacturing apparatus 10. In addition, when the differential pressure is not less than or equal to the differential pressure threshold, the control unit 22-3 adjusts the opening of the automatic valve 21-1 so that the differential pressure becomes less than or equal to the differential pressure threshold. Adjust the flow rate of raw material oxygen.

なお、図１では、流量調整部２１を自動で制御する場合を例に挙げて説明したが、自動バルブ２１−１に替えて、手動バルブを設け、第１及び第２の圧力計５８，５９が測定する第１及び第２の圧力と、差圧閾値と、に基づいて、第１の圧力と第２の圧力との差が差圧閾値以下となるように、原料酸素の流量を調整してもよい。   In FIG. 1, the case where the flow rate adjusting unit 21 is automatically controlled has been described as an example. However, instead of the automatic valve 21-1, a manual valve is provided, and the first and second pressure gauges 58 and 59 are provided. The flow rate of the raw material oxygen is adjusted so that the difference between the first pressure and the second pressure is less than or equal to the differential pressure threshold based on the first and second pressures measured by May be.

このように、昇圧部１８の前段に配置され、昇圧部１８に供給する原料酸素の流量を調整する流量調整部２１と、オゾン生成装置１５の入口側に位置する原料酸素の圧力を測定する第１の圧力計５８と、オゾン生成装置１５の出口側に位置する混合ガス（原料酸素及びオゾンを含むガス）の圧力を測定する第２の圧力計５９と、を有することにより、第１及び第２の圧力計５８，５９が測定する第１及び第２の圧力の差圧が差圧閾値以下なるように、酸素供給部１１が供給する原料酸素の流量を調整することが可能となる。
これにより、オゾン生成装置１５とＰＳＡ装置２６との間に、別途、混合ガスの圧力を昇圧させるためのポンプが不要になると共に、高濃度のオゾンを効率良く生成及び回収することができる。 In this way, the flow rate adjusting unit 21 that is arranged in the preceding stage of the boosting unit 18 and adjusts the flow rate of the raw material oxygen supplied to the boosting unit 18 and the pressure of the raw material oxygen located on the inlet side of the ozone generator 15 are measured. The first pressure gauge 58 and the second pressure gauge 59 that measures the pressure of the mixed gas (gas containing raw material oxygen and ozone) located on the outlet side of the ozone generator 15. The flow rate of the raw material oxygen supplied by the oxygen supply unit 11 can be adjusted so that the differential pressure between the first and second pressures measured by the second pressure gauges 58 and 59 is equal to or lower than the differential pressure threshold.
This eliminates the need for a separate pump for increasing the pressure of the mixed gas between the ozone generator 15 and the PSA device 26, and can efficiently generate and collect high-concentration ozone.

乾燥空気製造装置２３は、乾燥空気供給ライン２４の一端と接続されている。乾燥空気製造装置２３は、第１の吸着塔８１の吸着剤１２２または第２の吸着塔８２の吸着剤１２５に吸着したオゾンを脱着させる際に、乾燥空気供給ライン２４を介して、第１の吸着塔８１内または第２の吸着塔８２内に乾燥空気を供給する。
乾燥空気供給ライン２４は、原料酸素リサイクル用ライン９２のうち、原料酸素リサイクル用ライン９１から分岐した原料酸素リサイクル用ライン９２の分岐位置とバルブ９５との間に位置する部分と接続されている。 The dry air production device 23 is connected to one end of the dry air supply line 24. When the dry air production apparatus 23 desorbs the ozone adsorbed on the adsorbent 122 of the first adsorption tower 81 or the adsorbent 125 of the second adsorption tower 82, the dry air production apparatus 23 receives the first air via the dry air supply line 24. Dry air is supplied into the adsorption tower 81 or the second adsorption tower 82.
The dry air supply line 24 is connected to a portion of the raw material oxygen recycling line 92 positioned between the branch position of the raw material oxygen recycling line 92 branched from the raw material oxygen recycling line 91 and the valve 95.

図１を参照するに、ＰＳＡ装置２６は、第１の吸着塔８１と、第２の吸着塔８２と、原料酸素供給用分岐ライン８４，８５と、バルブ８７，８８，９４，９５，９７，１０４，１０５，１１１，１１２と、原料酸素リサイクル用ライン９１，９２と、乾燥空気供給用分岐ライン１０１，１０２と、オゾン回収ライン１０７，１０８と、を有する。   Referring to FIG. 1, the PSA device 26 includes a first adsorption tower 81, a second adsorption tower 82, branch lines 84 and 85 for supplying raw material oxygen, valves 87, 88, 94, 95, 97, 104, 105, 111, 112, raw material oxygen recycling lines 91, 92, dry air supply branch lines 101, 102, and ozone recovery lines 107, 108.

第１及び第２の吸着塔８１，８２は、並列に接続されている。第１の吸着塔８１は、第１の吸着塔本体１２１と、吸着剤１２２と、を有する。第１の吸着塔本体１２１は、その内部に吸着剤１２２を収容している。吸着剤１２２は、混合ガスに含まれるオゾンを選択的に吸着する。
吸着剤１２２としては、オゾンを吸着可能な吸着剤を用いる。具体的には、吸着剤１２２としては、例えば、ゼオライトを用いることができる。 The first and second adsorption towers 81 and 82 are connected in parallel. The first adsorption tower 81 has a first adsorption tower body 121 and an adsorbent 122. The first adsorption tower main body 121 accommodates an adsorbent 122 therein. The adsorbent 122 selectively adsorbs ozone contained in the mixed gas.
As the adsorbent 122, an adsorbent capable of adsorbing ozone is used. Specifically, as the adsorbent 122, for example, zeolite can be used.

第２の吸着塔８２は、第２の吸着塔本体１２４と、吸着剤１２５と、を有する。第２の吸着塔本体１２４は、その内部に吸着剤１２５を収容している。吸着剤１２５は、混合ガスに含まれるオゾンを選択的に吸着する。吸着剤１２５としては、第１の吸着塔８１を構成する吸着剤１２５と同様なものを用いることができる。   The second adsorption tower 82 includes a second adsorption tower body 124 and an adsorbent 125. The second adsorption tower main body 124 accommodates an adsorbent 125 therein. The adsorbent 125 selectively adsorbs ozone contained in the mixed gas. As the adsorbent 125, the same adsorbent 125 that constitutes the first adsorption tower 81 can be used.

原料酸素供給用分岐ライン８４，８５は、混合ガス供給ライン１７から分岐されたラインである。原料酸素供給用分岐ライン８４は、吸着剤１２２に混合ガスを供給可能な状態で、第１の吸着塔８１の底部と接続されている。原料酸素供給用分岐ライン８５は、吸着剤１２５に混合ガスを供給可能な状態で、第２の吸着塔８２の底部と接続されている。 The source oxygen supply branch lines 84 and 85 are lines branched from the mixed gas supply line 17. The raw material oxygen supply branch line 84 is connected to the bottom of the first adsorption tower 81 in a state where the mixed gas can be supplied to the adsorbent 122. Material oxygenating branch line 85, the mixed gas can be supplied state to the adsorbent 12 5 is connected to the bottom of the second adsorption tower 82.

バルブ８７は、原料酸素供給用分岐ライン８４に設けられている。バルブ８７が開くと、第１の吸着塔８１内に混合ガスが供給され、バルブ８７が閉じると、第１の吸着塔８１内への混合ガスの供給が停止される。
バルブ８８は、原料酸素供給用分岐ライン８５に設けられている。バルブ８８が開くと、第２の吸着塔８２内に混合ガスが供給され、バルブ８８が閉じると、第２の吸着塔８２内への混合ガスの供給が停止される。 The valve 87 is provided in the raw material oxygen supply branch line 84. When the valve 87 is opened, the mixed gas is supplied into the first adsorption tower 81, and when the valve 87 is closed, the supply of the mixed gas into the first adsorption tower 81 is stopped.
The valve 88 is provided in the branch line 85 for supplying raw material oxygen. When the valve 88 is opened, the mixed gas is supplied into the second adsorption tower 82, and when the valve 88 is closed, the supply of the mixed gas into the second adsorption tower 82 is stopped.

原料酸素リサイクル用ライン９１は、一端が第１の吸着塔８１の上端部と接続されており、他端が流量計２１−２と昇圧部１８との間に位置する原料酸素供給ライン１３と接続されている。
原料酸素リサイクル用ライン９１は、アルゴン除去装置２８を介して、第１の吸着塔８１を通過した原料酸素を昇圧部１８に供給する。
原料酸素リサイクル用ライン９２は、原料酸素リサイクル用ライン９１から分岐されたラインであり、その端が第２の吸着塔８２の上端部と接続されている。
原料酸素リサイクル用ライン９２は、原料酸素リサイクル用ライン９１の一部、及びアルゴン除去装置２８を介して、第２の吸着塔８２を通過した原料酸素を昇圧部１８に供給する。 One end of the raw material oxygen recycling line 91 is connected to the upper end portion of the first adsorption tower 81, and the other end is connected to the raw material oxygen supply line 13 located between the flow meter 21-2 and the pressure raising unit 18. Has been.
The raw material oxygen recycling line 91 supplies the raw material oxygen that has passed through the first adsorption tower 81 to the pressurizing unit 18 via the argon removing device 28.
The raw material oxygen recycling line 92 is a line branched from the raw material oxygen recycling line 91, and the end thereof is connected to the upper end portion of the second adsorption tower 82.
The raw material oxygen recycling line 92 supplies the raw material oxygen that has passed through the second adsorption tower 82 to the pressurizing unit 18 via a part of the raw material oxygen recycling line 91 and the argon removal device 28.

バルブ９４は、原料酸素リサイクル用ライン９１に設けられている。バルブ９４は、第１の吸着塔８１がオゾンを吸着する際に開かれ、オゾンを脱着する際に閉じられる。バルブ９４が開かれた状態では、アルゴン除去装置２８に原料酸素が供給される。
バルブ９５は、原料酸素リサイクル用ライン９２に設けられている。バルブ９５は、第２の吸着塔８２がオゾンを吸着する際に開かれ、オゾンを脱着する際に閉じられる。バルブ９５が開かれた状態では、アルゴン除去装置２８に原料酸素が供給される。 The valve 94 is provided in the raw material oxygen recycling line 91. The valve 94 is opened when the first adsorption tower 81 adsorbs ozone, and is closed when ozone is desorbed. In the state where the valve 94 is opened, the raw material oxygen is supplied to the argon removing device 28.
The valve 95 is provided in the raw material oxygen recycling line 92. The valve 95 is opened when the second adsorption tower 82 adsorbs ozone, and is closed when ozone is desorbed. In a state where the valve 95 is opened, the raw material oxygen is supplied to the argon removing device 28.

バルブ９７は、乾燥空気供給ライン２４に設けられている。バルブ９７を閉じることで、原料酸素リサイクル用ライン９２を介して、乾燥空気がオゾンの吸着処理をしている吸着塔（第１の吸着塔８１または第２の吸着塔８２）内に導入されることを防止できる。   The valve 97 is provided in the dry air supply line 24. By closing the valve 97, the dry air is introduced into the adsorption tower (the first adsorption tower 81 or the second adsorption tower 82) that is performing ozone adsorption treatment through the raw material oxygen recycling line 92. Can be prevented.

乾燥空気供給用分岐ライン１０１は、バルブ９７と乾燥空気製造装置２３との間に位置する乾燥空気供給ラインから分岐されたラインである。乾燥空気供給用分岐ライン１０１の端は、バルブ９４と第１の吸着塔８１との間に位置する原料酸素リサイクル用ライン９１と接続されている。
乾燥空気供給用分岐ライン１０２は、乾燥空気供給用分岐ライン１０１から分岐されたラインである。乾燥空気供給用分岐ライン１０２の端は、バルブ９５と第２の吸着塔８２との間に位置する原料酸素リサイクル用ライン９２と接続されている。 The branch line 101 for supplying dry air is a line branched from the dry air supply line located between the valve 97 and the dry air production apparatus 23. An end of the branch line 101 for supplying dry air is connected to a raw material oxygen recycling line 91 located between the valve 94 and the first adsorption tower 81.
The dry air supply branch line 102 is a line branched from the dry air supply branch line 101. An end of the branch line 102 for supplying dry air is connected to a raw material oxygen recycling line 92 located between the valve 95 and the second adsorption tower 82.

バルブ１０４は、乾燥空気供給用分岐ライン１０１に設けられている。バルブ１０４は、第１の吸着塔８１がオゾンを吸着する際に閉じられ、オゾンを脱着する際に開かれる。バルブ９４が開かれた状態では、第１の吸着塔８１内に乾燥空気が供給される。
バルブ１０５は、乾燥空気供給用分岐ライン１０２に設けられている。バルブ１０５は、第２の吸着塔８２がオゾンを吸着する際に閉じられ、オゾンを脱着する際に開かれる。バルブ１０５が開かれた状態では、第２の吸着塔８２内に乾燥空気が供給される。 The valve 104 is provided in the branch line 101 for supplying dry air. The valve 104 is closed when the first adsorption tower 81 adsorbs ozone, and is opened when ozone is desorbed. In a state where the valve 94 is opened, dry air is supplied into the first adsorption tower 81.
The valve 105 is provided in the branch line 102 for supplying dry air. The valve 105 is closed when the second adsorption tower 82 adsorbs ozone, and is opened when ozone is desorbed. In a state where the valve 105 is opened, dry air is supplied into the second adsorption tower 82.

オゾン回収用ライン１０７は、第１の吸着塔８１とバルブ８７との間に位置する原料酸素供給用分岐ライン８４から分岐されたラインである。オゾン回収用ライン１０７は、第１の吸着塔８１の吸着剤１２２から脱着させたオゾンを回収する。
オゾン回収用ライン１０７のうち、オゾン回収用ライン１０８の接続位置よりも後段に位置する部分は、オゾン回収用ライン１０８介して、第２の吸着塔８２の吸着剤１２５から脱着させたオゾンを回収する。 The ozone recovery line 107 is a line branched from the raw material oxygen supply branch line 84 located between the first adsorption tower 81 and the valve 87. The ozone collection line 107 collects ozone desorbed from the adsorbent 122 of the first adsorption tower 81.
Of the ozone collection line 107, the portion located after the connection position of the ozone collection line 108 collects ozone desorbed from the adsorbent 125 of the second adsorption tower 82 via the ozone collection line 108. To do.

オゾン回収用ライン１０８は、バルブ８８と第２の吸着塔８２との間に位置する原料酸素供給用分岐ライン８５から分岐されている。オゾン回収用ライン１０８の端は、オゾン回収用ライン１０７と接続されている。
オゾン回収用ライン１０８は、第２の吸着塔８２の吸着剤１２５から脱着させたオゾンを回収するためのラインである。 The ozone recovery line 108 is branched from a raw material oxygen supply branch line 85 located between the valve 88 and the second adsorption tower 82. The end of the ozone recovery line 108 is connected to the ozone recovery line 107.
The ozone recovery line 108 is a line for recovering ozone desorbed from the adsorbent 125 of the second adsorption tower 82.

バルブ１１１は、オゾン回収用ライン１０７の分岐位置とオゾン回収用ライン１０８の接続位置との間に位置するオゾン回収用ライン１０７に設けられている。
バルブ１１１は、第１の吸着塔８１がオゾンを吸着する際に閉じられ、オゾンを脱着する際に開かれる。バルブ１１１が開かれた状態では、第１の吸着塔８１内から脱着されたオゾンがオゾン回収用ライン１０７に供給される。 The valve 111 is provided in the ozone recovery line 107 located between the branch position of the ozone recovery line 107 and the connection position of the ozone recovery line 108.
The valve 111 is closed when the first adsorption tower 81 adsorbs ozone, and is opened when desorbing ozone. In a state where the valve 111 is opened, ozone desorbed from the first adsorption tower 81 is supplied to the ozone recovery line 107.

バルブ１１２は、オゾン回収用ライン１０８に設けられている。バルブ１１２は、第２の吸着塔８２がオゾンを吸着する際に閉じられ、オゾンを脱着する際に開かれる。バルブ１１２が開かれた状態では、第２の吸着塔８２内から脱着されたオゾンがオゾン回収用ライン１０８に供給される。
上記構成とされたＰＳＡ装置２６としては、例えば、酸素ＰＳＡ装置を用いることができる。 The valve 112 is provided in the ozone collection line 108. The valve 112 is closed when the second adsorption tower 82 adsorbs ozone, and is opened when ozone is desorbed. In a state where the valve 112 is opened, ozone desorbed from the second adsorption tower 82 is supplied to the ozone recovery line 108.
As the PSA device 26 configured as described above, for example, an oxygen PSA device can be used.

このように、オゾンを選択的に吸着する吸着剤１２２，１２５を含む第１及び第２の吸着塔８１，８２を有するＰＳＡ装置２６を用いて、オゾンを分離することで、一方の吸着塔でオゾンの吸着処理を行い、他方の吸着塔でオゾンの脱着処理を行うことが可能となるので、連続して高濃度のオゾンを分離及び回収することができる。
なお、図１では、ＰＳＡ装置２６を構成する吸着塔が２つの場合を例に挙げて説明したが、ＰＳＡ装置２６を構成する吸着塔の数は、複数であればよく、２つに限定されない。 Thus, by separating the ozone using the PSA device 26 having the first and second adsorption towers 81 and 82 including the adsorbents 122 and 125 that selectively adsorb ozone, one of the adsorption towers is separated. Since ozone adsorption treatment can be performed and ozone desorption treatment can be performed in the other adsorption tower, high-concentration ozone can be continuously separated and recovered.
In FIG. 1, the case where there are two adsorption towers constituting the PSA apparatus 26 has been described as an example. However, the number of adsorption towers constituting the PSA apparatus 26 may be plural, and is not limited to two. .

アルゴン除去装置２８は、原料酸素リサイクル用ライン９１と原料酸素供給ライン１３とが接続される位置と、原料酸素リサイクル用ライン９２の分岐位置と、の間に位置する原料酸素供給ライン１３に設けられている。
アルゴン除去装置２８は、第１及び第２の吸着塔８１，８２から供給される原料酸素に含まれるアルゴンを除去するための装置である。アルゴン除去装置２８によりアルゴンが除去された原料酸素は、原料酸素リサイクル用ライン９１及び原料酸素供給ライン１３を介して、昇圧部１８に供給される。 The argon removing device 28 is provided in the raw material oxygen supply line 13 located between the position where the raw material oxygen recycling line 91 and the raw material oxygen supply line 13 are connected and the branch position of the raw material oxygen recycling line 92. ing.
The argon removal device 28 is a device for removing argon contained in the raw material oxygen supplied from the first and second adsorption towers 81 and 82. The raw material oxygen from which the argon has been removed by the argon removing device 28 is supplied to the booster 18 via the raw material oxygen recycling line 91 and the raw material oxygen supply line 13.

先に説明したように、オゾン生成装置１５では、原料酸素のうちの４７％をオゾンにすることが可能である。このため、原料酸素リサイクル用ライン９１を介して、昇圧部１８に供給される原料酸素の量を少なくすることが可能となる。よって、アルゴン除去装置２８を駆動させるためのエネルギーを低減することができる。   As described above, in the ozone generator 15, it is possible to convert 47% of the raw material oxygen into ozone. For this reason, it is possible to reduce the amount of raw material oxygen supplied to the booster 18 via the raw material oxygen recycling line 91. Therefore, the energy for driving the argon removal device 28 can be reduced.

本実施形態のオゾン製造装置によれば、原料酸素を供給する酸素供給部１１と、酸素供給部１１から供給された原料酸素を昇圧する昇圧部１８と、昇圧部１８の後段に配置され、昇圧後の原料酸素からオゾンを生成させるオゾン生成装置１５と、オゾン生成装置１５の後段に配置され、昇圧後の原料酸素とオゾンとが混合された混合ガスからオゾンを分離するＰＳＡ装置２６と、を有する。
これにより、オゾン生成装置１５の前段において、原料酸素の圧力を昇圧させ、オゾン生成装置１５を介して、該原料酸素の圧力と略等しい圧力とされた混合ガス（オゾンと原料酸素とを含むガス）を吸着塔（具体的には、第１の吸着塔８１または第２の吸着塔８２）に供給することが可能となる。 According to the ozone production apparatus of the present embodiment, the oxygen supply unit 11 that supplies raw material oxygen, the booster unit 18 that boosts the raw material oxygen supplied from the oxygen supply unit 11, and the booster unit 18 are arranged at the subsequent stage, An ozone generation device 15 that generates ozone from the subsequent raw material oxygen, and a PSA device 26 that is disposed downstream of the ozone generation device 15 and separates ozone from a mixed gas in which the raw material oxygen and ozone after pressure increase are mixed. Have.
As a result, the pressure of the raw material oxygen is increased in the previous stage of the ozone generation device 15, and the mixed gas (gas containing ozone and raw material oxygen) is set to a pressure substantially equal to the pressure of the raw material oxygen via the ozone generation device 15. ) Can be supplied to the adsorption tower (specifically, the first adsorption tower 81 or the second adsorption tower 82).

また、ＰＳＡ装置２６から導出されるオゾンの濃度が２８０ｇ／Ｎｍ３以上となるように、混合ガスの圧力（具体的には、オゾン生成装置１５を構成する第２の圧力計が測定する圧力）を調節することが可能となる。
したがって、従来の装置で取得される２００ｇ／Ｎｍ３の濃度のオゾンに含まれるＯＨラジカルの２倍以上の濃度を有する高濃度のオゾン（濃度が２８０ｇ／Ｎｍ３以上とされたオゾン）を得ることができる。
さらに、オゾン生成装置１５の前段に昇圧部１８を配置させることで、オゾン生成装置１５で生成されるオゾンにより、昇圧部１８が酸化することを抑制できる。 Further, the pressure of the mixed gas (specifically, the pressure measured by the second pressure gauge constituting the ozone generator 15) so that the concentration of ozone derived from the PSA device 26 is 280 g / Nm 3 or more. Can be adjusted.
Therefore, to obtain high-concentration ozone (ozone whose concentration is 280 g / Nm 3 or more) having a concentration twice or more that of OH radicals contained in ozone with a concentration of 200 g / Nm 3 obtained by a conventional apparatus. Can do.
Furthermore, by arranging the booster 18 in the previous stage of the ozone generator 15, it is possible to suppress the booster 18 from being oxidized by the ozone generated by the ozone generator 15.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、酸素供給部１１から供給された原料酸素を昇圧する昇圧部１８と、昇圧部１８に昇圧された原料酸素からオゾンを生成させるオゾン生成装置１５と、オゾン生成装置１５の後段に配置され、昇圧後の原料酸素とオゾンとが混合された混合ガスからオゾンを分離するＰＳＡ装置２６とを持つことにより、濃度が２８０ｇ／Ｎｍ３以上とされた高濃度のオゾンを得ることができる。 According to at least one embodiment described above, the booster 18 that boosts the source oxygen supplied from the oxygen supplier 11, the ozone generator 15 that generates ozone from the source oxygen boosted by the booster 18, By having a PSA device 26 that is disposed downstream of the ozone generation device 15 and separates ozone from the mixed gas in which the raw material oxygen and ozone after pressure increase are mixed, the concentration is 280 g / Nm 3 or higher. Of ozone can be obtained.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

以下、実施例について説明する。
（実施例１）
実施例１では、図１に示すオゾン製造装置１０の構成に、さらに、２つのオゾン濃度分析装置（荏原実業株式会社製のオゾンモニタ（ＵＶオゾンモニタ；モデル６００））を設けた装置を用いた。
一方のオゾン濃度測定器は、ガス導出口６４（図２参照）の近傍に位置する混合ガス供給ライン１７を流れる混合ガスに含まれるオゾン濃度（言い換えれば、オゾン生成装置の出口のオゾン濃度）を分析可能な位置に配置させた。
他方のオゾン濃度測定器は、オゾン回収用ライン１０８の接続位置の後段に位置するオゾン回収用ライン１０７を流れるガスに含まれるオゾン濃度（言い換えれば、ＰＳＡ装置の出口のオゾン濃度）を分析可能な位置に配置させた。 Examples will be described below.
Example 1
In Example 1, a device provided with two ozone concentration analyzers (an ozone monitor (UV ozone monitor; model 600) manufactured by Sugawara Jitsugyo Co., Ltd.) in addition to the configuration of the ozone manufacturing apparatus 10 shown in FIG. 1 was used. .
One ozone concentration measuring device measures the ozone concentration (in other words, the ozone concentration at the outlet of the ozone generator) contained in the mixed gas flowing through the mixed gas supply line 17 located in the vicinity of the gas outlet 64 (see FIG. 2). It was placed at a position where it could be analyzed.
The other ozone concentration measuring device can analyze the ozone concentration (in other words, the ozone concentration at the outlet of the PSA device) contained in the gas flowing through the ozone recovery line 107 located after the connection position of the ozone recovery line 108. Placed in position.

図２に示すオゾン生成装置１５としては、東芝試作の高気圧オゾン発生装置を用いた。オゾン発生装置１５としては、平板型オゾン発生装置を用いた。該平板型オゾン発生装置の放電面積は、０．０４ｍ２とした。該平板型オゾン発生装置において、ガスは、電極周辺から中央に向って流れる。
高電圧電源５３としては、２−５ｋＨｚでピーク電圧が１３ｋＶの交流電源を用いた。また、放電ギャップ４８は、０．０５ｍｍとした。今回は、小型で検証用の平板型オゾン発生装置を用いたが、従来例にも示した同軸円筒型オゾン発生装置を用いてもよい。 As the ozone generator 15 shown in FIG. 2, a high-pressure ozone generator manufactured by Toshiba was used. As the ozone generator 15, a flat ozone generator was used. The discharge area of the flat ozone generator was 0.04 m 2 . In the flat ozone generator, gas flows from the periphery of the electrode toward the center.
As the high voltage power supply 53, an AC power supply having a peak voltage of 13 kV at 2-5 kHz was used. The discharge gap 48 was set to 0.05 mm. This time, a small-sized flat plate type ozone generator for verification was used, but the coaxial cylindrical ozone generator shown in the conventional example may be used.

上記２つのオゾン濃度分析装置が設けられたオゾン製造装置１０を用いて、第１の圧力計５８が測定する第１の圧力と、第２の圧力計５９が測定する第２の圧力と、の差が０．０１ＭＰａ以内となるように、原料酸素である酸素ガスの流量を調節した上で、オゾン生成装置１５により、オゾンを生成させた。このとき、一方のオゾン濃度測定器を用いて、オゾン生成装置１５の出口のオゾン濃度を測定した。   A first pressure measured by the first pressure gauge 58 and a second pressure measured by the second pressure gauge 59 using the ozone production apparatus 10 provided with the two ozone concentration analyzers. Ozone was generated by the ozone generator 15 after adjusting the flow rate of the oxygen gas as the raw material oxygen so that the difference was within 0.01 MPa. At this time, the ozone concentration at the outlet of the ozone generator 15 was measured using one ozone concentration measuring device.

次いで、第１の吸着塔８１内のガス圧を０．２ＭＰａとし、吸着剤１２２である室温動作ゼオライトにオゾンを吸着させた。
その後、０．５ＭＰａの圧力で吸着剤１２２に吸着したオゾンを脱着させ、他方のオゾン濃度測定器を用いて、ＰＳＡ装置２６の出口のオゾン濃度を測定した。
この結果を図４に示す。図４は、実施例１の放電ギャップを０．０５ｍｍとしたときのオゾン吸着時の第１の吸着塔内のガス圧とオゾン濃度との関係を示す図（グラフ）である。
なお、図４に示す２つの曲線は、飽和オゾン濃度曲線と、ＰＳＡ装置２６の出口側のオゾン濃度曲線と、を示している。 Next, the gas pressure in the first adsorption tower 81 was set to 0.2 MPa, and ozone was adsorbed to the room temperature operation zeolite as the adsorbent 122.
Thereafter, ozone adsorbed on the adsorbent 122 at a pressure of 0.5 MPa was desorbed, and the ozone concentration at the outlet of the PSA device 26 was measured using the other ozone concentration measuring device.
The result is shown in FIG. FIG. 4 is a graph (graph) showing the relationship between the gas pressure in the first adsorption tower and the ozone concentration during ozone adsorption when the discharge gap in Example 1 is 0.05 mm.
Note that the two curves shown in FIG. 4 indicate a saturated ozone concentration curve and an ozone concentration curve on the outlet side of the PSA device 26.

その後、オゾン吸着時の第１の吸着塔８１内のガス圧を０．３ＭＰａ、０．４ＭＰａ、０．５ＭＰａ、０．６ＭＰａ、０．８ＭＰａと順次変化させて、上記説明した第１の吸着塔８１内のガス圧を０．２ＭＰａにしたときと同様な試験を行い、各ガス圧のときのオゾン生成装置１５の出口のオゾン濃度、及びＰＳＡ装置２６の出口のオゾン濃度を測定した。この結果を図４に示す。   Thereafter, the gas pressure in the first adsorption tower 81 at the time of ozone adsorption is sequentially changed to 0.3 MPa, 0.4 MPa, 0.5 MPa, 0.6 MPa, and 0.8 MPa, and the above-described first adsorption tower is explained. The same test was performed as when the gas pressure in 81 was 0.2 MPa, and the ozone concentration at the outlet of the ozone generator 15 and the ozone concentration at the outlet of the PSA device 26 at each gas pressure were measured. The result is shown in FIG.

図４を参照するに、放電ギャップ４８が０．０５ｍｍの場合、ＰＳＡ装置２６の出口におけるオゾン濃度を２８０ｇ／Ｎｍ３にするためには、吸着時における第１の吸着塔８１内のガス圧を０．１１〜０．８ＭＰａにするとよいことが確認できた。
また、吸着時の第１の吸着塔８１内のガス圧を０．４〜０．５ＭＰａの範囲内とすることで、オゾン濃度を８００ｇ／Ｎｍ３まで高めることが可能であることが確認できた。
なお、第２の吸着塔８２を用いて、同様な実験を行ったところ、同様な結果が得られた。 Referring to FIG. 4, when the discharge gap 48 is 0.05 mm, in order to make the ozone concentration at the outlet of the PSA device 26 280 g / Nm 3 , the gas pressure in the first adsorption tower 81 at the time of adsorption is changed. It was confirmed that the pressure should be 0.11 to 0.8 MPa.
In addition, it was confirmed that the ozone concentration can be increased to 800 g / Nm 3 by setting the gas pressure in the first adsorption tower 81 at the time of adsorption within the range of 0.4 to 0.5 MPa. .
In addition, when a similar experiment was performed using the second adsorption tower 82, a similar result was obtained.

（実施例２）
実施例２では、放電ギャップを０．１ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同様な手法により、オゾン吸着時の第１の吸着塔８１内のガス力を０．２ＭＰａ、０．３ＭＰａ、０．４ＭＰａ、０．５ＭＰａ、０．６ＭＰａ、０．８ＭＰａと順次変更させて、オゾン生成装置１５の出口のオゾン濃度、及びＰＳＡ装置２６の出口のオゾン濃度を測定した。この結果を図５に示す。 (Example 2)
In Example 2, except that the discharge gap was changed to 0.1 mm, the gas force in the first adsorption tower 81 at the time of ozone adsorption was 0.2 MPa, 0.3 MPa, by the same method as in Example 1. The ozone concentration at the outlet of the ozone generation device 15 and the ozone concentration at the outlet of the PSA device 26 were measured by sequentially changing them to 0.4 MPa, 0.5 MPa, 0.6 MPa, and 0.8 MPa. The result is shown in FIG.

図５は、実施例２の放電ギャップを０．１ｍｍとしたときのオゾン吸着時の第１の吸着塔内のガス圧とオゾン濃度との関係を示す図（グラフ）である。なお、図５に示す２つの曲線は、飽和オゾン濃度曲線と、ＰＳＡ装置２６の出口側のオゾン濃度曲線と、を示している。
図５を参照するに、放電ギャップ４８が０．１ｍｍの場合、ＰＳＡ装置２６の出口におけるオゾン濃度を２８０ｇ／Ｎｍ３にするためには、第１の吸着塔８１内の吸着時のガス圧を０．１２〜０．７５ＭＰａの範囲内に設定するとよいことが確認できた。
また、吸着時の第１の吸着塔８１内のガス圧を０．３〜０．４ＭＰａの範囲内とすることで、オゾン濃度を６００ｇ／Ｎｍ３まで高めることができることが確認できた。
なお、第２の吸着塔８２を用いて、同様な実験を行ったところ、上記説明した第１の吸着塔８１と同様な結果が得られた。 FIG. 5 is a graph (graph) showing the relationship between the gas pressure in the first adsorption tower and the ozone concentration during ozone adsorption when the discharge gap in Example 2 is 0.1 mm. Note that the two curves shown in FIG. 5 indicate a saturated ozone concentration curve and an ozone concentration curve on the outlet side of the PSA device 26.
Referring to FIG. 5, when the discharge gap 48 is 0.1 mm, the gas pressure during adsorption in the first adsorption tower 81 is set to make the ozone concentration at the outlet of the PSA device 26 280 g / Nm 3. It has been confirmed that it is preferable to set within the range of 0.12 to 0.75 MPa.
It was also confirmed that the ozone concentration could be increased to 600 g / Nm 3 by setting the gas pressure in the first adsorption tower 81 during adsorption to be in the range of 0.3 to 0.4 MPa.
In addition, when the same experiment was conducted using the second adsorption tower 82, the same result as the first adsorption tower 81 described above was obtained.

（実施例３）
実施例３では、放電ギャップを０．４ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同様な手法により、オゾン吸着時の第１の吸着塔８１内のガス圧を０．２ＭＰａ、０．３ＭＰａ、０．４ＭＰａ、０．５ＭＰａ、０．６ＭＰａ、０．８ＭＰａと順次変更させて、オゾン生成装置１５の出口のオゾン濃度、及びＰＳＡ装置２６の出口のオゾン濃度を測定した。この結果を図６に示す。 (Example 3)
In Example 3, except that the discharge gap was changed to 0.4 mm, the gas pressure in the first adsorption tower 81 during ozone adsorption was changed to 0.2 MPa, 0.3 MPa, by the same method as in Example 1. The ozone concentration at the outlet of the ozone generation device 15 and the ozone concentration at the outlet of the PSA device 26 were measured by sequentially changing them to 0.4 MPa, 0.5 MPa, 0.6 MPa, and 0.8 MPa. The result is shown in FIG.

図６は、実施例３の放電ギャップを０．４ｍｍとしたときのオゾン吸着時の第１の吸着塔内のガス圧とオゾン濃度との関係を示す図（グラフ）である。なお、図６に示す２つの曲線は、飽和オゾン濃度曲線と、ＰＳＡ装置２６の出口側のオゾン濃度曲線と、を示している。
図６を参照するに、放電ギャップ４８が０．４ｍｍの場合、ＰＳＡ装置２６の出口におけるオゾン濃度を２８０ｇ／Ｎｍ３にするためには、第１の吸着塔８１内の吸着時のガス圧を０．１５〜０．４６ＭＰａにするとよいことが確認できた。
また、吸着時の第１の吸着塔８１内のガス圧を０．３ＭＰａとすることで、オゾン濃度を４００ｇ／Ｎｍ３まで高めることが可能であることが確認できた。
なお、第２の吸着塔８２を用いて、同様な実験を行ったところ、上記説明した第１の吸着塔８１と同様な結果が得られた。 FIG. 6 is a graph (graph) showing the relationship between the gas pressure in the first adsorption tower and the ozone concentration during ozone adsorption when the discharge gap in Example 3 is 0.4 mm. Note that the two curves shown in FIG. 6 indicate a saturated ozone concentration curve and an ozone concentration curve on the outlet side of the PSA device 26.
Referring to FIG. 6, when the discharge gap 48 is 0.4 mm, the gas pressure during adsorption in the first adsorption tower 81 is set to make the ozone concentration at the outlet of the PSA device 26 280 g / Nm 3. It was confirmed that the pressure should be 0.15 to 0.46 MPa.
Further, it was confirmed that the ozone concentration could be increased to 400 g / Nm 3 by setting the gas pressure in the first adsorption tower 81 at the time of adsorption to 0.3 MPa.
In addition, when the same experiment was conducted using the second adsorption tower 82, the same result as the first adsorption tower 81 described above was obtained.

１０…オゾン製造装置、１１…酸素供給部、１３…原料酸素供給ライン、１５…オゾン生成装置、１７…混合ガス供給ライン、１８…昇圧部、２１…流量調整部、２１−１…自動バルブ、２１−２…流量計、２２…制御装置、２２−１…記憶部、２２−２…演算部、２２−３…制御部、２３…乾燥空気製造装置、２４…乾燥空気供給ライン、２６…ＰＳＡ装置、２８…アルゴン除去装置、４１…耐圧容器、４２…金属電極、４４…冷却水収容部、４５…誘電体電極、４７…スペーサ、４８…放電ギャップ、５１…高圧給電端子、５２…配線、５３…高電圧電源、５５…ヒューズ、５８…第１の圧力計、５９…第２の圧力計、６１…耐圧容器本体、６２…ガス導入口、６４…ガス導出口、６５…冷却水導入口、６７…冷却水導出口、７１…誘電部材、７２…導電膜、８１…第１の吸着塔、８２…第２の吸着塔、８４，８５…原料酸素供給用分岐ライン、８７，８８，９４，９５，９７，１０４，１０５，１１１，１１２…バルブ、９１，９２…原料酸素リサイクル用ライン、１０１，１０２…乾燥空気供給用分岐ライン、１０７，１０８…オゾン回収用ライン、１２１…第１の吸着塔本体、１２２，１２５…吸着剤、１２４…第２の吸着塔本体   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Ozone production apparatus, 11 ... Oxygen supply part, 13 ... Raw material oxygen supply line, 15 ... Ozone production | generation apparatus, 17 ... Mixed gas supply line, 18 ... Boosting part, 21 ... Flow control part, 21-1 ... Automatic valve, 21-2 ... Flow meter, 22 ... Control device, 22-1 ... Storage unit, 22-2 ... Calculation unit, 22-3 ... Control unit, 23 ... Dry air production device, 24 ... Dry air supply line, 26 ... PSA Device: 28 ... Argon removal device, 41 ... Pressure vessel, 42 ... Metal electrode, 44 ... Cooling water container, 45 ... Dielectric electrode, 47 ... Spacer, 48 ... Discharge gap, 51 ... High voltage power supply terminal, 52 ... Wiring, 53 ... High voltage power supply, 55 ... Fuse, 58 ... First pressure gauge, 59 ... Second pressure gauge, 61 ... Pressure vessel body, 62 ... Gas inlet, 64 ... Gas outlet, 65 ... Cooling water inlet , 67 ... Cooling water outlet, 71 ... Dielectric 72, conductive film, 81 ... first adsorption tower, 82 ... second adsorption tower, 84, 85 ... branch line for supplying raw material oxygen, 87, 88, 94, 95, 97, 104, 105, 111, 112 ... Valve, 91, 92 ... Raw material oxygen recycling line, 101, 102 ... Branch line for supplying dry air, 107, 108 ... Ozone recovery line, 121 ... First adsorption tower body, 122, 125 ... Adsorbent, 124 ... second adsorption tower body

Claims (4)

原料酸素を供給する酸素供給部と、
前記酸素供給部から供給された前記原料酸素を昇圧する昇圧部と、
前記昇圧部の後段に配置され、昇圧後の前記原料酸素からオゾンを生成させるオゾン生成装置と、
前記オゾン生成装置の後段に配置され、昇圧後の前記原料酸素と前記オゾンとが混合された混合ガスから前記オゾンを分離するＰＳＡ装置と、
前記昇圧部の前段に配置され、該昇圧部に供給する前記原料酸素の流量を調整する流量調整部と、
前記オゾン生成装置の入口側に位置する前記原料酸素の圧力を測定する第１の圧力計と、
前記オゾン生成装置の出口側に位置する前記混合ガスの圧力を測定する第２の圧力計と、
前記第１の圧力計が測定する第１の圧力と前記第２の圧力計が測定する第２の圧力との差が所定の閾値以下となるように前記流量調整部を制御する制御装置と、
を有するオゾン製造装置。 An oxygen supply unit for supplying raw material oxygen;
A booster that boosts the source oxygen supplied from the oxygen supplier;
An ozone generating device that is arranged at a subsequent stage of the boosting unit and generates ozone from the source oxygen after boosting;
A PSA device that is disposed downstream of the ozone generator and separates the ozone from a mixed gas in which the raw material oxygen and the ozone after pressure increase are mixed;
A flow rate adjusting unit that is arranged in front of the boosting unit and adjusts the flow rate of the raw material oxygen supplied to the boosting unit;
A first pressure gauge for measuring the pressure of the raw material oxygen located on the inlet side of the ozone generator;
A second pressure gauge for measuring the pressure of the mixed gas located on the outlet side of the ozone generator;
A control device for controlling the flow rate adjusting unit so that a difference between a first pressure measured by the first pressure gauge and a second pressure measured by the second pressure gauge is not more than a predetermined threshold;
Ozone production apparatus having 前記原料酸素は、酸素ガスであり、
前記昇圧部は、前記酸素ガスの圧力を昇圧する昇圧ポンプである請求項１記載のオゾン製造装置。 The raw material oxygen is oxygen gas,
The booster is a booster pump to boost the pressure of the oxygen gas according to claim 1 Symbol placement of the ozone producing apparatus. 前記原料酸素は、液体酸素であり、
前記昇圧部は、前記液体酸素をガス化させる蒸発器である請求項１記載のオゾン製造装置。 The raw material oxygen is liquid oxygen,
The boosting unit according to claim 1 Symbol placement of the ozone producing apparatus of the liquid oxygen is a evaporator for gasification. 前記オゾン生成装置は、２つの電極間に配置され、かつ０．４ｍｍ以下とされた放電ギャップを有しており、
前記昇圧部は、前記ＰＳＡ装置の吸着塔内の圧力が０．１５〜０．４６ＭＰａの範囲内となるように、前記原料酸素を昇圧させる請求項１ないし３のうち、いずれか１項記載のオゾン製造装置。 The ozone generator has a discharge gap disposed between two electrodes and 0.4 mm or less,
The said pressurization part pressurizes the said raw material oxygen so that the pressure in the adsorption tower of the said PSA apparatus may be in the range of 0.15-0.46 Mpa, The any one of Claims 1 thru | or 3 Ozone production equipment.
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