Озон, как аллотропная форма кислорода, является сильным окислителем с особенно активными химическими свойствами, широко признанным высокоэффективным дезинфицирующим средством. Озон может быстро уничтожать бактерии и вирусы как в воздухе, так и в воде. Озон также может уничтожать бактерии или микроорганизмы, вызывающие образование запахов, тем самым устраняя их. Озон легко разлагается и плохо хранится. При комнатной температуре он постепенно распадается на кислород. Поэтому его необходимо генерировать и использовать на месте. Более подробную информацию об озоне можно найти в нашем предыдущем блоге. Введение в озонГенераторы озона - это устройства, используемые для производства газа озона.
Генераторы озона широко используются для дезинфекции и удаления запахов в домашних условиях, в коммерческих целях, для промышленного производства озона, обработки и хранения сельскохозяйственной продукции, дезинфекции и стерилизации в медицинской промышленности, очистки сточных вод и т. д. Далее в этом блоге мы подробно расскажем о различных аспектах генераторов озона, включая методы генерации озона, варианты подаваемого газа для генерации, количество и концентрацию генерируемого озона, методы охлаждения, ключевые компоненты, очистку воды озоном, качество продукции и цену и т. д. Надеемся, что этот блог поможет вам лучше понять оборудование для генерации озона. Теперь мы подробно рассмотрим все вышеперечисленное.
1. Три способа генерации озона
При генерации озона обычно используются три метода: диэлектрический барьерный разряд, ультрафиолетовый фотолиз и электролиз воды. Ниже мы расскажем об этих трех методах.
Диэлектрический барьерный разряд
Метод диэлектрического барьерного разряда (DBD) также называют коронным разрядом или тихим разрядом. Он заключается в генерации озона путем введения диэлектрика в разрядное пространство и ионизации воздуха или кислорода высоким напряжением. Этот метод широко используется в производстве оборудования для генерации озона. Генераторы озона, использующие этот метод, широко применяются в домашних, коммерческих, промышленных, сельскохозяйственных условиях, в медицине и т. д.
При применении этого метода есть несколько преимуществ. Во-первых, он отличается высокой эффективностью генерации озона. Он может удовлетворить потребность в большом количестве озона в промышленности, сельском хозяйстве и водоподготовке. При этом концентрация озона, производимого этим методом, относительно самая высокая по сравнению с другими методами. Во-вторых, генераторы озона, произведенные с применением этого метода, имеют относительно более длительный срок службы при длительном использовании. В-третьих, структура этого типа генераторов озона относительно проста. Легко добиться миниатюризации в процессе проектирования и производства, что позволяет использовать их в различных сценариях. Кроме того, для удовлетворения требований к большому количеству и высокой концентрации генерируемого озона этот метод будет менее дорогим, чем метод ультрафиолетового фотолиза, о котором будет рассказано далее в этом блоге. Более того, для генерации того же количества озона потребление энергии будет относительно ниже.
Есть также некоторые недостатки в использовании этого метода для генерации озона. Во-первых, это касается подаваемого газа. Если вместо кислорода в качестве подаваемого газа используется воздух, то в процессе генерации озона в качестве побочных продуктов будут образовываться оксиды азота, которые вредны для здоровья человека. Кроме того, следует обратить внимание на влажность рабочей среды, в которой используется оборудование для генерации озона. Чрезмерная влажность повлияет на эффективность производства озона. Длительное использование во влажной среде сократит срок службы оборудования.
Ультрафиолетовый фотолиз
Ультрафиолетовый фотолиз – это использование ультрафиолетового излучения на воздухе, в результате чего часть молекул кислорода в воздухе распадается на атомы кислорода. Затем эти атомы кислорода снова соединяются с окружающими молекулами кислорода, образуя молекулы озона. С присоединением другого атома кислорода, в отличие от одной молекулы кислорода, имеющей два атома кислорода, одна молекула озона имеет три атома кислорода. По мере продолжения этого соединения постепенно генерируется и собирается газообразный озон.
Одним из преимуществ генерации озона этим методом является то, что на работу оборудования не влияет влажность. В то же время в процессе генерации озона не образуются побочные продукты, такие как оксиды азота. Но есть и несколько недостатков в использовании этого метода. Одним из недостатков является относительно низкая эффективность производства озона. Как правило, максимальная эффективность генерации озона УФ-лампой составляет около 2 г/ч. Если требуется эффективность 10 г/ч или выше, экономические затраты будут высокими. Поэтому генераторы озона, использующие этот метод, могут использоваться только в небольших количествах и при низкой концентрации озона, например, для дезинфекции воздуха, стерилизации и удаления запахов. Этот метод не может удовлетворить требования водоочистной промышленности и других применений с большим спросом на озон. Другим недостатком этого метода является то, что для производства того же количества озона требуется больше электроэнергии. Кроме того, срок службы ультрафиолетовой лампы составляет около полугода-года. При длительном использовании этого метода необходимо учитывать стоимость регулярной замены УФ-лампы.
Электролиз воды
Электролиз воды работает путем электролиза воды. Постоянный ток низкого напряжения используется для производства газообразного озона путем окисления воды на границе раздела между положительным электродом и раствором. Преимущество этого метода заключается в том, что концентрация генерируемого озона высока, и он подходит для приготовления воды с высокой концентрацией озона. И в процессе генерации озона не образуются оксиды азота. Недостаток этого метода заключается в том, что вода, используемая для электролиза, должна быть чистой. В противном случае атомы хлора, которые могут присутствовать в воде, могут повлиять на эффективность производства озона. Во-вторых, количество озона, производимого этим методом, невелико и его нелегко собрать. В-третьих, энергопотребление при генерации озона с использованием этого метода относительно велико.
Выше было представлено описание и сравнение трех методов генерации озона. Сравнивая их, мы видим, что метод диэлектрического барьерного разряда является относительно самым экономичным, эффективным и наиболее осуществимым методом генерации озона.
2. Воздух против кислорода в качестве подаваемого газа
Когда озон генерируется диэлектрическим барьерным разрядом, в качестве подаваемого газа можно использовать обычный воздух или кислород. Ниже приводится краткое сравнение соответствующих характеристик двух типов подаваемых газов.
При использовании природного воздуха в качестве подаваемого газа для производства озона, генератор озона ионизирует 21% кислорода, присутствующего в воздухе. Преимущество производства озона с использованием природного воздуха заключается в том, что расход газа не учитывается. И вам не нужно учитывать стоимость кислородного концентратора, если кислород выбран в качестве подаваемого газа. Но недостаток заключается в том, что озон, генерируемый этим методом, имеет относительно низкую концентрацию, и в процессе будет производиться определенное количество оксидов азота. Кроме того, компоненты генератора озона, использующего воздух в качестве подаваемого газа, подвержены загрязнению и поэтому нуждаются в регулярной очистке.
Генерация озона с кислородом в качестве подаваемого газа означает использование кислорода в качестве ионизирующего объекта генератором озона для генерации озона. Единственный недостаток генерации озона таким способом заключается в том, что его поток кислорода меньше, чем при использовании воздуха в качестве подаваемого газа. Кроме того, поскольку кислород используется в качестве подаваемого газа, кислородный концентратор будет незаменимым компонентом системы генерации озона. Поэтому цена на этот тип генераторов озона будет выше, чем на те, которые используют воздух в качестве подаваемого газа. Но его преимущества еще больше. Во-первых, вы можете получить более очищенный озон. Кроме того, в процессе генерации озона не образуются оксиды азота. Во-вторых, это количество генерируемого озона. Генерация озона с использованием кислорода в качестве подаваемого газа может увеличить количество генерируемого озона в 2-3 раза по сравнению с использованием воздуха в качестве подаваемого газа. В-третьих, когда кислород выбран в качестве подаваемого газа для обработки воды озоном, его растворимость озона в воде будет выше. Кроме того, в медицинском применении медицинские учреждения предпочитают использовать кислород в качестве подаваемого газа, чтобы получить высокоочищенный озон. Более того, генераторы озона, использующие кислород в качестве подаваемого газа, с меньшей вероятностью будут загрязнены. Таким образом, его ежедневное техническое обслуживание будет меньше и проще.
Выше приведено сравнение генераторов озона, использующих два типа подаваемых газов. Пользователи могут решить, какой тип генератора озона выбрать, в соответствии с конкретными требованиями к количеству генерируемого озона и чистоте газа, а также с бюджетом.
3. Количество и концентрация генерируемого озона
Количество генерируемого озона относится к количеству озона, генерируемого за единицу времени определенным генерирующим устройством. Оно равно концентрации озона, умноженной на потребление подаваемого газа. Используемые единицы измерения обычно составляют мг/ч, г/ч и кг/ч. Как правило, мг/ч и г/ч используются в небольшом оборудовании, а кг/ч - в большом оборудовании, чтобы различать спецификации и размеры.
Концентрация озона является важным показателем для измерения технических характеристик генератора озона или генерирующей системы. Она используется для отражения мощности или скорости оборудования для генерации озона при производстве озона. Существует много факторов, которые влияют на концентрацию озона. Эти факторы включают структуру генерирующего оборудования, точность его производства, метод его охлаждения, его приводное напряжение и частоту, используемый диэлектрический материал, содержание кислорода в подаваемом газе, чистоту и сухость подаваемого газа, а также эффективность системы электроснабжения и т. д.
Среди этих факторов, упомянутых выше, метод охлаждения является важным фактором, который сильно влияет на концентрацию озона. Озон в воздухе обычно имеет период полураспада 20-50 минут. Чем выше температура, тем быстрее распадается озон. Было подсчитано, что при температуре около 30 ℃ около 50% озона распадется за 1 минуту. При температуре от 40 до 50 ℃ около 80% озона распадется за 1 минуту. При температуре выше 60 ℃ озон распадается мгновенно.
Концентрация газа обычно измеряется и выражается двумя способами: массовым соотношением и объемным соотношением. Массовое соотношение относится к массе газа, содержащегося в единице объема, обычно выражается в мг/м3, г/м3 и т. д. В то время как объемное соотношение относится к процентному содержанию объема газа на общий объем, обычно выражается в процентах. Единица измерения PPM широко используется в медицинской области для обозначения концентрации газа. Ppm означает частей на миллион по объему. Для озона, поскольку его плотность составляет 2,14 кг/м3, 1 ppm озона равен 2,14 мг/м3. Обычно мы принимаем 1 ppm = 2 мг/м3 в качестве общепринятого соотношения.
4. Методы охлаждения в генераторах озона
Генераторы озона работают путем ионизации воздуха или кислорода для генерации озона. В этом процессе ионизации преобразование воздуха или кислорода в озон требует передачи энергии. Таким образом, будет генерироваться большое количество тепла. Поскольку чрезмерное накопление тепла вызовет и ускорит распад генерируемого озона, необходимо принять эффективные меры по охлаждению оборудования. При производстве и использовании генераторов озона в оборудовании часто используются воздушное охлаждение, водяное охлаждение или оба способа для рассеивания тепла.
Структура малого и среднего оборудования для генерации озона относительно проста, и энергопотребление оборудования относительно низкое. Поэтому этот вид оборудования обычно использует метод воздушного охлаждения для удовлетворения потребностей в рассеивании тепла. По сравнению с малым и средним оборудованием для генерации озона, большое оборудование для генерации озона производит значительно больше тепла во время работы в больших объемах генерации озона. Поэтому метод водяного охлаждения с лучшим эффектом рассеивания тепла часто используется этим видом большого оборудования. Когда оборудование необходимо охлаждать потоком воды, всегда будет вода, протекающая через высоковольтные модули оборудования, чтобы отводить тепло. Поэтому конструкция и изготовление труб для рассеивания тепла в большом оборудовании для генерации озона должны быть надлежащим образом обработаны, чтобы избежать потенциальных угроз безопасности.
5. Ключевые компоненты
Типичный генератор озона, использующий метод диэлектрического барьерного разряда, обычно состоит из нескольких компонентов. Среди этих компонентов наиболее важными являются диэлектрический материал и материал электрода, используемые в оборудовании. Ниже мы кратко представим эти два компонента и их материальный состав.
Диэлектрический компонент
Диэлектрический компонент используется в генераторе озона для изоляции положительного и отрицательного электродов. Обычно используются диэлектрические материалы, такие как стеклянные трубки, керамические листы и кварцевые трубки и т.д.
Стеклянная трубка: Конструктивно генератор озона, использующий стеклянную трубку, имеет электрод, размещенный внутри стеклянной трубки, известный как внутренний электрод. Другой электрод обернут вокруг внешней стороны стеклянной трубки, известный как внешний электрод. Таким образом, формируется модуль генерации озона, который может разряжать высоковольтное электричество вдоль поверхности стекла. Преимущество использования стеклянных трубок заключается в том, что стоимость стеклянного материала относительно низкая. Но основная проблема со стеклянными трубками заключается в том, что они, как правило, имеют более короткий срок службы. Кроме того, стекло склонно к растрескиванию при быстром изменении температуры. Кроме того, стеклянный материал не является ударопрочным. Поэтому генераторы озона, использующие стеклянные трубки, также более склонны к поломке во время транспортировки продукта.
Керамическая пластина: Керамические пластины обычно используются в качестве диэлектрических компонентов в генераторах озона. В процессе производства этого типа оборудования керамическая пластина сначала покрывается слоем металлического порошка толщиной около 1 мм. Затем, будучи спеченным при высокой температуре, металлический порошок на керамической пластине плавится и прикрепляется к поверхности керамики, образуя два электрода соответственно на каждой стороне керамической пластины. После этой обработки керамическая пластина между двумя электродами становится диэлектрическим компонентом. Керамические пластины широко используются в малых и средних генераторах озона. Основные преимущества генераторов озона, использующих керамические пластины, заключаются в зрелой технологии производства, большом количестве генерируемого озона и стабильной производительности. В то время как недостатки этого типа генераторов озона в основном отражаются в их большом энергопотреблении и неприспособленности к влажной среде. Еще одно преимущество этого типа генераторов озона заключается в процессе его транспортировки. По сравнению с продуктами со стеклянными или кварцевыми трубками, этот тип генераторов озона имеет более низкую вероятность повреждения во время транспортировки.
Кварцевая трубка: Структура генератора озона, использующего кварцевые трубки, довольно похожа на структуру устройства, использующего стеклянные трубки. По сравнению со стеклянными трубками, преимущество кварцевых трубок заключается в их лучшей консистенции материала, чем у стекла. Кроме того, кварцевые трубки также обладают характеристиками более высокой устойчивости к температуре и влажности. Генераторы озона, использующие кварцевые трубки, также менее склонны к образованию отложений. Таким образом, их легче чистить. Кварцевый материал может быть изготовлен во многих формах. Таким образом, это может обеспечить большую гибкость для конструкции диэлектрических компонентов. Но так же, как и эти генераторы озона, использующие стеклянные трубки, оборудование, использующее кварцевые трубки, с большей вероятностью будет повреждено в процессе транспортировки.
Электродный компонент
В различных продуктах, генерирующих озон, материалы, используемые в их электродах, обычно представляют собой алюминий, нержавеющую сталь, титан и т.д. Вот некоторые основные характеристики каждого материала:
Алюминий: Алюминиевые электроды широко используются в производстве генераторов озона. Алюминий обладает хорошей теплопроводностью и устойчивостью к озону, что может помочь уменьшить производство оксидов азота в процессе генерации озона.
Нержавеющая сталь: Нержавеющая сталь также является широко используемым материалом электродов в генераторах озона. Она обладает хорошей устойчивостью к окислению озоном. Но ее недостаток заключается в том, что ее теплопроводность не так хороша, как у алюминиевых материалов.
Титан: При производстве некоторых генераторов озона их материал электрода сначала покрывается титаном, прежде чем использоваться позже. Целью обработки титановым покрытием является использование его отличных антиоксидантных свойств в титане. Электроды после обработки обеспечат хороший компромисс между его устойчивостью к окислению и теплопроводностью.
Выше представлено краткое описание диэлектрических и электродных компонентов, широко используемых в генераторах озона, а также их характеристики соответствующих материалов.
Здесь есть еще одна деталь, которую необходимо отметить. В генераторах озона иногда может происходить ослабление соединений между электродом и проводом, если они не обработаны должным образом. Обычно ослабленные соединения проводов приводят только к плохим контактам в электроприборах низкого напряжения. Но в генераторах озона присутствует высоковольтный ток, когда они работают. Когда высоковольтный ток проходит через ослабленное соединение между проводом и электродом, там легко образуются искры. Высокая температура, генерируемая искрами, приведет к быстрому окислению материала в месте соединения, что еще больше усугубит плохой контакт. Чтобы избежать этой ситуации и обеспечить хороший контакт между проводом и электродом, соединение следует зафиксировать силиконовым гелем. Это использует отличные свойства силиконового геля в отношении окисления и высокой температуры. Использование силиконового геля может не только обеспечить надлежащий контакт между проводом и электродом, но и в определенной степени избежать окисления соединения.
6. Генераторы озона против оборудования для очистки воды озоном
Генераторы озона и оборудование для обработки воды озоном являются двумя наиболее распространенными типами применения озона. Они оба используют сильное окисление озона для достижения дезинфекции и удаления запаха. Основываясь на их соответствующих характеристиках и методе работы, они различаются в конкретных приложениях.
Генераторы озона широко используются в стерилизации помещений, удалении запаха, промышленной обработке окислением, переработке и консервировании пищевых продуктов, очистке сточных вод, медицинской дезинфекции и стерилизации и т. д. Поскольку озон находится в форме газа при комнатной температуре, поэтому для чердаков или подвалов в доме, которые не могут быть легко обработаны традиционными методами дезинфекции, стерилизация озоном будет более эффективной и тщательной.
Для домашнего использования генераторы озона могут широко применяться для стерилизации и удаления запахов во всех комнатах в семье, особенно в кухни и ванные комнаты где проблемы с запахом почти неизбежны. Они также могут применяться для мебель, одежда и удаление запаха домашних животных. Для глубоко въевшихся запах дымаих эффективность удаления может быть волшебной. Не только для домашнего использования, но и при надлежащем контроле концентрации озона и времени, они также являются хорошими компаньонами для удаление запаха в автомобиле. Кроме того, для химические запахи которые возникают время от времени, их эффект удаления также поразителен.
Генераторы озона широко используются в коммерческой, промышленной и сельскохозяйственной сферах. Они довольно распространены в отелях, прачечных, автосервисах и многих других отраслях. Кроме того, для восстановления после стихийных бедствий после пожара и наводнения озон оказывает значительное дезинфицирующее и удаляющее запах действие. В промышленном производстве озон уже давно используется в пищевой промышленности. При использовании для дезинфекции промышленной среды, по сравнению с использованием ультрафиолетовых ламп с проблемой блокировки области, генераторы озона будут лучшим выбором с их возможностью полномасштабного покрытия. В сельскохозяйственном производстве для посадки и орошения зерновых и овощных культур озонированная вода оказывает прямое уничтожающее действие практически на все типы микроорганизмов, такие как грибки, бактерии и вирусы. Более того, по мере постепенного изучения большого эффекта озона, сфера его применения все еще расширяется.
Обработка воды озоном использует сильное окисление озона для дезинфекции и стерилизации всех видов загрязненных водоемов. Обработка воды озоном широко популяризирована и используется в Европе и Америке в течение многих лет. Ее можно использовать не только для очистки промышленных и санитарных сточных вод, но и для дезинфекции и стерилизации природной воды, чтобы сделать ее пригодной для питья.
В повседневной жизни одним из лучших применений озона является установка оборудования для обработки воды озоном к водопроводным трубам. Сделав это, водопроводная вода будет легко преобразована в озонированную воду. Когда озонированная вода готова к использованию, ее можно использовать для мытья всего, что вы хотите в своем доме. Это еще один способ использования озона для стерилизации вместо генераторов озона. Кроме того, вам не нужно выгонять всех из комнаты для стерилизации озоном, когда используется генератор озона. Кроме того, этот метод будет намного мягче, чем использование генераторов озона, что может избежать потенциального повреждения определенных предметов сильным окислительным эффектом от генераторов озона.
Использование оборудования для обработки воды озоном также может добавить больше удобства в жизнь. Например, если стиральные машины используют озонированную воду для стирки одежды, больше нет необходимости использовать дезинфицирующее средство после завершения стирки. Кроме того, если озонированная вода используется для мытья фруктов и овощей, то использование других моющих средств больше не требуется. Кроме того, если вы хотите использовать озон для дезинфекции салона автомобиля или для удаления запаха, то мытье озонированной водой будет лучшим решением. Это правда, поскольку внутри автомобиля используется много кожаных и резиновых материалов. Частое использование генераторов озона для стерилизации ускорит старение этих материалов. Но мытье салона озонированной водой не вызовет этой проблемы.
Есть и другие предостережения, которые необходимо учитывать при использовании оборудования для генерации озона. Во-первых, поскольку сильное окисление озона ускорит старение резины, не рекомендуется часто использовать оборудование для генерации озона в гаражах. Затем, во время использования оборудования для обработки воды озоном, тепло будет генерироваться, когда оно работает. Когда оно перестает работать, машина будет постепенно остывать. По мере охлаждения машины снижение давления воздуха внутри машины может вызвать обратный поток воды в машину. Это часто приводит к повреждению машины. Поэтому, чтобы предотвратить эту ситуацию, настоятельно рекомендуется установить обратный клапан на трубу в случае обратного потока воды.
7. Качество против цены
Как и другие товары в нашей повседневной жизни, при выборе генератора озона нам также необходимо учитывать его соотношение цены и качества и будущие экономические затраты при долгосрочном использовании.
У недорогих продуктов есть проблемы с низкой надежностью и плохой совместимостью аксессуаров. Их компоненты также нелегко найти на рынке. Эти продукты иногда можно рассматривать, если они предназначены для использования в краткосрочном тесте без требования долгосрочной стабильности.
Однако, если рассматривается долгосрочная стабильность продукта, пользователи должны выбирать продукты с более высокой стоимостью. Даже если цена покупки этих продуктов будет немного выше, их стабильная производительность докажет, что они стоят ваших денег. Более того, универсальность аксессуаров в высококачественных продуктах может улучшить опыт использования и обслуживания конечных пользователей. Это также снизит затраты времени и труда в службе поддержки клиентов покупателя в будущем.
Выше мы представили генераторы озона и оборудование для обработки воды озоном с нескольких связанных аспектов. Надеемся, что это предоставит вам несколько ценных советов при выборе генераторов озона и другого связанного с ними оборудования.
