RU2083485C1

RU2083485C1 - Cascade ozonator

Info

Publication number: RU2083485C1
Application number: RU95104697A
Authority: RU
Inventors: Л.И. Варламов; Р.С. Ильялов
Original assignee: Научно-производственное предприятие "РИОС"
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1997-07-10
Also published as: RU95104697A

Abstract

FIELD: ozone generation. SUBSTANCE: ozonator contains two electrodes - solid and sectioned ones mounted in spaced relation to each other. Sectioned electrode consists of current conducting plate covered with dielectric. The latter supports sections separated into subsections. Solid electrode consists of current conducting plate and dielectric fastened to it. The two electrodes are wire-led to high-voltage source. Dielectric supports current conducting elements. EFFECT: improved design. 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике получения озона с помощью электрического разряда и может быть использовано для озонирования воды и нейтрализации вредных газов в воздухе. The invention relates to techniques for producing ozone using an electric discharge and can be used to ozonize water and neutralize harmful gases in the air.

В качестве прототипа принят каскадный озонатор по [1] который содержит установленные с зазором относительно друг друга сплошной и секционированный электроды. Площади секций секционированного электрода и зазоры между ними и сплошным электродом выполнены со ступенчатым увеличением. Оба электрода соединены с источником высоковольтного напряжения. Исполнение в этом озонаторе одного из электродов секционированным со ступенчатым увеличением площадей секций и зазора между ними и вторым электродом предопределило снижение неравномерности электрического разряда, хотя и недостаточной для обеспечения высокой производительности получения озона. As a prototype adopted cascade ozonizer according to [1] which contains installed with a gap relative to each other solid and sectioned electrodes. The area of the sections of the sectioned electrode and the gaps between them and the solid electrode are made with a step increase. Both electrodes are connected to a high voltage source. The execution in this ozonizer of one of the electrodes sectioned with a stepwise increase in the area of the sections and the gap between them and the second electrode predetermined a decrease in the nonuniformity of the electric discharge, although insufficient to ensure high production capacity of ozone.

В основу изобретения поставлена задача уменьшения неоднородности электрического разряда в зазоре каскадного озонатора при сохранении его долговечности. The basis of the invention is the task of reducing the heterogeneity of the electric discharge in the gap of the cascade ozonizer while maintaining its durability.

Задача решается тем, что в каскадном озонаторе, содержащем установленные с зазором относительно друг друга сплошной электрод и секционированный, площади секций которого и зазоры между секциями и сплошным электродом выполнены со ступенчатым увеличением, секционированный электрод смонтирован из токопроводящего слоя, покрытого диэлектриком. На диэлектрике установлены секции, разделенные на отдельные подсекции. При этом рабочая поверхность сплошного электрода покрыта диэлектриком с размещенными на нем токопроводящими элементами. The problem is solved in that in a cascade ozonizer containing a continuous electrode and a sectioned electrode installed with a gap relative to each other, the section areas of which and the gaps between the sections and the solid electrode are made with stepwise increase, the sectioned electrode is mounted from a conductive layer coated with a dielectric. On the dielectric sections are installed, divided into separate subsections. In this case, the working surface of the continuous electrode is covered with a dielectric with conductive elements placed on it.

Совокупность указанных признаков позволяет существенно снизить неоднородность разряда. Это достигается за счет того, что каждая подсекция секционированного электрода разделяет общий разрядный зазор на отдельные разрядные зоны. Это предопределяет снижение неравномерности разряда. Неоднородность его снижается пропорционально числу подсекций и обеспечивает увеличению удельной производительности озонатора по отношению к прототипу при сохранении его долговечности при работе на загрязненном газе. The combination of these features can significantly reduce the heterogeneity of the discharge. This is achieved due to the fact that each subsection of the sectioned electrode divides the total discharge gap into separate discharge zones. This determines the decrease in discharge unevenness. Its heterogeneity decreases in proportion to the number of subsections and provides an increase in the specific productivity of the ozonizer relative to the prototype while maintaining its durability when working on polluted gas.

Наличие токопроводящих элементов на диэлектрике сплошного электрода выполняет защитную функцию диэлектрика, сохраняя его долговечность, и позволяет применять в качестве диэлектрика больший диапазон материалов. The presence of conductive elements on the dielectric of a continuous electrode performs the protective function of the dielectric, while maintaining its durability, and allows the use of a wider range of materials as the dielectric.

На фиг.1 представлена схема озонатора; на фиг. 2 вид А на рабочую поверхность секционированного электрода; на фиг. 3 вид Б на рабочую поверхность сплошного электрода. Figure 1 presents a diagram of an ozonizer; in FIG. 2 view A on the working surface of a sectioned electrode; in FIG. 3 view B on the working surface of a solid electrode.

Предложенный каскадный озонатор содержит два электрода, сплошной и секционированный, установленные с зазором относительно друг друга (фиг. 1). Секционированный электрод состоит из токопроводящей пластины 1, на которую нанесен диэлектрик 2. На диэлектрик 2 установлены секции, состоящие из подсекций 3. Сплошной электрод состоит из токопроводящей пластины 4 и закрепленного на ней диэлектрика 5. Оба электрода подсоединены к источнику высоковольтного напряжения 6. Диэлектрик 5 сплошного электрода покрыт токопроводящими элементами 7. The proposed cascade ozonizer contains two electrodes, solid and sectioned, installed with a gap relative to each other (Fig. 1). The partitioned electrode consists of a conductive plate 1, on which a dielectric is applied 2. Sections consisting of subsections 3 are installed on the dielectric 2. A solid electrode consists of a conductive plate 4 and a dielectric fixed on it 5. Both electrodes are connected to a high voltage voltage source 6. Dielectric 5 the solid electrode is covered with conductive elements 7.

Каскадный озонатор работает следующим образом. Рабочий газ без предварительной обработки прокачивают в зазор между электродами, подключенными к источнику высоковольтного напряжения 6. Озонная смесь образуется в зазоре между электродами под воздействием электрического разряда. При этом высокая однородность разряда и ограничение его тока обеспечивается совокупностью диэлектриков 2, 5 электродов и подсекций 3 секционированного электрода. При этом обеспечивается также и независимость разряда от степени загрязнения рабочего газа как газообразными примесями (пары воды, органические соединения и т.п.), так и пылью. Cascade ozonizer works as follows. The working gas without pre-treatment is pumped into the gap between the electrodes connected to the high-voltage voltage source 6. The ozone mixture is formed in the gap between the electrodes under the influence of an electric discharge. Moreover, the high uniformity of the discharge and the limitation of its current is ensured by a combination of dielectrics 2, 5 electrodes and subsections 3 of the sectioned electrode. At the same time, the discharge is also independent of the degree of contamination of the working gas with both gaseous impurities (water vapor, organic compounds, etc.) and dust.

Наличие на диэлектрике 5 токопроводящих элементов 7 обеспечивает защиту диэлектрика от разрушительного воздействия электрического разряда. Это позволяет увеличить долговечность озонатора. The presence on the dielectric 5 of conductive elements 7 provides protection of the dielectric from the destructive effects of an electric discharge. This allows you to increase the durability of the ozonizer.

Исследования на действующем макете показали, что при получении озона из атмосферного воздуха без предварительной его подготовки на 1 кг озона затрачивается не более 4 кВт электроэнергии. При этом естественного охлаждения электродов проходящим потоком газа достаточно для получения выходной концентрации озона в озоно-воздушной смеси около 2 г/м³. При этом за весь срок испытаний не было выявлено ни одного случая эрозии диэлектрика.Studies on the current layout showed that when receiving ozone from atmospheric air without preliminary preparation for it, no more than 4 kW of electricity is spent per 1 kg of ozone. In this case, natural cooling of the electrodes by a passing gas stream is sufficient to obtain an output concentration of ozone in the ozone-air mixture of about 2 g / m ³ . At the same time, not a single case of dielectric erosion was detected over the entire test period.

Claims

A cascade ozonizer containing a solid electrode connected to a source of high-voltage power and installed with a gap relative to each other and a sectioned electrode, the section areas of which and the gaps between the sections and the solid electrode are made with a stepwise increase, characterized in that the sectioned electrode is made in the form of a conductive layer coated dielectric, on which sections are installed, divided into separate subsections, and the working surface of the solid electrode is covered with a dielectric with conductive elements on it.