JPS62246805A

JPS62246805A - オゾンの発生方法及びその装置

Info

Publication number: JPS62246805A
Application number: JP8789786A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Fujii; 敏昭藤井
Original assignee: Ebara Research Co Ltd
Current assignee: Ebara Research Co Ltd
Priority date: 1986-04-18
Filing date: 1986-04-18
Publication date: 1987-10-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、オゾンの発生方法及びその装置に関するもの
である。

〔従来の技術及びその問題点〕

従来、オゾンは下水、し尿等の脱臭・脱色、空気の脱臭
・殺菌、畜産業、ごみ焼却場等における脱臭、パルプの
漂白、染色排水の脱色、病院、食品工業、プール、上水
、公衆浴場、温泉等における殺菌、用水の除鉄、排水か
らの重金属の除去、化学プロセスにおける酸化剤等、そ
の利用分野は広範にわたシ、可成効果的な作用があるが
、現状におけるオゾンの発生方法、或いはオゾン発生装
置においては、オゾンの発生効率が悪く、又装置が簡易
なものでないため、広く一般に使用されるに至っていな
い。

従来の代表的なオゾン発生方法としては、次の３つの方
法がある。

■　絶縁体を隔てて２つの電極を配置し、この電極間に
超高圧の交流電流を印加して無声放電を行わせ、発生し
た高エネルギー電子により空気中の酸素分子を励起し、
該励起された酸素分子と非励起酸素分子との反応により
オゾンを製造する方法。

この方法においては、オゾンの発生効率が極めて低く、
かつ、回路の絶縁が雛かしい為に装置が複雑となり、大
型化するという欠点がある。

■　酸素含有流体に紫外線を照射することによりオゾン
を発生させる方法。

この方法においては、オゾンの発生効率が極めて低いこ
と、並びに発生するオゾンの濃度が低いと−う欠点があ
る。

■　酸素含有流体に放射線を照射してオゾンを発生させ
る方法。

この方法においてもオゾンの発生効率が極めて低く、か
つ、発生するオゾン濃度が低いという欠点があった。例
えば放射線源として電子線を用いる場合、高出力電子線
発生装置を使用するため電子線密度が低く従ってオゾン
の発生効率が低く表り、また、電子線の高出力発生装置
は装置が複雑となシ、かつ大型化するという欠点があっ
た。

〔発明の目的〕

本発明は、上記問題点を克服したもので、過酸化物含有
流体又は過酸化物と酸素を含有している流体に、放射線
及び／又は紫外線、或いは放射線及び／又は紫外線と超
音波とを照射することＫより高効率でオゾンを発生させ
る方法及びその装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明は、ｔ　過酸化物含有流体又は過酸化物と酸素とを含有する
流体に、放射線及び／又は紫外線を照射することを特徴
とするオゾンの発生方法。

及び２　過酸化物含有流体又は過酸化物と酸素とを含有する
流体の供給部と放射線及び／又は紫外線の照射部或いは
更に超音波の照射部とを設けてなるオゾン発生装置。

である。

以下、本発明装置の一例である第１図を参照しながら、
本発明の装置及びオゾン発生方法を詳しく説明する。

第１図において、符号１は過酸化物供給口、２は噴霧部
、５は超音波発振器、４は反応部（竜ル）、５は酸素又
は酸素富化空気供給口、６は放射１１１１ｆｌ［、７は
オゾン取出口、８は氷取出口、９は冷媒入口、１０はジ
ャケット、１１はジャケット内壁、１２は冷媒取出し口
を示す。

過酸化物含有流体、例えば過酸化水素水は過酸化物供給
口１から所定の流量並びに流速で噴霧部２に送られ、噴
霧部２において超音波発振器３により反応部４の上方に
向けて噴霧され、反応部中央部付近で霧状となる。

また、反応部４下方の酸素又は酸素富化供給口５から酸
素又は酸素富化空気が供給される。

酸素源としては、生成したオゾン含有ガスの取抄扱い性
の観点からは酸素富化空気が好ましく、また、酸素富化
供給口を噴霧部２０部分に設け、該空気により過酸化水
素を霧吹きの原理で噴霧するようＫしてもよい。

反応部４に供給された霧状の過酸化水素水及び酸素は、
放射線源６から照射される放射線によジオシンを発生し
、発生したオゾンを含む流体はオゾン発生装置の上部に
設けられたオゾン取出ロアより取り出される。

一方、前記反応によシ生成した水は反応部４の下方の氷
取出口８より排出される。

本発明におけるオゾン生成反応は温度が低い程効率がよ
い。このため、反応部４は、冷媒人口９から導入され、
同１２よシ排出される冷媒によシジャケット１０の内壁
１１を通して冷却される。

冷媒の１類は、通常使用されて匹る冷媒の中から、反応
部内における反応条件、経済性あるいは回収されるオゾ
ンの濃度等てより適宜選択して使用することができる。

冷却１度（又応温度）は２０℃以下特に５℃以下が好ま
しい。冷却することにより、オゾンの生成濃度が高くな
るばカミやでなく、オゾンに対し分解作用のある水（ミ
ストヤ気体状の水）が液体となって、反応部下方の木取
出口から取り出し易くなると同時にオゾンの濃度が相対
的に高くなる。

放射線、紫外線又は超音波の照射手段は、従来周知の手
段を用いうる。

放射線としては、α線、β線、ｒ線などが用いられ、照
射源としてはコバルト６０．セシウム１３７．ストロン
チヱウム９０などの放射性同位元素、又は原子炉内で作
られる放射性廃棄物及びこれに適当に加工を施した放射
性物質を用いることができ、或いは原子炉を直接線源と
して用いる方法、電子加速器などの粒子加速器を利用し
てもよい。

電子線照射を行う場合には、低出力で行う場合高密度の
照射を行うことができ効果的である。

加速電圧は５００ＫＶ以下、特に５０ＫＶ〜３００曹が
好ましい。

紫外線は、オゾンの吸収スペクトルに相当すの紫外線を
用うれば良い。水銀ラングを用いるのが好ましい。

超音波は、主に噴霧、分散作用の如き動力的作用を有す
るものでよく、例えば１１〜５ＭＨｆの超音波を平面振
動子を用いて発生せしめればよい。

過酸化物としては活性酸素を供給しうるものであれば何
れでも用いうるが、過酸化水素水が取扱いの面から好ま
しい。

超音波照射を行うことなく、放射線及び／又は紫外線照
射のみでも十分にオゾンを生成しうるが、図面に示すよ
うに、過酸化物の導入口端に超音波発生装置を備える場
合には、過酸化物の噴霧作用に加えて、過酸化物の分解
作用（活性酸素の生成作用）Ｋも寄与しうるのでオゾン
の生成によ抄効果的である。

本例は、オゾン発生装置として、オゾンを得るものであ
るが、流体として、水溶液状処理試料（例、下水、し尿
、プール水）Ｋ過酸化物又は過酸化物及び酸素を供給し
、同様（行うことでオゾン発生と同時に試料処理を行う
ことが出来ることは言うまでもなり、この場合は、冷却
部は不要であること社言う迄もない。

紫外線照射、放射線照射、超音波照射を適宜組合わせる
ことによ）、より効果的にオゾンを生成せしめることが
できるが、通常超音波照射と紫外線照射、ならびに超音
波照射と放射線照射を組み合わせるのが好ましい。

次に実施例を記載する。

実施例１第１図に示すような１０ｍＸ１５５ｗＸ５０ｍのオゾン
発生器に３０％過酸化水素を５−７分、酸素ガスを２０
０＋ｄ／分の割合で供給しながら、超音波、超音波と紫
外線、超音波と放射線を照射した、結果を表１に示す。

なお、反応器内の温度は１℃に保った。

超音波：ＩＭＨ２１の振動発振子により発生紫外線：１
ｆｆの水銀ランプを上方から照射放射線：コバルト６０
を用いて照射、線量６０Ｘ１０”ｅ’Ｖ／ｆ表　　１実施例２酸素ガス単独と酸素ガスと３０％過酸化水素を用いて、
加速電圧２　ｏ　ｏｘｖの加速器を用いて電子線を照射
した以外は実施例１と同じ条件でオゾンを生成せしめた
。結果を表２に示す。

表　　２実施例３実施例−１において、原料が５０％過酸化水素単独の場
合を表５に示す。条件は実施例−１と同様である。

表　　３〔発明の効果〕（１）　　原料として過酸化物を用−１これに紫外線又
は放射線を照射する結果、オゾンの生成が促進される。

（２）　　過酸化物を噴霧状で供給することにより紫外
線又は放射線の照射が効率よく行われ、オゾンの生成が
促進される。

（３）　　電子線照射を５００ＫＶ以下の低出力で行う
ことができるので、 ■　照射雰囲気が高密度となシ、オゾンの生成が促進さ
れる、 ■　小型の装置を使用できるので使用が簡易である。

（４）　　原料として過酸化物含有、流体と酸素含有流
体を併用する場合 ■　酸素含有ガスがキャリアーガスとして作用するので
オゾンの回収が容易となシ、また、酸素自体もオゾンに
変換されるのでオゾンの生成量が増加する。

（５）　　照射方式により任意の濃度量のオゾンを生産
することができる。

即ち、紫外線を使用する場合は一般の民生用向けに用い
られ、又低濃度のオゾンを得ることができ、また、放射
線を使用する場合には中〜大規模の工業的利用に供され
、また高濃度のオゾンを得ることができる。

（６）　　過酸化物の供給口において、又は噴霧雰囲気
の形成に超音波を使用し、この雰囲気に紫外線及び／又
は放射線を照射するととくよシ一層効果的にオゾンを得
ることができる。

（７）反応部（オゾン発生部）を冷却することＫより反
応によシ生成した水を分離し取り出し易くなるため、オ
ゾンの相対的濃度を高めることができ、また、水による
オゾンの分解を防止しうるので、高濃度のオゾンを得る
ことができる。

（８）水溶液状処理試料に過酸化物又は過酸化物及び酸
素を供給し、紫□外線又は放射線照射することによシ、
生成したオゾン、過酸化物が処理試料に直ちに作用し、
処理が効率良く行える。この場合、いつ九んオゾンを作
り、次にオゾンを作用させる方法に比べ、装置が簡単と
なシ（例：冷却部不要）、経済性となり一層実用的とな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のオゾン発生装置の一例の断面図を示
す。

Claims

【特許請求の範囲】１、過酸化物含有流体又は過酸化物と酸素とを含有する
流体に放射線、及び／又は紫外線を照射することを特徴
とするオゾンの発生方法。２、過酸化物含有流体又は過酸化物と酸素とを含有する
流体に、放射線及び／又は紫外線と超音波とを照射する
特許請求の範囲第１項記載の方法。３、過酸化物が過酸化水素である特許請求の範囲第１項
又は第２項記載のオゾンの発生方法。４、放射線照射が電子線照射である特許請求の範囲第１
項、第２項又は第３項記載のオゾンの発生方法。５、加速電圧が５００ＫＶ以下の粒子加速器で照射する
特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４項記載
のオゾンの発生方法。６、過酸化物を噴霧状に供給しながら照射を行う特許請
求の範囲第１項ないし第５項の何れか１つに記載のオゾ
ンの発生方法。７、オゾンの発生装置において、少なくとも過酸化物含
有流体又は過酸化物及び酸素を含有する流体の供給部と
放射線及び／又は紫外線の照射部或いは更に超音波の照
射部を設けてなるオゾンの発生装置。