Озонатор Советский патент 1987 года по МПК C01B13/11 

113

Изобретение относится к -устройствам для озонирования и может быть использовано в области энергетики (для интенсификации сжигания топлива), газовой электрохимии и электрохимических методов обработки газосо- держащих систем.

Целью изобретения является повышение эффективности работы озонатор путем .увеличения эмиттируюш,ей способности коронирующего электрода и перераспределения кислородсодержащих молекул газа на выходе,

На фиг, 1 изображена схема озонатора; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - коронирующий электрод; на фиг« 4 - разрез Б-Б на фиг. 3. ,

Озонатор содержит корпус 1, внутри которого размещены коронноразряд- ные электроды, причем один из них - коронирующий выполнен в виде закрепленных на металлической стойке 2 овальных пластин 3 с заостренными краями, и подключен через ввод 4 к отрицательному полюсу источника высокого напряжения (не-покаэан), а другой - некоронирующнй электрод 5 выполнен в виде желоба и подключен через ввод 6 к пололсительному полюсу источника напряжения. Радиусы кривиз ны желоба и овальных пластин равны для обеспечения устойчивого коронного -разряда.

Корпус 1 озонатора содержит входной патрубок 7, выходной патрубок 8 ,в стенку которого вмонтирована металлическая втулка 9 5 подключенная к положительному полюсу источника высокого напряжения. Кроме того, в выходно патрубке 8 коаксиально ему закреплен отводящий патрубок 10,-а полость между внутренними стенками корпуса 1 и электродами заполнена диэлектрическим материалом (например, стеклова™ той)j для пропускания только межэлектродное пространство.

Озонатор работает следзгЕощим образом,

Газосодержащая среда, например воздух, подлежащая обработке, непрерывно принудительно подается во входной патрубок 7 озонатора. На стойку 2 с коронирующими овальными пластинами 3 подается отрицательный потенциал от источника высокого напряжени а на некоронирующий электрод 5 с ото

5

0

5

61

0

5

0

5

0

5

1.2

гнутыми краями для исключения крае- вьк разрядов и металлическую втулку 9 - потенциал положительной полярности, при этом создается высокая напряженность электрического поля с формой, копирующей форму овальных пластин, которая создает коронный разряд по всему поперечному сечению межэлектродного пространства с повышенной ударной иони:(ацией. Многократное перекрытие коронным разрядом всего межэлектродного сечения от овальных коронирующих пластин 3 до поверхности некоронирующего электрода 5 сопроводжается диссоциацией молекул кислорода на отрицательные ионы кислорода - (о а- +118 (Г), в виду того, что энергия диссоциации молекулы азота (9,764 ;зВ) в два раза выше, чем у кислорода (5,084 эВ) , диссоциации молекул азота не происходит. Затем происходит синтез молекул атомарного кислорода с нераспавшимися молекулами кислорода (О +О ккал) с образованием озона. При этом, ионизированная среда поступает в выходной патрубок 8 и попадает в мет (ЭЛЛ иче с кую втулку 9, где озон и ионы кислорода, ш.1еющие отрицательный заряд и являюпщеся парамагнетиками (магнитная восприимчивость кислорода при 293 К положительна, Л +107,8 1 О ), намагничиваются по полю, а газообразный азот является дйамагнетиком (магнитная восприимчивость азота при 293 ,43 10 ) и он намагничивается против поля, поэтому отрицательно заряженный озон и кислород притягиваются полем к стенкам втулки 9, находящейся под положительным потенциалом, а азот вытесняется в центральную часть (против поля) втулки и попадает в отводящий патрубок 10. Из выходного патрубка 8 В1д1ходит озон и кислород.

Озонатор позволяет значительно повысить эффективность генерации озона при тех же энергетических затратах

Результаты экспериментов приведены в табЛо, 1 и 2,

Данные приведенные в таблицах. показывают, что процентное содержание окислителя и производительность предлагаемого озонатора в 5,5 раза выше в сравнении с прототипом, путем повышения в 5,5 раза змиттирую 135

щей способности коронирующего электрода.

Применение предлагаемого устройства в качестве генератора окислительной среды для двигателей внутрен- него сгорания и котельных (ТЭД) позволит получить окислитель с минимальным содержанием азота, что снизит процент неполного сгорания топлива, а также уменьшит токсичность, запьшенность в выбросах две, топливных станций и котельных, т.е. улучшит условия ок- ружак1щей среды городов и поселков.

ормула изобретения

Озонатор, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, корони- .рующий и некоронирующий электродь, соединенные с высоковольтным источТ

Предлагаемое 1,5

Известное

О

5

а

1. 4 ,.

НИКОМ напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения эмиттирующей способности коронирующего электрода и перераспределения кислородсодержащих молекул газа на выходе, он снабжен закрепленной в стенках выходного патрубка металлической втулкой с диэлектрическим покрытием, подключенной к положительному потенциалу источника напряжения, и отводящим патрубком, коаксиально установленным в выходном патрубке, коронирующий электрод выполнен в виде параллельно расположенных овальных пластин с заостренными краями, закрепленными на металлической стойке, а некороннруюшрй. электрод в виде желоба, радиус кривизны которого равен радиусу овальных пластин. блица 1

1,5

1,5

174,3 62 29,8 12,5

Таблица 2

Bosffyx

A-A

(puff.i

1

g.-nj&.2

& S

Редактор Ю.Середа

Составитель Т Еловских

Техред М.ДидыкКорректор В,Бутяга

Заказ 5751/24 Тираж 456Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-ЗЗ, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

фиеА

Изобретение относится к устройствам для озонирования и может быть использовано в энергетике дпя интен- сификации сжигания топлива, газовой электротехники и электрохимических методов обработки газосодержащих систем. Целью изобретения является повьшение эффективности озонатора путем увеличения эмиттирующей способности коронируницего электрода и перераспределения кислородсодержащих молекул газа на выходе. В корпусе озонатора размещены подключенный к отрицательному полюсу источника высокого напряжения коронирующий электрод, выполненный в виде закрепленных на металлической стойке овальных пластин с заостренными краями и не- коронирующий электрод - в виде жело- - ба с отогнутыми краями, подключенного к положительному полюсу источника напряжения. В выходной патрубок . вмонтирована металлическая втулка с диэлектрическим покрытием, подключенная к положительному полюсу источника напряжения, и коаксиальный отводящий патрубок, В зоне коронного разряда осуществляется предельная зарядка всех молекул кислорода с их диссо1р ацией и последующим синтезом в заряженные молекулы озона, которые в выходном патрубке притягиваются к стенкам металлической втулки, а нейтрально заряженные молекулы азота вытесняются в центральную часть и выводятся через отводящий патрубок. В озонаторе эмиттируиндая способность коронирующего электрода увеличена в 5 раз, а многократная ионизация воа- духа обуславливает повышение концентрации озона. 4 ил. 2 табл. (П 00 ел ел 05