RU2273601C2 - Method of production of ozone - Google Patents

Method of production of ozone Download PDF

Info

Publication number
RU2273601C2
RU2273601C2 RU2004117567/15A RU2004117567A RU2273601C2 RU 2273601 C2 RU2273601 C2 RU 2273601C2 RU 2004117567/15 A RU2004117567/15 A RU 2004117567/15A RU 2004117567 A RU2004117567 A RU 2004117567A RU 2273601 C2 RU2273601 C2 RU 2273601C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ozone
air
ozone generator
production
power density
Prior art date
Application number
RU2004117567/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004117567A (en
Inventor
В чеслав Васильевич Данилин (RU)
Вячеслав Васильевич Данилин
Михаил Павлович Кокуркин (RU)
Михаил Павлович Кокуркин
Анатолий Иванович Смородин (RU)
Анатолий Иванович Смородин
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" filed Critical Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина"
Priority to RU2004117567/15A priority Critical patent/RU2273601C2/en
Publication of RU2004117567A publication Critical patent/RU2004117567A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2273601C2 publication Critical patent/RU2273601C2/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: mechanical engineering; production of ozone generators.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the method of production of ozone from the open air. The method provides for feeding of the working gas into the discharge zone of the ozone generator operating on the atmospheric air at the high power density per a unit of the active surface of the welding rods. At the power density exceeding 80 W/dm2 extract a part of the air from the air feeding system, dress it with oxygen and feed to the inlet of the ozone generator. At that the oxygen content in the air being fed into the ozone generator is increasing and makes the value of up to 30 %. The offered invention allows to increase productivity of the ozone generator, concentration of the ozone, and also to reduce power input for its production.
EFFECT: the invention ensures the increased productivity of the ozone generator, the raised concentration of the ozone, and reduced power input for its production.
6 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к производству озона из атмосферного воздуха в генераторах озона, использующих для этой цели электрический разряд.The present invention relates to the production of ozone from atmospheric air in ozone generators using an electric discharge for this purpose.

Известны способы получения озона, когда озон синтезируется в промежутке между электродами генератора озона, в которых инициируется электрический разряд. При этом производительность генератора озона и другие его характеристики существенным образом зависят от интенсивности отвода тепла от разрядного промежутка.Known methods for producing ozone, when ozone is synthesized in the gap between the electrodes of the ozone generator, in which an electrical discharge is initiated. Moreover, the performance of the ozone generator and its other characteristics substantially depend on the intensity of heat removal from the discharge gap.

Известны способы получения озона при принудительном охлаждении хладоносителем, например водой, только одного (заземленного) электрода /1/ или одновременно двух (высоковольтного и заземленного) электродов /2/.Known methods for producing ozone during forced cooling with a coolant, for example water, of only one (grounded) electrode / 1 / or simultaneously two (high voltage and grounded) electrodes / 2 /.

Задачей изобретения является повышение производительности генератора озона, концентрации озона и снижение энергозатрат на его производство.The objective of the invention is to increase the productivity of the ozone generator, the concentration of ozone and the reduction of energy consumption for its production.

Наиболее близким к предлагаемому способу решением является способ получения озона /3/, в котором повышение эффективности генерации озона достигается за счет отбора части рабочего газа с выхода генератора озона, его охлаждения в автономном холодильнике и повторной подачи на вход генератора озона.The solution closest to the proposed method is a method for producing ozone / 3 /, in which an increase in the efficiency of ozone generation is achieved by taking part of the working gas from the output of the ozone generator, cooling it in a stand-alone refrigerator and re-supplying the ozone generator to the input.

Недостатками этого способа являются: наличие дополнительного холодильника и наличие эжектора на входе в генератор озона, который требует повышенного давления воздуха. В то же время при использовании в качестве рабочего газа воздуха при больших значениях плотности мощности на единицу активной поверхности электродов (более 80 Вт/дм2) этот способ не обеспечивает эффективную работу озонатора из-за перехода лавино-стримерного разряда в искровой, при котором интенсивность генерации озона резко снижается.The disadvantages of this method are: the presence of an additional refrigerator and the presence of an ejector at the entrance to the ozone generator, which requires increased air pressure. At the same time, when using air as a working gas at large values of the power density per unit active electrode surface (more than 80 W / dm 2 ), this method does not ensure the effective operation of the ozonizer due to the transition of the avalanche-streamer discharge into a spark, at which the intensity ozone generation is sharply reduced.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы (повышение производительности и концентрации озона, снижение энергозатрат) генераторов озона, работающих при высокой плотности мощности (более 80 Вт/дм2).The objective of the invention is to increase operating efficiency (increasing productivity and ozone concentration, reducing energy consumption) of ozone generators operating at high power density (more than 80 W / dm 2 ).

Указанная цель достигается тем, что в способе получения озона путем подачи рабочего газа в разрядную зону генератора озона, работающего на атмосферном воздухе при высокой плотности мощности на единицу активной поверхности электродов, новым является то, что при плотности мощности более 80 Вт/дм2 из системы воздухоподачи часть воздуха отбирают, обогащают кислородом и подают на вход генератора озона. При этом содержание кислорода в подающемся в генератор озона воздухе увеличивается и составляет величину до 30%.This goal is achieved by the fact that in the method of producing ozone by supplying a working gas to the discharge zone of an ozone generator operating in atmospheric air at a high power density per unit active electrode surface, it is new that with a power density of more than 80 W / dm 2 from the system part of the air is taken off, enriched with oxygen and fed to the input of the ozone generator. In this case, the oxygen content in the air supplied to the ozone generator increases and amounts to 30%.

На фиг.1, 2, 4, 5, 6 приведены конкретные примеры, реализующие предложенный способ. Установка, представленная на фиг.1, работает следующим образом: атмосферный воздух в количестве 170% от рабочего количества, подаваемого в генератор озона 3, сжимается компрессором 1 до давления 0,7 МПа и подается в количестве 115% в блок осушки 2 и в количестве 55% - в газоразделительную установку 4. Из блока осушки 2 20% воздуха, используемого на регенерацию адсорберов, выбрасывается в атмосферу, а 95% подается на генератор озона 3. Из газоразделительной установки 4 50% воздуха, обогащенного азотом, выбрасывается в атмосферу, а 5% кислорода с концентрацией не менее 92% подается в генератор озона 3. После генератора озона, работающего при плотности мощности выше 80 Вт/дм2 активной поверхности электродов, получаем 130% О3/ч при концентрации озона 26 г O33.Figure 1, 2, 4, 5, 6 show specific examples that implement the proposed method. The installation shown in figure 1, operates as follows: atmospheric air in the amount of 170% of the working quantity supplied to the ozone generator 3, is compressed by the compressor 1 to a pressure of 0.7 MPa and is supplied in an amount of 115% to the drying unit 2 and in quantity 55% - to the gas separation unit 4. From the drying unit 2, 20% of the air used to regenerate the adsorbers is discharged into the atmosphere, and 95% is supplied to the ozone generator 3. From the gas separation unit 4, 50% of the air enriched with nitrogen is discharged into the atmosphere, and 5% oxygen with concentration not less than 92% is supplied to ozone generator 3. After the ozone generator, operating at a power density above 80 W / dm 2 of the active surface of the electrodes, we obtain 130% O 3 / h with an ozone concentration of 26 g O 3 / m 3 .

Если без изменения подводимой к генератору озона мощности поддерживать концентрацию озона на уровне 20 г O33, то необходимо увеличить количество перерабатываемого атмосферного воздуха со 170 до 236% (фиг.2) и производительность в этом случае увеличится до 140%.If without changing the power supplied to the ozone generator to maintain the ozone concentration at the level of 20 g O 3 / m 3 , it is necessary to increase the amount of processed air from 170 to 236% (figure 2) and the productivity in this case will increase to 140%.

На фиг.3 приведена существующая схема установки получения озона, работающая следующим образом: атмосферный воздух в количестве 120% подается компрессором 1 на блок осушки 2, в котором 20% воздуха используется на регенерацию, а оставшиеся 100% подаются на генератор озона 3, в котором производится 100% озона в час при концентрации 20 г O33. При этом мощность, подводимая к генераторам озона, одинакова для всех трех случаев (фиг.1, 2, 3).Figure 3 shows the existing scheme for the installation of ozone, working as follows: atmospheric air in the amount of 120% is supplied by compressor 1 to the drying unit 2, in which 20% of the air is used for regeneration, and the remaining 100% is supplied to the ozone generator 3, in which 100% ozone is produced per hour at a concentration of 20 g O 3 / m 3 . In this case, the power supplied to the ozone generators is the same for all three cases (Figs. 1, 2, 3).

Таким образом, предложенный способ позволяет увеличить производительность на 30% при работе по схеме, показанной на фиг.1, и на 40% - при работе по схеме фиг.2. Увеличение же стоимости оборудования и эксплуатационных затрат для производства дополнительных 40% озона будет в 2,5-4 раза ниже, чем увеличение стоимости, если такое же количество озона производится по существующей схеме (фиг.3).Thus, the proposed method allows to increase productivity by 30% when working according to the scheme shown in figure 1, and by 40% - when working according to the scheme of figure 2. The increase in the cost of equipment and operating costs for the production of an additional 40% of ozone will be 2.5-4 times lower than the increase in cost if the same amount of ozone is produced according to the existing scheme (figure 3).

Если блок осушки воздуха 2 работает на низком давлении (0,2 МПа), то отбор воздуха осуществляется с помощью дожимающего компрессора 5 (фиг.4, 5) или компрессора, отбирающего атмосферный воздух (фиг.6).If the air drying unit 2 operates at low pressure (0.2 MPa), then the air is taken out using a booster compressor 5 (Figs. 4, 5) or a compressor that selects atmospheric air (Fig. 6).

При увеличении добавки кислорода выше 10% (суммарное содержание кислорода около 31%) разница в стоимостях оборудования и эксплуатационных затратах при получении озона по существующей и предлагаемой схемам быстро уменьшается и преимущества такого способа решения поставленной задачи исчезают.With an increase in oxygen addition above 10% (total oxygen content of about 31%), the difference in equipment costs and operating costs when producing ozone according to the existing and proposed schemes quickly decreases and the benefits of this method of solving the problem disappear.

Источники информацииInformation sources

1. Филиппов Ю.В., Вобликова В.А. и др. Электросинтез озона. - М.:МГУ, 1987, с.51-5.1. Filippov Yu.V., Voblikova V.A. and other Electrosynthesis of ozone. - M.: Moscow State University, 1987, p. 51-5.

2. Патент РФ №2046753, Кл. С 01 В 13/11, опубл. 27.10.95, БИ №30.2. RF patent No. 2046753, Cl. From 01 to 13/11, publ. 10.27.95, BI No. 30.

3. Патент РФ №2120404, Кл. С 01 В 13/11, опубл. 20.10.98, БИ №29 (прототип).3. RF patent No. 2120404, Cl. From 01 to 13/11, publ. 10.20.98, BI No. 29 (prototype).

Claims (1)

Способ получения озона путем подачи рабочего газа в разрядную зону генератора озона, работающего на атмосферном воздухе при высокой плотности мощности на единицу активной поверхности электродов, отличающийся тем, что при плотности мощности более 80 Вт/дм2 отбирают часть воздуха из системы воздухоподачи, обогащают кислородом и подают на вход генератора озона, при этом содержание кислорода в подающемся в генератор озона воздухе увеличивается и составляет величину до 30%.A method of producing ozone by supplying a working gas to the discharge zone of an ozone generator operating in atmospheric air at a high power density per unit active electrode surface, characterized in that at a power density of more than 80 W / dm 2, part of the air is taken from the air supply system, enriched with oxygen and fed to the input of the ozone generator, while the oxygen content in the air supplied to the ozone generator increases and amounts to 30%.
RU2004117567/15A 2004-06-10 2004-06-10 Method of production of ozone RU2273601C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004117567/15A RU2273601C2 (en) 2004-06-10 2004-06-10 Method of production of ozone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004117567/15A RU2273601C2 (en) 2004-06-10 2004-06-10 Method of production of ozone

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004117567A RU2004117567A (en) 2006-01-27
RU2273601C2 true RU2273601C2 (en) 2006-04-10

Family

ID=36047113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004117567/15A RU2273601C2 (en) 2004-06-10 2004-06-10 Method of production of ozone

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2273601C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602153C2 (en) * 2011-07-07 2016-11-10 Линде Акциенгезелльшафт Methods of organic compounds ozonolysis
RU2729067C1 (en) * 2016-12-13 2020-08-04 Линде Акциенгезелльшафт Methods of separating ozone

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602153C2 (en) * 2011-07-07 2016-11-10 Линде Акциенгезелльшафт Methods of organic compounds ozonolysis
RU2729067C1 (en) * 2016-12-13 2020-08-04 Линде Акциенгезелльшафт Methods of separating ozone

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004117567A (en) 2006-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI263617B (en) Ozone generator and ozone generation method
JP4484709B2 (en) Device for generating water in an aircraft
EP1227141A3 (en) Substitute natural gas production system and related method
CN102151924A (en) Electric spark induction controllable erosion and electrolysis compound efficient machining method
US9233848B2 (en) Ozone generation system and method for operating ozone generation system
EP1229225A3 (en) Hydrogen engine, power drive system and vehicle driven thereby
RU2273601C2 (en) Method of production of ozone
US5366703A (en) Methods and systems for forming process gases having high effective ozone content utilizing isothermal compression
RU2019143136A (en) CONTROL METHOD FOR OZONE GENERATION
US4190636A (en) Production of carbon monoxide in a plasma arc reactor
US20230257260A1 (en) Optimized hydrogen production from a hydrocarbon
US20060144693A1 (en) Arc-hydrolysis fuel generator with energy recovery
CN109563008A (en) A kind of method and system for capturing and recycling for carbon
US10308509B2 (en) Ozone generator
RU2229477C2 (en) Method for preparing ethylene oxide by direct oxidation of ethylene with air or oxygen
Lin et al. Degradation of alizarin red by hybrid gas-liquid dielectric barrier discharge
JPH0693481A (en) Method for electrolyzing high temperature steam
MX2007014350A (en) Steam and hydrogen generator.
RU2223909C1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCTION of OZONE
US20200129921A1 (en) Apparatus and method for the gas treatment
US20060042955A1 (en) Arc-hydrolysis fuel generator with supplemental energy recovery
RU2120404C1 (en) Ozone generation process
DK201700082U3 (en) Gas delivery system adapted to clean an internal combustion engine
CN105565268B (en) A kind of preparation facilities for synthesizing Hydrogen fuel
CN115999484A (en) Plasma nitrogen fixation device based on multichannel sliding arc

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150611