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文檔簡介
臭氧知識綜述HYPERLINK\l"_Toc103960618"一.臭氧知識3HYPERLINK\l"_Toc103960619"1.什么是臭氧3HYPERLINK\l"_Toc103960620"2.臭氧基礎(chǔ)知識3HYPERLINK\l"_Toc103960621"臭氧的制備4HYPERLINK\l"_Toc103960622"3.臭氧的性質(zhì)5HYPERLINK\l"_Toc103960623"臭氧的物理性質(zhì)10HYPERLINK\l"_Toc103960624"臭氧的化學(xué)性質(zhì)11HYPERLINK\l"_Toc103960625"4.臭氧的用途11HYPERLINK\l"_Toc103960626"臭氧的應(yīng)用12HYPERLINK\l"_Toc103960627"臭氧與其它消毒技術(shù)的比較13HYPERLINK\l"_Toc103960628"二.臭氧制造技術(shù)14HYPERLINK\l"_Toc103960629"1.光化學(xué)法–紫外線臭氧發(fā)生器14HYPERLINK\l"_Toc103960630"2.電化學(xué)法–電解純水臭氧發(fā)生器15HYPERLINK\l"_Toc103960631"沿3蜻.拔電暈放電利法槳–般臭氧發(fā)生器蜜15HYPERLINK\l"_Toc103960632"昆三玉.錄臭氧投加裝置練17HYPERLINK\l"_Toc103960633"昂1罷.統(tǒng)塔式鼓泡反應(yīng)塔器帥17HYPERLINK\l"_Toc103960634"乓2演.藏池式鼓泡反應(yīng)恒器紛21HYPERLINK\l"_Toc103960635"燕3懲.移尼可尼混合泵穿31HYPERLINK\l"_Toc103960636"測四鎖.微臭氧分解裝置罵31HYPERLINK\l"_Toc103960637"消1欺.潔基本情況位31HYPERLINK\l"_Toc103960638"王2寫.劈各種分解方法境32HYPERLINK\l"_Toc103960639"底五謎.止臭氧檢測棚38HYPERLINK\l"_Toc103960640"念1炸.寸檢測的必要性求38HYPERLINK\l"_Toc103960641"來2超.殿檢測方法辰39HYPERLINK\l"_Toc103960642"蹈六帝.挎臭氧系統(tǒng)殃42HYPERLINK\l"_Toc103960643"截1盲.沈標(biāo)準(zhǔn)臭氧系統(tǒng)鋼42HYPERLINK\l"_Toc103960644"瓦2慌.沙氣源處理系統(tǒng)筋43HYPERLINK\l"_Toc103960645"測3優(yōu).滿冷卻系統(tǒng)恩44HYPERLINK\l"_Toc103960646"殊4攜.限電源系統(tǒng)晉44HYPERLINK\l"_Toc103960647"很5前.槍合成系統(tǒng)保45HYPERLINK\l"_Toc103960648"惱七賺.憲臭氧應(yīng)用克46HYPERLINK\l"_Toc103960649"挽1癢.春自來水應(yīng)用州46HYPERLINK\l"_Toc103960650"脾2正.蠶凈水處理扣51HYPERLINK\l"_Toc103960651"捏3徐.向游泳池臭氧應(yīng)裂用川53HYPERLINK\l"_Toc103960652"陣4侮.壽空間消毒異55HYPERLINK\l"_Toc103960653"強(qiáng)5松.最工業(yè)氧化得56HYPERLINK\l"_Toc103960654"勻八稅.鑄名詞解釋耀57一.臭氧知識清1.各什么是臭氧忌人類發(fā)現(xiàn)臭氧開已經(jīng)有一百年蘇的歷史。在距低離地球表輝面養(yǎng)15析-2焰5見公里摘的高空,因受傭太陽紫外線照娃射的緣故,形彼成了包圍在地領(lǐng)球外圍空間的蓄臭氧層,這厚購厚的臭氧層正趟是人類賴以生彈存的保護(hù)傘。也這就是大多數(shù)聚人對臭氧的全權(quán)部認(rèn)識。患184簡0蠢年德國科學(xué)家挎舒貝因發(fā)現(xiàn),肉他在電解和火艇花放電試驗(yàn)過晝程中曾聞到有丸一種特殊的氣眨味,同勉時(shí)逃,蛋他還指出在閃剩電過后也聞到熄同樣的氣味。趟舒貝因?qū)⒋水愅洞_定省為鏟O體3拋,命名互為蹦OZON嘉E漫(臭氧),取猾自希臘增語叛“蠟Ozei狼n宅”梢一詞,意根為情“胖難驅(qū)聞區(qū)”再。降臭氧,又名三韻原子氧,因其找類似魚腥味的熟臭味而得名。竟其分子式狼為情O3洲似,是氧氣的同落素異形體,具收有它自身的獨(dú)困特性質(zhì):駁1醒.仇在自然條件下頸,它是淡藍(lán)色洞的氣體;葉鞭襲2使.田它有一種類似陸雷電后的腥臭湖味;夫棚忘3藝.演在標(biāo)準(zhǔn)壓力和貧常溫下,它在晶水中的溶解度眼是氧氣例的倡1袋3燈倍;史積扁4強(qiáng).如臭氧比空氣重武,是空氣旦的端1.65誤8螞倍;帽梯鈴5褲.緩臭氧有很強(qiáng)的勝氧化力,是已帳知最強(qiáng)的氧化賽劑之一;但機(jī)街6燃.聾正常情況下,弄臭氧極不穩(wěn)定既,容易分解成構(gòu)氧氣;種鄉(xiāng)默7吩.鄭臭氧分子是逆踏磁性的,易結(jié)善合一個電子成眾為負(fù)離子分子比;感制董8立.戰(zhàn)臭氧在空氣中挖的半衰期一般攜為旬20-5博0扭分鐘,隨溫度滿與濕度的增高琴而加快;橡圣頑9棒.傲臭氧在水中半豆衰期約趣為志3吳5葬分鐘隨水質(zhì)與題水溫的不同而塘異;且昆鑰10況.蘿臭氧在冰中極堆為穩(wěn)定,其半涌衰期第為難200會0憶年。眨2.崖臭氧基礎(chǔ)知識樹概誕述匹:哀延臭氧的稱謂同拐它的獨(dú)特氣味如最早記載于荷膜馬鍵(旅Homer閑)恰肺的長須詩慧"讀樹伊里亞德和奧蹦德賓賽宇龍”職費(fèi)(憶Iliad室andO棒dyssey宅)揪正里,他注意了跨伴隨雷電產(chǎn)生信的這種氣味,質(zhì)并把他的印象禾寫了進(jìn)去。因生此在圣經(jīng)誕第筐12餡齊章奧德賽與第梨417刪椅節(jié)里,有丘比陽特銀(約Jupit粘er)妙亦用雷電擊船,甜船鳳內(nèi)攻壯“享綢完全充滿了硫仆黃臭罪味桿續(xù)”梅血。止藝1785健督年德國物理學(xué)鹽家軌馮鷹·鵲令馬魯姆晝(堂VanM蔑arum)零巧用他的大功率您電機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)門時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)空文氣流過一串電央火花時(shí),就產(chǎn)累生一種特殊的狹氣味。克魯伊仰克仙克帆(防Cruik姜shank)糟1801騾霞年觀察到水電棗解過程中在陽難極產(chǎn)生同樣氣也味的氣體娛。暴勸1840芳昨年荷蘭的科學(xué)哭家舒貝因標(biāo)(磁Schon倍bein)的箭向慕尼黑科學(xué)扶院提交的一份遍備忘錄中宣告盲了臭氧的發(fā)現(xiàn)碌,他在電解和朋火花放電試驗(yàn)蚊過程中曾聞到票一種獨(dú)特的氣注味,他還指出趕,在閃電過后栗亦可聞到同樣棄的氣味。舒貝屯因斷定這是一掃種新物質(zhì)產(chǎn)生各的氣味,他把塞它命名刑為例絮“輪Ozon奧e賺”擴(kuò)(別襖臭孩氧艘)喊曲,取自希臘坐字圣投“例Ozei罵n百”畫禁一詞,意哀為于捧“絲表難畜聞彎扛”蒼協(xié)。木托1845總酒年,輩德光·疑堂拉身·勸怠里韋恥(摘De炒LaRiv揉e乞)涼防和馬里亞斯餅(個Marig督nac)首吐通過用純氧電擠火花作用獲得開了臭氧嶺。聽1848傘垂年亨特截(種Hunt)嚼撐根據(jù)當(dāng)時(shí)所了墳解的臭氧的性炮質(zhì)得出他的判錯斷,預(yù)言臭氧崇為三個原子氧福。化1860戶嬸年安德魯界(查Andre濃w)數(shù)罰和泰特止(支Tait)渠墻發(fā)現(xiàn)氧氣在轉(zhuǎn)溝化為臭氧的過爛程中體積減少貌。然而當(dāng)臭氧震轉(zhuǎn)化為氧氣時(shí)爪恢復(fù)到原有的愁體積,同時(shí)還虧發(fā)現(xiàn)少量的汞殲或金屬銀具有怒分解臭氧的能湖力如。基1866齊偏年索雷特黨(荒Soret幻)趟始利用通過電解度得到臭氧和氧酷的混合氣體進(jìn)膜行試驗(yàn),斷定猜臭氧的密度是趙氧僵的慕1.5波團(tuán)倍。為驗(yàn)證此掏結(jié)論,索雷特恐測定了臭氧向盡空氣中擴(kuò)散的甚速率,并將其幕與同一方法測祝定得的二氧化狼碳擴(kuò)散速率相儀比。估算出臭革氧與二氧化碳川的密度比,發(fā)后現(xiàn)它存在著囑與劑CO2:脂O3渣插=保44:48偏狐完全一致的關(guān)零系掀。莫展1857直跟年,貓馮圓·矩疼西門斯哀(芳VonS子iemens饞)股增研制出了臭氧蚊發(fā)生管,臭氧衣技術(shù)有了很大令進(jìn)步。這種類莖型的臭氧發(fā)生誼器,成為當(dāng)時(shí)禮大量應(yīng)用的放發(fā)電臭氧發(fā)生器吳的原型。西門途斯第一臺臭氧她發(fā)生器基本上殃是由兩根玻璃身管構(gòu)成的,外華管外壁和內(nèi)管橋內(nèi)壁均用錫箔寸覆蓋,空氣原從料氣流從環(huán)狀??臻g通過。內(nèi)無管內(nèi)壁和外管釀外壁的金屬表佳面聯(lián)結(jié)到電感損線圈或電機(jī)接討線柱上。用這旱種裝置,干燥袖氧氣烘的駛3城乖%驅(qū)~共8它匙%可能轉(zhuǎn)化為身臭氧。布羅迪謝(突Brodi懼e)鐵饅和伯塞樂飾(薦Berth砌olet)剝葬采用此種設(shè)備損的改型,他們突都用電解液取迫代金屬電極給水臭氧發(fā)生過程裹起到一定的冷小卻作用猾。味帶1868象民年霍爾曼配(肥Hollm坐an畜經(jīng))研究了臭氧洗的熱化學(xué)特性挽。把不同的氣尾體挽(夫H2蟲踢和霧C2H2辱洽)在純氧氣體柔中燃燒時(shí)所釋乎放出的熱,與購?fù)粴怏w在臭剃氧氣體中燃燒撕時(shí)所產(chǎn)生的熱小量相比較,發(fā)斥現(xiàn)有臭氧存在戴時(shí)釋放的熱量途總要大一些。須由于知允道捎O3/O環(huán)2綢茄混合氣體濃度針(打1皇辟%麗~露2域墨%質(zhì)量)以及深臭氧存在時(shí)放駱出的熱量,就隱能計(jì)算出每克和臭氧變成氧氣濁所放出的熱量斥。匆落他求出分解臭方氧產(chǎn)泉生綿17.06漫4kcal/達(dá)mol(1k摔cal=4.娘18kJ雄桌,下判同式)籠漆。這大約是目燃前采用值的一旦半。此赤后煎1876律斃年伯塞樂測定固得出值楚為爹29.6kc手al/mol著厘。隆1908杜裳年楊神(見Jahn兼牽)求出的值執(zhí)為酬34.0k金cal/mo比l筒幟。由于臭氧是垮一種吸熱化合記物,使人們試是圖用熱工藝來后設(shè)計(jì)臭氧發(fā)生狂器,但這一設(shè)妨想由于臭氧在宗高溫下快速分謝解而告失敗乓。貧枝氣態(tài)臭氧的自濃然分解在室溫痛下需要數(shù)小時(shí)屋,然而當(dāng)臭氧日溶于水時(shí)將以番較快速度分解絕,分解時(shí)間一陷般以分鐘計(jì)。走在水中臭氧的號穩(wěn)定性受水質(zhì)損的影響很大。濃蒸餾水中臭氧邀的半衰期大約送為健25min坦噸,但在二次蒸彈餾水中,即使撓在幟轟2沿0膜℃鄭震下,經(jīng)監(jiān)過皆80min歉餃也只奴有附10粉妥%的臭氧分解繡,若在水溫接舍近育朱0潔℃閉龍臭氧變得很穩(wěn)翠定蠅。早剪由于臭氧在水雖溶液中分解率婚的差異,有關(guān)鷹臭氧在水中溶徹解度值亦逐步缺確定忙。戴1873犯蟻年舍內(nèi)杠(顆Schon贏e)等計(jì)得出溶解度值該為顆掏0.366L狂/L看頃(殿布1忽8都℃炕耕)益。侄1874遍源年卡里烏斯殼(左Cariu湊s)輛搖得出值蔥是灣0.834判降(槳蓮1挽℃竟攝)浩,退1894血豎年梅爾弗特媽(盲Mailf駱ert峽飄)求出以下值已:趙壯溫洽度邁踢/爽℃鴿0調(diào)11.8避15零19荷27奴40崖50指60蹄溶解度鄙/(L/L脆)漂0.64效0.50溉0.456賢0.381隊(duì)0.27喊0.112腹0.031劍0.00咸以上溶解度值且大約為氧氣蟲的哨10腔闊~怠15請你倍罪。燦象因低溫對臭氧憲穩(wěn)定性的影響摸很大,所以在描低溫條件下產(chǎn)育生臭氧的工藝且研究引起人們袍的重視。豪特藥福伊勒斤(慣Haute妹feuill牌e)煮裕和夏皮斯謝(扶Chapp村uis)套嶺在極低溫度下井通過氧氣放電勺得到高濃度臭乘氧,書在自較0餓℃晉成下得到含量瞎為柿14.9兔漸%(質(zhì)量)的該臭氧,蹦在剛淹-2遙3蛛℃固慕下臭氧濃度鴨為丟21.4當(dāng)材%。展后宰侵來通盼過俘宗-10效0抹℃唉坑下對富臭氧氧駁氣氣體施溜加捧125at匪m趁陡(耽1atm=早0.1MPa洗)眾盆壓力,成功地扔生產(chǎn)出液態(tài)臭童氧,為深靛藍(lán)促色液體。氣態(tài)千臭氧必須在持烘續(xù)冷卻地條件販下慢慢加壓,掛否則會發(fā)生爆筒炸縣。腸積1887于蜓年奧爾左斯基淺(濤Olsze燭uski)那先測定了臭氧的轎沸點(diǎn),躁在洲-106吃橫~遺貸-10離9欠℃衫剖范圍內(nèi)旬,奴1898餓炸年魯斯特失(縱Troos獨(dú)t)框裳測定惜為縮碼-111.游9統(tǒng)℃零舌?,F(xiàn)在臭氧沸費(fèi)點(diǎn)值采用的敬是粘稠-111.音9驢℃蔑極。臭氧的制備沒由于臭氧是一障種不穩(wěn)定的氣獻(xiàn)體,不能儲存辣運(yùn)輸,因而臭腳氧必須在使用頓現(xiàn)場發(fā)生制備到。根據(jù)工作原轟理和原料的不即同,生產(chǎn)臭氧寶的方法有好多磁,主要的臭氧國技術(shù)有:電解方法、核輻射法邪、紫外線、等萌離子體及電暈牽放電法等幾種罩。應(yīng)用比較廣劃泛的是臭氧發(fā)幅生器放電氧化晌空氣或純氧氣嘴成臭氧。最近念幾年來,電解宅水產(chǎn)生臭氧在殿某些領(lǐng)域內(nèi)得心到逐漸的發(fā)展劑。臭氧發(fā)生器塘的基本類型、畝工作原理及應(yīng)糊用范圍如擊表臺1盛所示。茶表熱1認(rèn):臭氧發(fā)生器怕的類型、工作王原理及應(yīng)用范煉圍獎臭氧產(chǎn)生方法烏工作原理珍原料紡應(yīng)用范圍壞放電法程放電電解芳(查E遵D斷)要空氣或氧氣罷實(shí)驗(yàn)室到實(shí)際感工程伴電化學(xué)袖電解犯高純度水絞需要純水的實(shí)表驗(yàn)室和小型工筍程洽光化學(xué)光輻射(吸收電棵子)李空氣(氧氣)唇飲用水或高純常水鏈新技術(shù),適用愧于實(shí)驗(yàn)室到實(shí)抄際工程飛輻射化學(xué)漿X擊光,放射性灘射揚(yáng)γ惠線刃高純水沒不常用,僅用地于實(shí)驗(yàn)國熱法煮光電弧電離芝水浸不常用,僅用秩于實(shí)驗(yàn)鎮(zhèn)放電式臭氧發(fā)反生器獸(包EDO棍G擱)膊放電式臭氧發(fā)俯生器也叫無聲越放電,應(yīng)用高雀能量交互式電棒流作用氣體使秀氧氣分子電離撤。原料是氧氣賓或空氣,操作笛壓力可以是大米氣壓也可以高喜一點(diǎn)憶(虎P=100-攀600P專a肉)。題目前,可應(yīng)用昆于工業(yè)規(guī)模的酷放電式臭氧發(fā)義生器種類繁多阿,其主要差別由是:電暈元件服幾何形狀、電莫源形式、散熱指工藝和運(yùn)行條樂件等。放電式判臭氧發(fā)生器的反分類及特點(diǎn)如擴(kuò)表展2伶所示。抵表吊2相:放電式臭氧暗發(fā)生器的分類筆及特點(diǎn)咱分類方式衰類別殺組成及特點(diǎn)山構(gòu)造陪板式(亦稱奧稈托板式)渠由平板式電極旋和介電體,僅率用在少數(shù)小型蹄臭氧發(fā)生器楊管式使臥管式(內(nèi)玻船璃管式、外玻國璃管式)項(xiàng)由特種玻璃管仰為介電體和不塞銹鋼管作電極嚼組成放電單元?dú)w主要用在醫(yī)院隔污水處理的臭軟氧發(fā)生器綁立管式(水冷掠立管式、油水拴雙立管式)燕網(wǎng)格式(勞澤蛛板式)作陶瓷材料作介稍電體,采用高室頻電源,空氣曠冷卻,效率高祖電源居工頻電源扔(宰50/60亞H蜻z奏)疏固定頻率,電芽壓可調(diào)調(diào)中頻電源爸(倉400-60冷0H焰z偽)境固定頻率,電唯壓可調(diào)斯高頻電源畝(趙>1000H散z兼)帶頻率可調(diào),電把壓固定攀臭氧發(fā)生系統(tǒng)妖除了臭氧放電跌單元(即發(fā)生創(chuàng)器主體)外,殃還必須有供氣融系統(tǒng)、空氣干德燥系統(tǒng)、高壓怪電源、控制盤蓮、冷卻系統(tǒng)。計(jì)供給發(fā)生器的娘空氣必須經(jīng)過三過濾干燥,通傾常采用硅膠或參分子篩作干燥閥劑。在空氣濕屬度大的地區(qū)或港大型臭氧發(fā)生稍器還采用冷凍味除濕系統(tǒng)。中皺小發(fā)生器采用堪變壓吸附再生真除濕系統(tǒng),使頌用兩個干燥柱安,自動切換,預(yù)連續(xù)除濕。大自型臭氧發(fā)生器劇采用熱再生的縣干燥系統(tǒng)比較國經(jīng)濟(jì)。叢臭氧發(fā)生器臭刮氧量與供給電稿壓、空氣壓力霸、空氣流量、女濕度、空氣濕捆度等因素有關(guān)診。一臺臭氧發(fā)倡生器主要濕調(diào)園節(jié)電壓和空氣嫁流量來改變臭剖氧發(fā)生量的。秋電解式臭氧發(fā)夠生器敢(箏ELO概G臨)染電解式臭氧發(fā)軍生器是通過電尼源超純水產(chǎn)生脖臭氧。目前已鞏經(jīng)有幾個電解逗式臭氧發(fā)生器頂?shù)闹圃焐獭R伙梻€電解池臭氧劍的生產(chǎn)能力戚在盛1冷-翠4gO3/混h白,在一個發(fā)生椅器里可以組裝暗幾個這樣的電嚼解池。影響臭美氧生產(chǎn)能力的溫主要因素有:布電壓、電流和問溫度等。哄電解法臭氧發(fā)悉生器具有臭氧贏濃度高、成分餐純凈、在水中里溶解度高的優(yōu)形勢,在醫(yī)療、曉食品工業(yè)及家笛庭等方面具有哥廣泛的前景。晉在降低成本與逢電耗條件下將悄與目前廣泛應(yīng)線用的放電法臭須氧發(fā)生器形成免激烈競爭。瓶3.覽臭氧的性質(zhì)貍一娃、逆臭氧的物理性磚質(zhì)切煩臭氧是一種具忌有刺激性特殊傾氣味的不穩(wěn)定友氣體,分子結(jié)菊構(gòu)如圖所示。系它可在地球同吊溫層內(nèi)光化學(xué)雀合成,但是在樓地平面上僅以你極低濃度存在尾。率或共振雜化分子令的四種典型擇形帽歷一種簡化的分很子軌道羽圖吳度1.1領(lǐng)枯一般物理性厲質(zhì)賣亦在常溫下,臭纏氧為藍(lán)色氣體垮,不過在常溫城下,藍(lán)色并不罪明顯,除非是博相當(dāng)厚的氣體府。臭氧的主要臣物理性質(zhì)列于趨表涼1-1,壁朗液體密度和蒸燒汽壓列于夢表思1-2絲騙。調(diào)僑1-1吐蠟純臭氧的物理臥性展質(zhì)爹熔點(diǎn)(760mmHg)/℃-192.5±0.4氣體密度(0℃)/(g/L)2.144沸點(diǎn)(760mmHg)/℃-111.9±0.3蒸發(fā)熱(-112℃)/(J/L)316.8臨界溫度/℃-12.1臨界密度/(g/ml)0.437臨界壓力/atm54.6固態(tài)臭氧密度(77.4K)/(g/cm3)1.728臨界體積(cm3/mol)111液態(tài)熱容(90~105K)/(cal/k)0.425+0.0014×(T-9)液態(tài)臭氧的粘滯度77.6K(Pa·s)90.2K(Pa·s)0.004170.00156汽化熱-111.9℃-183℃1427715282表面張力(cyn/cm)①77.2K90.2K43.838.4生成熱氣體(298.15k)液體(90.15k)理想氣體(0k)142.98125.60145.45等張比容(90.2K)75.7生成自由能(氣體,298.15k)162.82介電常數(shù)(液態(tài)90.2k)4.79偶極距/Debye(德拜)0.55磁化率(cm-g-s單位)氣體/液體0.002×10-60.150止①壟1dyn=1渾0-3N屢/m;1at袖m=101.沈325Pa;美1cal=4無.18J伯雅。妙袍表疲1-2慰析臭氧的液體密批度和蒸氣休壓譯溫度/℃液體密度/(g/cm3)液體蒸氣壓/mmHg溫度/℃液體密度/(g/cm3)液體蒸氣壓/mmHg-1831.5740.11-1401.44274.2-1801.5660.21-1301.410190-1701.5351.41-1201.318427-1601.5046.75-1101.347865-1501.47324.3-1001.3161605映1.2慧膛臭氧的溶解絡(luò)度份疏臭氧略溶于水屆,標(biāo)準(zhǔn)壓力和蓄溫度下汪(立STP虜柳),其溶解度資比氧服大謹(jǐn)13負(fù)渠倍(見懸表淡1-3莊憶),比空氣普大意25奏辱倍末。抵漫表現(xiàn)1-3呢沸臭氧在水中的橋溶解度(氣體續(xù)分壓娘為比105悄Pa裙梅)冶/(ml/塵L)赤氣體犧密度橫(毛g/L)膊溫終度駕刻/進(jìn)℃虹0陰10蛛20經(jīng)30斃O2崖1.492辛49.3弦38.4填31.4剛26.7粘O3苗2.143優(yōu)641廟520陸368腹233仗空氣丑1.2928黨28.8搭23.6乖18.7避16.1排將臭氧通入蒸繭餾水中,可以栗測出不同溫度策、不同壓力下茄臭氧在水中的扣溶解度。瞧圖盾2-2無朵是在壓力勾為斷1atm雞蠅時(shí),純臭氧在虹水中的溶解度鳳和溫度的關(guān)系兄曲線。從理圖樹2-2稍進(jìn)知,當(dāng)溫度魔為晉織0長℃怪殊時(shí),純臭氧在溝水中的溶解度兆可咱達(dá)弓2.858援×10-2擺mol/L精(1372m靠g/L).減臭氧和其他氣擴(kuò)體一樣,在水櫻中的溶解度符殃合亨利定律,止即在一定溫度業(yè)下,任何氣體泥溶解于已知液潤體中的質(zhì)量,零將與該氣體作既用在液體上的壘分壓成正比,釘而亨利常數(shù)的欣大小只是溫度肚的函數(shù),與濃茂度無關(guān)促。差要C=KH皂P(1-凍1)花式叮中眨C忌袖-臭氧在水中柱的溶解度屬,偷mg/L召頌;水跌P躍泡-臭氧化空氣權(quán)中臭氧的分壓紋,掠kPa抹過;屬渾KH蚊嚼-亨利常數(shù)岡,午mg/臂令(競L·kPa叫挎)侄。需從從式毯(分1-1望努)知,由于實(shí)哨際生產(chǎn)中采用燥的多是臭氧化稿空氣,其臭氧巷的分壓很小,絹故臭氧的溶解洽度遠(yuǎn)遠(yuǎn)明小于蛇表避1-3帶墓中的數(shù)據(jù)。例遵如,用空氣為床原料的臭氧發(fā)士生器生產(chǎn)的臭底氧化空氣,臭利氧只刪占同0.6東悟%涂~識1.2諸違%(體積)。殖根據(jù)氣態(tài)方程避及道爾頓分壓跡定律知,臭氧鼻的分壓也只有裂臭氧化空氣壓劇力軌的疫0.6菌咽%畏~希1.2脂臨%。因此,當(dāng)惕水溫占為犬忙2朗5宣℃殃載時(shí),將這種臭抵氧化空氣加入瓣水中,臭氧的效溶解度只有植(做0.625增頑~姓1.458廚占)禿×10-配4mol/愿L(3限秤~膚7mg/L塑)粉鞭。垃垂表遣1-4每棋低濃度臭氧在事水中的溶解虹度銀/(mg/翻L)氣體質(zhì)量百分比含量/%溫度/℃05101520253018.317.396.55.64.293.532.71.512.4711.099.758.46.435.094.04216.6417.791311.198.577.055.39324.9222.1819.516.7912.8610.588.09戴在一般水處理趕中,臭氧濃度申較低,所以在勒水中的溶解度著并不大。在較窄低濃度下,臭鴿氧在水中的溶羽解度基本滿足啞亨利定律。低鑒濃度臭氧在水版中的溶解度見異表喚1-4干佳。染通二、臭氧的化員學(xué)性述質(zhì)妖漫1.姜教臭氧的化學(xué)性伴質(zhì)極不穩(wěn)定,芬在空氣和水中杰都會慢慢分解尤成氧氣,其反弊應(yīng)式為轟:梢漢2O3樸式→哥3O2釘龍+洗285kJ螺旨(笑1-2都蚊)汗恢由于分解時(shí)放佛出大量熱量,蔬故當(dāng)其含量江在永25額近%以上時(shí),很醒容易爆炸。但繭一般臭氧化空興氣中臭氧的含陶量很難超觀過千10挺貝%,在臭氧用重于飲用水處理尖的較長歷史過境程中,還沒有暢一例氧爆炸的寺事例肢。門伯含量溝為您1忙維%以下的臭氧材,在常溫常壓驟的空氣中分解升半衰期溉為欲16h郵貧左右。隨著溫處度的升高,分蹈解速度加快,壁溫度超轉(zhuǎn)過栗擾10拔0練℃炒朋時(shí),分解非常徐劇烈,達(dá)關(guān)到蛙屆27遙0倉℃蠅壓高溫時(shí),可立漸即轉(zhuǎn)化為氧氣輕。臭氧在水中噴的分解速度比羅空氣中快的多愿。在含有雜質(zhì)拳的水溶液中臭婚氧迅速回復(fù)到犯形成它的氧氣乏。如水中臭氧其濃度襖為撐6.25×寫10-5m益ol/L(3妻mg/l)固鑄時(shí),其半衰期爪為繞5下閑~萬30min拌畏,但在純水中竄分解速度較慢交,如在蒸餾水腐或自來水中的虹半衰期大約汪是鵝20min絡(luò)洋(霞熊2侍0顧℃渠灘),然而在二車次蒸餾水中,憲經(jīng)虎過睛85min扮旅后臭氧分解只嫌有時(shí)10蠶賀%,若水溫接容近央杜0巷℃株纏時(shí),臭氧會變龍得更加穩(wěn)定孕。辦板臭氧在水中的耍分解速度隨水?dāng)硿刭e和悟PH尺稠值的提高而加識快,叉圖拋1-3泥皂為瘦PH=7請沸時(shí),水溫和分勉解速度的關(guān)系游,夕圖邊1-4冠售為無華2驕0命℃遷獄,叮PH豈低和分解速度的蓄關(guān)系掩。虹叼為提高臭氧利然用率,水處理袋過程中要求臭焰氧分解得慢一削些,而為了減返輕臭氧對環(huán)境掛的污染,則要橡求處理后尾氣柱中的臭氧分解惕快一些算。芒抗2.跟便臭氧的氧化能臺力堂副臭氧得氧化能蕉力極強(qiáng),其氧停化還原電位僅保次胡于陰F2搖吳,在其應(yīng)用中唐主要用這一特腸性。從批表撥1-5艙紗中看出球。僚銅從偉表腐1-5鹿毒可知,臭氧的充標(biāo)準(zhǔn)電極電位肥除比氟低之外衣,比氧、氯、拔二氧化氯及高而錳酸鉀等氧化核劑都高。說明誘臭氧是常用氧立化劑中氧化能農(nóng)力最強(qiáng)的。同早時(shí),臭氧反應(yīng)丙后的生成物是簽氧氣,所以臭姥氧是高效的無敗二次污染的氧俱化劑烈。據(jù)累表奧1-5雖銅氧化還原電位蛛比較名稱分子式標(biāo)準(zhǔn)電極電位/mv名稱分子式標(biāo)準(zhǔn)電極電位/mv氟F22.87二氧化氯ClO21.50臭氧O32.07氯Cl21.36過氧化氫H2O21.78氧O21.23高錳酸鉀MnO4-1.67嚼3.莖衛(wèi)臭氧的氧化反扔應(yīng)桐貿(mào)a遣差、與無機(jī)物的尸氧化反服應(yīng)路劫⑴終自臭氧與亞鐵的鉆反仇應(yīng)課瞧⑵予刪臭氧稀與能Mn2+穩(wěn)劍的反掠應(yīng)被簡⑶疊暑臭氧與硫化物贊的反宮應(yīng)子博⑷爭北臭氧與硫氰化缸物的反沖應(yīng)鹿狡⑸燙際臭氧與氰化物深的反唯應(yīng)費(fèi)總反應(yīng)為:蹦⑹拌菠臭氧與氯的反插應(yīng)談棍b紐量、臭氧與有機(jī)從物的反損應(yīng)療貓臭氧在水溶液長中與有機(jī)物的嫂反應(yīng)極其復(fù)雜蓄,下面僅以大夕家公認(rèn)的幾種猶反應(yīng)式列出以混供參考每。靜刃⑴躬績臭氧與烯烴類鏡化合物的反臺應(yīng)柏每臭氧容易與具失有雙鏈的烯烴幼化合物發(fā)生反碎應(yīng),反應(yīng)歷程遮描述如下頌:薯愧式仇中室G魄伴代濫表瑞OH恰倆、細(xì)OCH3懲惡、飽OCCH3居仙等基。反應(yīng)的楚最終產(chǎn)物可能抗是單體的、聚桶合的、或交錯屋的臭氧化物的菜混合體。臭氧災(zāi)化物分解成醛牢和酸唉。尿譯⑵兆偷臭氧和芳香族燃化合物的反畢應(yīng)囑腰臭氧和芳香族傷化合物的反應(yīng)娃較慢,在系列懲苯<萘<菲<疑嵌二萘<蒽中圣,其反應(yīng)速度夫常數(shù)逐漸增大福。形其痛顯⑶獅濃對核蛋白(氨訊基酸)系的反勉應(yīng)廁恥⑷箭蠻對有機(jī)氨的氧含化津頸臭氧在下列混儀合物的氧化順咐序獻(xiàn)為揚(yáng)娘鏈烯烴>胺>粉酚>多環(huán)芳香咳烴>醇>醛>殘鏈烷胡烴絕萄c材輸、臭氧的毒性龜和腐蝕膏性寧垮臭氧屬于有害儲氣體,濃度厲為害6.25×宅10-6縱mol/L(挪0.3mg/軍m3)枯臘時(shí),對眼、鼻淹、喉有刺激的霉感覺;濃稅度面(6.25黃-62.5)緊×10-5榮mol/L軍(3旁盟~師30mg/閘m3)帝睬時(shí),出現(xiàn)頭疼揚(yáng)及呼吸器官局帖部麻痹等紹癥嗚;較唱臭氧濃度賓為蘆3.125然×10-4加掘~殲1.25×我10-3義mol/L(嗚15蕉壤~盞60mg/臂m3)甜朗時(shí)廉,線冰則對人體有危恐害。其毒性還荷和接觸時(shí)間有飄關(guān),例如長期蟻接個觸策1.748出×10-7共mol/L心(4ppm)坡陷以下的臭氧會挎引起永久性心但臟障礙,但接拾觸隱20ppm掙濟(jì)以下的臭氧不沾超疏過盯2h涼返,對人體無永莊久性危害。因爐此,臭氧濃度談的允許值定浩為接4.46×財(cái)10-9迷mol/L(耽0.1ppm陰)8h.遺幅由于臭氧的臭菠味很濃,濃度梢為虜4.46×丟10-9異mol/L(準(zhǔn)0.1ppm展)具撥時(shí),人們就感敘覺到,因此,織世界上使用臭視氧已有一百多需年的歷史,至蚊今也沒有發(fā)現(xiàn)捷一例因臭氧中御毒而導(dǎo)致死亡哀的報(bào)道宋。想賭臭氧具有很強(qiáng)炕的氧化性,除財(cái)了金和鉑外,割臭氧化空氣幾鈔乎對所有的金愚屬都有腐蝕作忌用。鋁、鋅、志鉛與臭氧接觸晝會被強(qiáng)烈氧化悟,但含鉻鐵合絡(luò)金基本上不受隊(duì)臭氧腐蝕。基努于這一點(diǎn),生執(zhí)產(chǎn)上常使用孤含唇25許敞%提Cr扔淹的鉻鐵合金(幸不銹鋼)來制霞造臭氧發(fā)生設(shè)吳備和加注設(shè)備焦中與臭氧直接葵接觸的部件辮。魔碑臭氧對非金屬貍材料也有了強(qiáng)橡烈的腐蝕作用燈,即使在別處渠使用得相當(dāng)穩(wěn)假定得聚氯乙烯嶺塑料濾板等,秧在臭氧加注設(shè)撫備中使用不久偵便見疏松、開榆裂和穿孔。在毀臭氧發(fā)生設(shè)備光和計(jì)量設(shè)備中稼,不能用普通晨橡膠作密封材蛙料,必須采用殃耐腐蝕能力強(qiáng)旨的硅橡膠或耐鞏酸橡膠等。攔臭氧的物理性越質(zhì)妻在常溫常壓下義,較低濃度的權(quán)臭氧是無色氣宏體。當(dāng)濃度達(dá)跳到皆15渡%毀時(shí),呈現(xiàn)出淡火藍(lán)色。臭氧可特溶于水,在常辣溫常壓下臭氧摸在水中的溶解泉度比氧氣高今約撒1哨3煮倍,比空氣婚高始2死5移倍。但臭氧水號溶液的穩(wěn)定性佳受水中所含雜滲質(zhì)的影響較大拴,特別是有金給屬離子存在時(shí)失,臭氧可迅速峽分解為氧氣,兩在純水中分解尖較慢。囑臭氧的密稠度是緩2.14g主·l(竄0°C巨,0.1MP坊)店。沸點(diǎn)是捕-111°C插,按熔點(diǎn)是混-192°C奏。臭氧分子結(jié)貪構(gòu)是不穩(wěn)定的乖,它在水中比僅在空氣中更容式易自行分解。界臭氧的主要物病理性質(zhì)列于股表進(jìn)1-洋1掘。臭氧在不同絨溫度下的水中追溶解度列于江表介1-肯2控。臭氧雖然在拾水中的溶解度辰比氧冶大臟1卸0鷹倍,但是在實(shí)張用上它的溶解數(shù)度甚小,因?yàn)楦┧袷睾嗬ú盥?,其溶解度框與體系中的分燥壓和總壓成比辨例。臭氧在空啟氣中的含量極圣低,故分壓也桶極低,那就會攻迫使水中臭氧含從水和空氣的宗界面上逸出,外使水中臭氧濃過度總是處于不大斷降低狀態(tài)。擊表恥1鑄:嶄臭氧的主要物券理性質(zhì)援項(xiàng)目扶數(shù)值嘗項(xiàng)目摧數(shù)值徐分子量策47.998式28雹粘度(液態(tài))關(guān),鹽Mpa·虎S放在鹿90.拼2飛時(shí)系1.56復(fù)熔點(diǎn)漆,抹°C息-192.7孤+(-)0.女2刺表面張力式,您Mn/益m旅在引77.2刑K賤時(shí)曾43.8段沸點(diǎn)驕,誰°C僻-111.9翅+(-)0.姑3瘦表面張力大,野Mn/灣m秤在仰90.2叨K掏時(shí)鋒38.4龜臨界狀容態(tài)獸答(井溫刑度然)/°C怠-12.1+肯(-)0.1澡等張比容塌(虜90.2彩K吸)眨75.7軋臨界狀敞態(tài)湊群(寧壓滔力瓜)/Mpa蛋5.46破介電常數(shù)(液沾態(tài)英,瑞90.2留K紐)冷,F/m釀4.79鴨臨界狀附態(tài)戚逆(儲體嗚積江)/(cm3嘩/mol)企147.1漏偶極距違,底C·m(D)敵1.84*1酬0(0.5庫5)包臨界狀晃態(tài)精瘡(菌密它)/(g/c港m3)戲0.437筐熱容(液態(tài)訊,鬼90-150清K帖)惕,弓F/m毅1.778+撕0.0059慢(T-90)敘密頓度夜趣氣態(tài)(仰0°C恩,0.1Mp后a里)桿/(g/l)盜2.144宗摩爾氣化熱,蟻在達(dá)161.1檔K枝時(shí)雀14277去密束度霜金液態(tài)拔(漲90微K剖)漁/(g/cm喘3)向1.571柏摩爾氣化熱,昂在怎90黑K蹤時(shí)徹15282用密臥度鞏液固態(tài)縮(嚴(yán)77.4掙K倍)公/(g/cm醒3)購1.728秩摩爾生成熱駐,碗KJ/mol愁-144聚粘度(液態(tài))駁,戶Mpa·詞S撲在純77.6喝K招時(shí)樓4.17晃表綁2昏:朱臭氧在水中的則溶解度叢溫度牧,決°C輝溶解度項(xiàng),辜g/l尸0質(zhì)1.13蛾10拔0.78血20組0.57晶30禿0.41捉40喘0.28慈50堪0.19表60志0.16亡臭氧的化學(xué)性健質(zhì)塘臭氧很不穩(wěn)定虛,在常溫下即桌可分解為氧氣驢。臭氧、氯和吼二氧化氫的氧騾化勢(還原電涌位)分別輝是帶2.0啦7決、艙1.3姑6奉、章1.2暢8倒伏特,可見臭肉氧在處理水中接是氧化力量最倦強(qiáng)的一種。臭遞氧的氧化作用肯導(dǎo)致不飽和的付有機(jī)分子的破輪裂。使臭氧分槽子結(jié)合在有機(jī)嚼分子的雙鍵上晃,生成臭氧化暑物。臭氧化物另的自發(fā)性分裂候產(chǎn)生一個羧基艦化合物和帶有稍酸性和堿性基棗的兩性離子,綱后者是不穩(wěn)定匹的,可分解成腎酸和醛。耳臭氧與無機(jī)物叛反應(yīng)注除鉑、金、銥旁、氟以外,臭邪氧幾乎可與元兄素周期表中的賽所有元素反應(yīng)綱。臭氧可鑄與本K愈、沒N煙a貓反應(yīng)生成氧化飄物或過氧化物煮,在臭氧化物犁中的陰離貿(mào)子闖O始3必實(shí)質(zhì)上是游離罰基。臭氧可以倍將過渡金屬元復(fù)素氧化到較高地或最高氧化態(tài)竿,形成更難溶肥的氧化物,人宿們常利用此性疾質(zhì)把污水液中涌Fe2達(dá)+評、眾Mn2酸+胳及做P矮b敏、值A(chǔ)燙g才、挪C暖d博、待H喘g邀、勞N擺i梨等重金屬離子喉除去。此外,娃可燃物在臭氧膜中燃燒比在氧獅氣中燃燒更加誰猛烈,可獲得擊更高的溫度。悼臭氧與有機(jī)物珍反應(yīng)撇臭氧與有機(jī)物碼以三種不同的此方式反應(yīng):一冒是普通化學(xué)反嬌應(yīng);二是生成淡過氧化物;三物是發(fā)生臭氧分趁解或生成臭氧噴化物。如有害提物質(zhì)二甲苯與竟臭氧反應(yīng)后,米生成無毒的水另及二氧化碳。哈所謂臭氧分解昌是指臭氧在與阿極性有機(jī)化合策物的反應(yīng),是抬在有機(jī)化合物嫩原來的雙鍵的索位置上發(fā)生反吵應(yīng),把其分子小分裂為二。由姿于臭氧的氧化守力極強(qiáng),不但繼可以殺菌,而播且還可以除去兆水中的色味等約有機(jī)物,這是經(jīng)它的優(yōu)點(diǎn),然芳而它的自發(fā)性糧分解性、性能僻不穩(wěn),只能隨崗用隨生產(chǎn),不卵適于儲存和輸往送,這是它的努缺點(diǎn)。當(dāng)然,栗如果從凈化水虹和凈化空氣的攻角度來看,由懂于其分解快而早沒有殘留物質(zhì)房存在,又可以戀說成是臭氧的事一大優(yōu)點(diǎn)。儲臭氧與水中腐筆殖質(zhì)反應(yīng)狗屆腐殖酸的結(jié)構(gòu)惰含有很多孔穴調(diào),它們能截留駝或固定有機(jī)分亞子。如腐殖質(zhì)花能與金屬和殺扔蟲劑相互作用興。他們還可能慈含有被截留在槽聚合的網(wǎng)絡(luò)中弟的揮發(fā)星芳香扇族化合物。這像些化合物可能廳在化學(xué)氧化過壘程中釋放出來合,導(dǎo)頌致艇TO驕C隱的增加或毒性厘的增加。所以映為達(dá)到供應(yīng)人端們清潔、安全浙飲水的目的,圈去除原水中腐學(xué)殖質(zhì)是十分必遍要和重要的。莊4倉.纖臭氧的用途臭氧的應(yīng)用限隨著水源污染亡的加劇和水質(zhì)飼標(biāo)準(zhǔn)的提高,塘針對常規(guī)處理鵝工藝的不足,課臭氧技術(shù)正逐偷漸引起人們的稍關(guān)注,并逐步黨得到應(yīng)用。臭殺氧的主要作用撤有:消毒、氧沖化有機(jī)物、去限除氣味和顏色徒、去除顆粒。千各方面資料表隸明,目前我國海使用臭氧技術(shù)市主要應(yīng)用在飲暮用水消毒、游饑泳池水消毒、博醫(yī)療業(yè),還未槳得到廣泛的應(yīng)匆用。床臭氧的主要應(yīng)泛用領(lǐng)透域驚已行業(yè)幼應(yīng)用賭飲用水件自來水殺菌消宋毒;瓶裝、桶問裝純凈水、礦寸泉水等飲用水臟消毒;高樓屋棄頂水箱的水質(zhì)標(biāo)處理違城市污水處理頁城市污水處理案廠的深度處理隆娛樂業(yè)摩游泳池水質(zhì)消騙毒;營業(yè)場所楚空氣凈化、環(huán)近境的消毒掏醫(yī)療業(yè)甚病房、手術(shù)間圣的空氣消毒,臂醫(yī)療器械消毒辮,醫(yī)療廢水滅葉菌消毒處理、退衣物的消毒榮化工業(yè)宏工業(yè)廢水、廢券氣處理;能迅返速分解廢水中竟的氰鉻鹽、酚語等;有機(jī)染料灑的脫色蹲家電業(yè)疲臭氧消毒洗滌珠器、臭氧洗衣幻機(jī)、臭氧消毒絮碗柜、臭氧洗蘿碗機(jī)等水處理口近年來,翁水資源短缺及跟其保護(hù)問題成肢為世界關(guān)注的喜熱點(diǎn)。據(jù)水文廣地理學(xué)家分析遮,目前地球上紅的淡水足以養(yǎng)僵活整個人類。剪產(chǎn)生水危機(jī)的轟主要原因是浪撓費(fèi)、污染、用援水分配不均和撥灌溉,其中約拼有蓄5.抽5優(yōu)億立方米轟/斬年的水體被污節(jié)染。作為高效聚殺菌、解毒劑廣的臭氧自然吸讓引了眾多的科艷學(xué)家研究將其議應(yīng)用于水資源楚污染處理及節(jié)地約工業(yè)用水領(lǐng)礙域的技術(shù)。美塊國地下水技術(shù)圍公司在試驗(yàn)用夢臭氧化技術(shù)處掌理土壤及地下豐水污染取得成玉功。該公司的疾試驗(yàn)表明,臭陳氧化技術(shù)可以扇在幾個月內(nèi)消愚除險(xiǎn)35-98蹤%拉的有毒物質(zhì),懇而這些有毒物脾質(zhì)用揮發(fā)、生愛物降解等傳統(tǒng)骨方法來處理則飛需幾年時(shí)間。麥有研究表明,只用臭氧配合紫棉外線照射可以農(nóng)將工業(yè)廢水中店有毒碳?xì)浠舷の镅趸纸猓犕瑫r(shí)去除重金不屬離子。這種古方法在染料業(yè)役廢水處理中已衣取丹得剖95班%微的凈化率,比煉傳統(tǒng)方法提留高耗25蹄%僚。處理后的工暫業(yè)污水可以循染環(huán)使用,避免潔了水土污染,畜節(jié)約了工業(yè)用狠水。在發(fā)達(dá)國姨家,臭氧技術(shù)可在處理飲用水烏、海水淡化等冊方面也已獲得繳應(yīng)用。家電業(yè)購家電業(yè)是臭氧皺技術(shù)最廣泛應(yīng)嗓用的領(lǐng)域,其努相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品高也將成為所有蕉臭氧技術(shù)應(yīng)用蛙產(chǎn)品中市場最成大的產(chǎn)品之一判。因此,這一片領(lǐng)域也成為世督界各國最關(guān)注甜的臭氧技術(shù)應(yīng)尺用領(lǐng)域,發(fā)展逝極為迅速。西姿方市場上前兩滑年開始涌現(xiàn)出股大量臭氧型家謀電如臭氧冰箱瞇,可使食品在待冰箱內(nèi)的保質(zhì)蹲期延瞇長遙1-雜2軍倍,杜絕食品肆串味或腐化;孤臭氧型洗衣機(jī)沉可以洗凈除動漸植物脂肪以外起的一切有機(jī)污順垢,使洗凈度越提每高啄10瓶%授,且洗凈后不絨用漂洗;臭氧隆型空調(diào)不僅可免以帶來清涼世玻界,還可以同織時(shí)消除室內(nèi)異什味、病菌,給訂人們潔凈清新短的空氣;此外拘還有臭氧型電蔬風(fēng)扇、抽油煙約機(jī)等各種小家裹電。痛瘡臭氧在生活中想的應(yīng)用主要體壁現(xiàn)在以下幾方鑰面蜜:些A個.表空氣的除毒、毒除臭、殺刊菌嫁B膚.桿飲用水消毒、亦解或毒緩C設(shè).容廚房用具、餐你具、兒童玩具須、衣物等的殺轟菌消虜毒員D盜.許魚肉、果蔬及挑其他食品的消態(tài)毒、解毒、保犁鮮紀(jì)E缺.我易產(chǎn)生異味蛋場所的除臭、程殺菌消疤毒蠟F撇.歐治療某些皮膚靠病、消除口臭愿、促進(jìn)傷口愈額合帆等巨G截.口美容醫(yī)療業(yè)副醫(yī)院是治療疾廣病的地方,但容是由于到醫(yī)院藍(lán)就診的人很大盟部分是危重患夾者,其炎癥正歷處于高峰時(shí)期倉,來自病人身合上的有害病菌萬極易散發(fā)于空歷氣中。因此,饞醫(yī)院又是容易邪感染疾病的場壤所?,F(xiàn)在,由補(bǔ)于到醫(yī)院就診點(diǎn)引起交叉感染朱的事已司空見漆慣。醫(yī)院手術(shù)糾和護(hù)理操作前赤大夫或護(hù)士的睛雙手及手術(shù)器儀具的消毒問題腐也是亟待解決老的課題之一。償具有高效、迅影速殺菌作用的晨臭氧在醫(yī)院環(huán)世境消毒、術(shù)前壁消毒等方面大孔有用武之地。樂比如,日本科含學(xué)家就研究過避用于醫(yī)院的臭循氧水消毒法。非據(jù)其研究結(jié)果枕,用臭氧水對私醫(yī)院手術(shù)前醫(yī)證生、護(hù)士的雙簽手消毒,可殺貢死所有細(xì)菌,貴不僅時(shí)間極短矩,而且其消毒錢效果也是其他汽碘類消毒劑無棟法比擬的。傳慈統(tǒng)進(jìn)行同樣的扁消毒操作至少煙需節(jié)要偽1彩0季分鐘。在醫(yī)院庭中最易引起感麻染的黃色葡萄膊球菌和綠膿桿兇菌等在臭氧水虎中只磁需則5隱秒鐘即可全部具殺死,其殺菌敘力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過酒恢精和氯。而且期臭氧水具有可牢靠的安全性,罰經(jīng)常使用不會得傷及肌膚,即授使誤喝也不會瓶中毒。算臭氧還可長以用于治療。博如俄羅斯研究駕出一種特殊的涂液壓液來治愈涉?zhèn)?,其基本梅方法就是在高烤壓下用霧狀富屋含臭氧的生理欠溶液沖洗傷口證,水流就象手汽術(shù)刀一樣將傷鋼口中的膿血、案壞死組織及細(xì)零菌分解物清除輕,同時(shí)殺死傷綢口表面的致病享微生物。然后需變咸換蒸“叮臭氧班刀什”竭的結(jié)構(gòu),繼續(xù)騰增大液體的壓們力,使臭氧化步的溶液滲進(jìn)發(fā)乓炎組織幾毫米捷至旺3爪厘米殖深,并增加氧至氣,殺死更深鞋層的致病細(xì)菌處。據(jù)報(bào)道,用作這種方法已治候療將過具20茅0亦例病人,他們唇都是一些糖尿撐病、膿毒病、干血管動脈硬化閉及不宜施行通袍常外科手術(shù)的島患者,結(jié)果這聽些病人的傷口惕全都完全愈合必。歇臭氧與其它消袋毒技術(shù)的比較陳目前采用的消驚毒技術(shù)主要有侵:液氯涂、沙桿臭氧、二氧化暑氯、紫外線。勤由于液氯消毒吉帶來的二次污貫染、以及余氯歇對人體的刺激揀使得沒有類似胖問題的其它消舍毒方法得到應(yīng)箱用。其中,臭串氧、紫外線和欺二氧化氯是新并興的最為重要個的消毒方法。逐各種消毒殺菌姑方法的效果和碼優(yōu)缺點(diǎn)的比較慰如表所示。侮項(xiàng)目鵝液氯殖二氧化氯渣紫外線叨臭氧做需要處理時(shí)間識10~3侵0必分鐘手比液氯稍快覆最小敲5~1醉0嶄分鐘超對細(xì)菌的有效甲性尖有區(qū)有樸有掘有善對病毒的有效口性冬有一些欄有一些拼有一些藝有頸設(shè)備投資釀最低摧比液氯高,比指其它方法低許冤多羽比臭氧高跳液氯鴉的撫5訴倍續(xù)運(yùn)行費(fèi)用困最低角比液氯高,比粱其他方法稍低巾與臭氧類似撞比液氯高乓優(yōu)點(diǎn)院1秋價(jià)廉武2五技術(shù)成熟撫3削有保護(hù)性余氯街4說有持續(xù)殺菌的芹能力蜂1旗價(jià)廉嶄2展可現(xiàn)場制造,留技術(shù)成熟勸3腫有持續(xù)殺菌能其力囑殺菌效應(yīng)快滑1安除色臭味快口2紀(jì)廣譜殺菌消毒面,消毒效率是獸氯消毒憐的暫1亞5摸倍芒3數(shù)無二次污染塘缺點(diǎn)以1描對病毒無效疊2賊其氧化性對人展體有害略3沉有刺激性氣味崇并損害人體皮建膚煌1政對病毒無效想2駛氣態(tài)的二氧化向氯是劇毒的化遇合物,對人體恭有害,且與液誕氯一樣會有致坐癌的二次污染仔物的產(chǎn)生責(zé)1竄價(jià)格貴妨2奴無持續(xù)殺菌能集力租3琴對水的前處理釣要求高小4捐穿透力弱抗1與價(jià)格貴且2菊無持續(xù)殺菌能浩力捉3收安全要求高露適合類型摩所有類型的污隸水處理或給水寧處理咬1談所有類型的污肯水處理貝2瞎所有類型的給飽水處理仰1瓣不適合污水處聞理什2調(diào)簡單空氣殺菌購1增、概
室沃適合所有場合瓦水處理的殺菌撿和消毒忘2成、毯
當(dāng)來空氣消毒宇3閘、園
抗常器械表面消毒折通過上表可以番看出,在消毒取殺菌的有效性片方面,臭氧與誼紫外線差不多茄,但臭氧的應(yīng)手用范圍要比紫鏟外線廣泛。在螞設(shè)備投資和運(yùn)幕行費(fèi)用方面,暗臭柜氧勻≈櫻紫外哥線尖>傳二氧化送氯狂>須液氯。但根據(jù)勵對各種消毒方項(xiàng)法的總體評價(jià)祖,臭氧是一種獨(dú)非常好殺菌消壓毒的方法。鏡二捉.測臭氧制造技術(shù)面1號.初光化學(xué)升法均使–示效紫外線臭氧發(fā)鵝生器砍此方法是光波嫩中的紫外光會鋒使氧氣分例子需O2施古分解并聚合成炭臭汽氧爭O3虜搞,大氣上空的勒臭氧層即是由漸此產(chǎn)生的恒。漁羞波啟長名庸λ享敞=仁185nm夕(10減-9m壩)且度的紫外光效率敏最高,此時(shí),診光量子瘦被野O2護(hù)悉吸收率最大。充其反應(yīng)基本過儀程為衰:誠風(fēng)O2厚癢+染h丟r勒→答O+O靜O2+O+執(zhí)M湖→玻O3+M計(jì)粒hr濱級-紫外光量淺子幅窯M可句-存在的任何渡惰性物體,如軌反應(yīng)器器壁、飾氮、二氧化碳稅氣體分子等濕。聞柿使膊用捕185nm淺燃紫外光產(chǎn)生臭砍氧的光效率引為攜130gO難3/kw·崗h咳雨,是比較高的擾。但目前低壓流汞紫外燈的電腿-光轉(zhuǎn)換效率溉很低,只鉆為饅0.6勁踩%培~冷1.5旱矮%,則紫外法吳產(chǎn)生臭氧的電拜耗高宅達(dá)不600kw單h/kgO3艇攪,眾即趨1.5gO厲3/kw磨·h亞響,工業(yè)應(yīng)用價(jià)丑值不大。替紫外法產(chǎn)生臭畢氧的優(yōu)點(diǎn)是對嶼濕度、溫度不幕敏感,具有很剛好的重復(fù)性;膀同時(shí),可以通夏過燈功率線性切控制臭氧濃度眉、產(chǎn)量。這兩暗個特性對于臭帽氧用于人體治桃療與作為儀器尤的臭氧標(biāo)準(zhǔn)源著是非常合適的國。頸親2探.孤電化學(xué)蒸法勢麗–料繭電解純水臭氧臘發(fā)生器筆利用直流電源窯電解含氧電解養(yǎng)質(zhì)產(chǎn)生臭氧氣饞體的方法,其群歷史同發(fā)現(xiàn)臭告氧一樣悠久。垮八十年代以前胖,電解液多為鳳水內(nèi)填加酸、裹鹽類電解質(zhì),濫電解面積比較夸小,臭氧產(chǎn)量菊很小,運(yùn)行費(fèi)蠅用很高。由于題人們在電極材休料、電解液與盛電解機(jī)理、過酷程方面作了大懸量的研究工作集,電解法臭氧主發(fā)生技術(shù)取得姻了很大進(jìn)步。寇近期發(fā)展次的匯SPE也止(固態(tài)聚合物天電解質(zhì))電極濱與金屬氧化催振化技術(shù),使用晌純水電解得管到番14紐環(huán)%以上的高濃愧度臭氧,使電勉化學(xué)法臭氧發(fā)領(lǐng)生器技術(shù)向前劈邁進(jìn)了一大步墾。嚇球日本某公司向齡市場推出異了虎120gO扮3/h志雹的電解臭氧發(fā)危生器,電蛛耗填150kw潑·h/kgO尼3丘需,使這種類型私產(chǎn)品達(dá)到了工搶業(yè)化應(yīng)用規(guī)模榴。我國武漢大哄學(xué)早期開展了駁電解臭氧技術(shù)送的研究,上海麗唐鋒電器公司很研究開發(fā)了電欣解法臭氧發(fā)生響器系列產(chǎn)品,落臭氧濃度可住達(dá)賽20蠢浸%,最大臭氧床產(chǎn)量奴為落株100g飽/h亮剝。該產(chǎn)品使用不純水電解產(chǎn)生控臭氧后在機(jī)內(nèi)倦直接與水混合狗形籌成些4-20m支g/L勾謠高濃度臭氧水抬,其規(guī)格為高詢濃度臭氧水供厭水量娛由掩投60L拋/h秧始到蜻導(dǎo)5000L覺/h志牛。慨搜電解法臭氧發(fā)吸生器具有臭氧電濃度高、成分忠純凈、在水中孕溶解度高的優(yōu)施勢,在醫(yī)療、通食品加工與養(yǎng)呢殖業(yè)及家庭方屋面具有廣泛應(yīng)乓用前景,在降諷低成本與電耗通條件下將與目木前應(yīng)用廣泛的翠電暈放電法臭寫氧發(fā)生器形成渴激烈競爭強(qiáng)。炮顯圖陳1-1緊怕電解法產(chǎn)生臭鵝氧裝置示意圖沙3姐.介電暈放電敏法臣哪–螞-伯牧臭氧發(fā)生器畝電暈放電合成慶臭氧是目前世風(fēng)界上應(yīng)用最多駱的臭氧制取技膏術(shù),此技術(shù)能臉夠使臭氧產(chǎn)量框單臺設(shè)達(dá)器釣500kg胃/h域略以上蠻。勝奶電暈放電法(胃無聲放電或輝扁光發(fā)電法)就憲是一種干燥的厘含氧氣體流過隔電暈放電區(qū)產(chǎn)殃生臭氧的方法使。常用的原料報(bào)氣體有:氧氣甲空氣以及含有棟氮、二氧化碳朋,或許還有其惡他惰性稀釋氣世體的含氧混合貞氣體獅。心梯臭氧的產(chǎn)生機(jī)全理軋:托戲雖然有若干機(jī)由理可能同電暈拔內(nèi)臭氧的形成境有關(guān),例但睛湖①借景式特殊反應(yīng)途椒徑被認(rèn)為是主賄要球的泊紗e+O2哈液→勻2O濾隙+籃e換倍限①扶利用高速電子般轟擊氧氣,其搜分解成氧原子棚。高速電子具沃有足夠的動能洋(港6遞框~久7eV鏡垮)御,嗚午緊接著通過三酒體碰撞反應(yīng)形獄成臭氧疤。久飲O+O2+達(dá)M濱→舞O3圣伶+琴M(fèi)吸咸搏②眨式娃中倍M量摩是氣體中任何汪其它氣體分子伴,不過與此同致時(shí),原子氧和季電子也同樣同算臭氧反應(yīng)形成橡氧氣對。沖雙O+O3黃長→雄2O2葛俯厲礦③嗚e+O3彈想→緩O+O2+膠e洋限樸④寶此外,電暈內(nèi)萌的氣體是處于倉可促進(jìn)臭氧分批解反應(yīng)的高溫?fù)]下,所以凈臭楚氧產(chǎn)量或出口匠產(chǎn)氣組成是形枕成和分解臭氧涼所有反應(yīng)的總菌和。凈產(chǎn)率依鋤眾多因素而變糟,包括:原料尿氣的氧氣含量辱和溫度、原料道氣含的污染物鎖、達(dá)到的臭氧儉濃度、電暈中元的功率密度、察冷卻劑的溫度研和流量及冷卻悉系統(tǒng)的效率。貍這些因素都影意響著實(shí)用的、遺經(jīng)濟(jì)上有吸引自力的臭氧發(fā)生推器和系統(tǒng)的設(shè)非計(jì)加。洋驅(qū)1.1齡腸沿面放排電艱中–盆廊臭氧發(fā)生施器初計(jì)沿面放電型發(fā)蒙生器原理屬于若電暈放電,其撐放電區(qū)發(fā)生在柴高壓電極邊緣抵表面,由高壓耕閃絡(luò)形成。沿袍面放電區(qū)空氣務(wù)電暈?zāi)芰考信β拭芏容^文高,需要良好糠的冷卻劉。語依此型發(fā)生面器有充惰性氣亮體氖壽(察Ne駕攻)或級(驚Ar橡豆)的玻璃放電卸管和陶瓷片兩磨種,其結(jié)構(gòu)簡陽圖如下犧:巧姥充氣玻璃放電最管發(fā)生器國外次稱作臭氧燈,溜八十年代初外愛國遠(yuǎn)洋食品冷按藏船倉殺菌防撞霉就使用這種冬臭氧發(fā)生器。嗎我國邯鄲、大廉連燈船舶工業(yè)股相關(guān)單位首先艦研制了這種產(chǎn)攪品,做器成最易5g漿/h椅睜的發(fā)生器用于村雞蛋、果蔬冷孤庫消毒與保鮮政。由于結(jié)構(gòu)簡繼單、工藝要求容低,我國很快摩發(fā)展了這種用覽于醫(yī)療行業(yè)和叢消毒柜的微型領(lǐng)管式發(fā)生器,浙數(shù)量很大,價(jià)森格便宜。但經(jīng)綿多年實(shí)踐檢驗(yàn)銳,該種發(fā)生器沙大多數(shù)壽命極涉短,一般連續(xù)怨工作幾百小時(shí)低后產(chǎn)生的臭氧域量即所剩無幾線了押。嗎產(chǎn)臭氧陶瓷片資戶料見于七十年活代日本專利文拍獻(xiàn),八十年代鴉鞍山靜電技術(shù)像研究院與日方愁合作引進(jìn)生產(chǎn)響技術(shù),北方交未通大學(xué)與重慶裙師范學(xué)院同期兼也合作研制過蔥同類陶瓷片臭除氧產(chǎn)品。九十餓年代,一批公輸司推出幾種規(guī)詳格臭氧陶瓷片宰,并有置以恰“背等離子體發(fā)生拘器喇”濃冠名。陶瓷片墊結(jié)構(gòu)簡單,工當(dāng)藝標(biāo)準(zhǔn)化后價(jià)升格也會比較低卡廉,其壽命比炸充氣玻璃管要庫長。鞍山靜電砍研究院與成都婆正邦公司的產(chǎn)尼品采用地極被藝封閉陶瓷、高尾壓極防氧化涂胡膜工藝,對提脖高質(zhì)量、延長傘壽命大有好處誓。墨鵲沿面放電器件驚作為醫(yī)療、家聽電產(chǎn)品微型發(fā)旦生器的臭氧源弓具有很大優(yōu)勢招,其電耗蒜在寧40kw仙·h/kg士O3賠隊(duì)上下,由于產(chǎn)厲量在克級以下敗,電耗高點(diǎn)影訊響不大。作為件工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品廳困難很多,電概耗將更高揭。心福沿面放電器件砍產(chǎn)生臭氧濃度噸低,作水凈化惜應(yīng)用的臭氧源舒較為困難。捆1.2守拳氣隙放喊電刻拳氣隙放電臭氧籃發(fā)生器是目前香工業(yè)應(yīng)用最多繪,單機(jī)產(chǎn)量最須大,技術(shù)較成紋熟臭氧產(chǎn)品。侵它分為板式結(jié)填構(gòu)和管式結(jié)構(gòu)能兩種。板式結(jié)聾構(gòu)如返圖筍1罵境。脾您板式結(jié)構(gòu)臭氧驢發(fā)生器以俄羅繩斯為代表,采老用沖壓盤式搪閘瓷技術(shù),放電閣氣隙小,加工納精度高,臭氧咐濃度高,運(yùn)行防較穩(wěn)定,工業(yè)棵己有規(guī)模應(yīng)用丙。我國己有企股業(yè)開始研究此愚項(xiàng)技術(shù)要達(dá)到怠工業(yè)應(yīng)用還需航要作很多工作稿。宿畫板式結(jié)構(gòu)適合翁中小型臭氧產(chǎn)礎(chǔ)品,大型臭氧看需要多個放電犧室串聯(lián)和并聯(lián)代來實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)糕要求較高鐘。愁持管式結(jié)構(gòu)如圖情:芬尖管式結(jié)構(gòu)臭氧怒發(fā)生器是目前耀臭氧市場廣泛萬采用、最為成絹熟技術(shù)以奧宗惠尼亞和威德高霸兩公司產(chǎn)品為斷代表,占據(jù)我猛國大部分大型飲機(jī)臭氧市場,壯在我國已有單蝶機(jī)禿冶45kg機(jī)/h寇燈產(chǎn)品應(yīng)用,國規(guī)際上己有單臺失臭氧產(chǎn)肌量項(xiàng)肉500kg街/h腸利的產(chǎn)品在運(yùn)行伶。賢巾管式臭氧發(fā)生修器一般采用玻未璃和非玻璃兩荒種介質(zhì),電源槳采用可控硅李和撥IGBT箭芳,頻張率匪800h狼z此—拆5000hz薪真。國內(nèi)己有企帳業(yè)采用上述技方術(shù)生產(chǎn)大型臭冬氧設(shè)備單機(jī)產(chǎn)隔量奇達(dá)抱件20kg洞/h疑中。削額上述是臭氧制億取的幾種方法身和基本原理,島并不代表臭氧吹如此簡單產(chǎn)生桃,臭氧制取是撈一個完整系統(tǒng)垮。棚三伏.達(dá)臭氧投加裝置珍1棚.姐塔式鼓泡反應(yīng)藝器背發(fā)生器提供的蝦臭氧源能否得券到充分應(yīng)用,醫(yī)是臭氧工程技傲術(shù)人員研究的顧重要課題,也提是經(jīng)過長時(shí)間瞇的實(shí)記踐運(yùn)行所積累先經(jīng)驗(yàn)。常用的幕投加方式有:話鼓泡法、射流績法、渦輪混合梢法、尼可尼混鍬合法等方式謹(jǐn)。乓鼓泡法旺鼓泡法一般有箭塔式鼓泡和池拔式鼓泡兩種(凝又稱黑汽彎-床辟液反應(yīng)器)攏。案喘1狀.棵塔式鼓泡反應(yīng)顯器大劇設(shè)計(jì)必須先考任慮總工藝之后賺,才能確定一宜座氣液接觸器遵(反應(yīng)器)的妹尺寸。工藝是幸間歇的、半間掩歇的,還是連攜續(xù)的?間歇處擊理是在接觸器跑內(nèi)加入反應(yīng)劑的,反應(yīng)后取出趟產(chǎn)品的一種加饑工過程。這種旁方法難得用于休臭氧化,因?yàn)樽锍粞跻话阋竽徇B續(xù)供應(yīng),由羅此導(dǎo)致考慮半抹間歇操作。普掩通半間歇臭氧章化程序是將液毫體裝入反應(yīng)器那,然后連續(xù)投懇加臭氧直到反盆應(yīng)完成。連續(xù)祝處理是將反應(yīng)星劑同時(shí)加入和怪取出。這種連惡續(xù)臭氧化處理栗的一個例子是率飲水凈化,此佳時(shí)臭氧氣投加煉到水中,隨水猛連續(xù)流過反應(yīng)北器槽解。莊凍有關(guān)工藝類型急的決定要同臭蒙氧反應(yīng)器的選微擇相一致。選校擇的拴氣牙-獵冒液接觸器(反謠應(yīng)器),在很喚大程度上受特證定臭氧化反應(yīng)嬌的動力學(xué)和傳爸質(zhì)之間關(guān)系的持制約。這一控投制機(jī)理表明,湊在某種程度上末該型接觸器可捏以使用。如果龜臭氧吸收帶有釘快反應(yīng),需要覺有大的界面面動積來促進(jìn)臭氧嗎傳質(zhì),所以,痕可以優(yōu)先選用臉填料塔。另一差方面,如果反察應(yīng)速率慢,從蹲而大的液相容桐積(儲液量)臟有益,鼓泡塔紹更有效??当盱`5-1蘿暮列出常用氣液輕接觸器(表賞內(nèi)鄰“臭轉(zhuǎn)超化烤”是一詞指反應(yīng)劑每轉(zhuǎn)換到中間產(chǎn)仁物或最終產(chǎn)品酬的百分?jǐn)?shù),而垃不是指臭氧從豬氣相向液相的舞轉(zhuǎn)化)匆。橫鞠表半5-1知仆氣液系統(tǒng)接觸臉器及其特宅性幼類型運(yùn)行方式傳質(zhì)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)反應(yīng)方式填料塔液體和氣體相互逆流通過由填料形成的同一通道。連續(xù)運(yùn)行良好傳質(zhì),隨填料類型和氣液流量變化運(yùn)行范圍廣能耐受強(qiáng)腐蝕的系統(tǒng)昂貴,難以保持溫度分布。易堵塞氣相或液相傳質(zhì)控制板塔液體和氣體相互逆流通過板塔,連續(xù)運(yùn)行良好傳質(zhì),同依氣體質(zhì)量而定的界面面積成比例運(yùn)行范圍廣,易清洗昂貴、設(shè)計(jì)復(fù)雜、易堵塞適合慢反應(yīng),中間停留容積和大液體容積鼓泡塔氣體擴(kuò)散成氣泡,上升穿過液柱,能連續(xù)順流或逆流,交替逆流,或反復(fù)逆流或順流運(yùn)行,可以是半批量的低傳質(zhì),依界面面積而定,后者是氣體流量的函數(shù)低能耗噴頭可能堵塞,引起氣泡的不均勻分布,混合差。接觸時(shí)間長要求大液體容積受反應(yīng)速率控制的系統(tǒng)噴淋塔流體擴(kuò)散到含O3的氣體內(nèi)借助大的界面面積有中等傳質(zhì)氣相均勻高能耗,固體物能堵塞噴嘴適合小儲液量的快反應(yīng)攪拌塔能連續(xù),半批量或批量運(yùn)行,使用帶機(jī)械攪拌的罐由于界面面積和氣體儲量可有中等到良好傳質(zhì),前者依氣體流量及攪拌而定高度靈活性,能處理固體,傳熱特性好攪拌需要能量,為獲得所需轉(zhuǎn)化,攪拌反應(yīng)器需要最大理論容積受傳質(zhì)控制的反應(yīng)噴射器和渦輪氣體和液體被加壓或抽吸順流通過小孔隙傳質(zhì)和界面面積大混合好,接觸時(shí)間短,接觸室小耗能適合短暫液體滯留,傳質(zhì)限制的反應(yīng)管道接觸器可順流(通??捎昧⒐埽┗蚰媪鬟\(yùn)行如水流量高,在高氣體流速下可得高傳質(zhì)易控溫,低造價(jià),易操作需要能量,為促進(jìn)氣液接觸需要用固定混合器適合短暫液體滯留,傳質(zhì)限制反應(yīng)焰當(dāng)設(shè)計(jì)一座氣城液系統(tǒng)時(shí),設(shè)漸計(jì)者必須做多純種考慮。這些趴要考慮的問題郵包括:氣體和予液體流量要滿級足生產(chǎn)規(guī)程、丹傳質(zhì)和化學(xué)反倆應(yīng)關(guān)系;最后變,選定一種將豪以最經(jīng)濟(jì)方式成進(jìn)行的氣液接腿觸器和操作方協(xié)法緊。紀(jì)滅在選擇氣液接愉觸器過程中,兵需要考察以下亂一些參數(shù)對傳塑質(zhì)的影響:比悼界面面?zhèn)确e懂a(chǎn)見秩,傳質(zhì)系童數(shù)金kL飼染,分散相的溶析解度,溶質(zhì)的穿擴(kuò)散系數(shù)和分啦散相儲存量。銅其他間接影響仿傳質(zhì)的因素有蝴:分散相表面冰速度,氣泡直南徑和速度。一糾些研究者還逐販一評述了為臭元氧使用的各種屢接觸器。這些電參考文獻(xiàn)可用灰來查閱設(shè)計(jì)公身式。下面將對鉗表懷5-1粥貞所列的接觸器葉給以討論,并墻將提出一般設(shè)近計(jì)構(gòu)想訊。廚灑1.1哭沙填料柄塔地鮮填料塔是立罐頑內(nèi)裝以填料,甲來分散氣流和刑水流,并促進(jìn)畝混合。用于氣廈體凈化的填料西塔,通常稱作開吸收塔,一般過以氣液逆流方桶式運(yùn)行。從乙充醇胺液中吸收巡二氧化碳和硫?qū)W化氫便是一例每。調(diào)菊某些填料也可嫌以起催化劑作個用來促進(jìn)反應(yīng)鬧。當(dāng)三氧化二弟鐵催化劑用于旦填料塔內(nèi),同旁惰性填料相比魂,提高了臭氧翅氧化酚水溶液性的臭氧利用率兵。填料塔采用電逆流運(yùn)行,但段是帶催化的填例料塔逆流順流箱操作都可以。管在后一種情況妥下同向升流和檢同向降流操作掛都能遇到。升輛流可提供較好碧的氣液混合,菜但會碰到壓降名較高和流量限葛制問題。同向盼降流以連續(xù)氣速相和分散液相慌方式通過催化尸填料,通常稱咳作協(xié)“如滴濾床反應(yīng)湯器寺”歸。填料塔可提跨供大的界面面多積,因此,它記們適用于受傳蛾質(zhì)控制的反應(yīng)鬼。它們不需要勾大的壓降,但彼在運(yùn)行范圍方應(yīng)面多少有些受禮限制。因?yàn)橐旱腆w和氣體基本蕉上在同一通道直內(nèi)通過塔填料綿,對于有效運(yùn)初行來說,液體起和氣體負(fù)荷的預(yù)范圍較窄。塔女內(nèi)可能發(fā)生孤騎立溫度偏離掘。憑廚新型塑料填料饅可降低填料塔毛的費(fèi)用,并可株暴露于腐蝕性追氣體之中?,F(xiàn)扯有多種填料型并號可從中選擇氧,填料公司在鍋提筆供理KaG佳宜及其他設(shè)計(jì)數(shù)轎據(jù)方面是有幫朵助的。不過,禁應(yīng)該認(rèn)識到臭名氧同多種增塑柿劑反應(yīng),推薦怒的塑料材料在設(shè)它們確定使用傻之前,應(yīng)在有絡(luò)臭氧存在情況信下加以試驗(yàn)告?;昙?.2隆例板式皺塔憲給板式塔比填料歐塔更貴,但可欺提供較寬廣的鹽運(yùn)行范圍。氣貢液逆流,同時(shí)希液體在每層塔宅板是重新分配菠的,由于水流蠻在整個塔高度紫方向均勻地分螞布,因此,高耍通水量時(shí)可使膝用大直徑塔。品塔板可設(shè)計(jì)為旨保證慢反應(yīng)所懲需要的儲液量另,同時(shí)可為傳坑質(zhì)提供大界面拍面積。當(dāng)尋求慕一座有廣泛運(yùn)河行靈活性的板癢式塔時(shí),閥金板存—漫—挖可變孔徑的穿丑孔塔板,是供霸吸收塔使用的妥理想塔板型式提。可爐1.3暫鄙鼓泡虛塔問泡鼓泡塔向裝滿網(wǎng)液體的塔內(nèi)鼓刮氣泡,是飲水潛消毒最常用的屬臭氧反應(yīng)器,焦混合的程度依位氣泡大小和表配面氣體流速而銳定。鼓泡塔運(yùn)草行簡單經(jīng)濟(jì),芳極適用于高壓陶臭氧化。為了繡控制溫度,塔村內(nèi)可安裝熱交驢換器房。幸耕鼓泡塔也適用銹于化學(xué)反應(yīng)速確率控制的臭氧毫化反應(yīng),氣體會接觸時(shí)間主要彈通過氣泡上升種速度和液柱高掉度予以控制。細(xì)在甚氣拒-扭危液接觸系統(tǒng)中貝,鼓泡塔傳質(zhì)忠效率所受壓力垂的影響,不像桿它在紫氣稍-挽嫩氣接觸系統(tǒng)中冷那么大腔。災(zāi)玩在某些化學(xué)反縱應(yīng)情況下,能虧投加催化劑顆帝粒構(gòu)成一種絮鉗體反應(yīng)器。催驚化劑顆粒因氣厘泡運(yùn)動被保持狹在懸浮狀態(tài),氏但是,催化劑泡顆粒也能引起揉噴頭堵塞問題沿,特別是如果膨氣流變成間歇銳的,或者如果脖氣泡上升速度放太慢不足以保大持催化劑顆粒暈的懸浮簡。佩答1.4依橋噴淋床塔諷閘在噴淋塔內(nèi)液鑄體被噴灑到大巷量含臭氧的氣款體中。這種方巴法抽水費(fèi)用很除高,可產(chǎn)生很涼大的界面面積湖。噴淋塔,由硬于短接觸時(shí)間違和高界面面積菌對瞬時(shí)或快速頑反應(yīng)適用。它做們?yōu)橐恍W洲衛(wèi)的處理廠大批敘使用,而且在絹試驗(yàn)室試驗(yàn)中霞還發(fā)現(xiàn)它們有積破壞氰化物的映能力華。肢益1.5帆淹攪拌拋槽蠟誼攪拌槽(攪拌眾反應(yīng)槽)可用康于其間傳質(zhì)速郊率和化學(xué)反應(yīng)辦速率為同一數(shù)慈量級的中速反掌應(yīng)方式。攪拌比槽為高氣液儲謹(jǐn)量提供一種經(jīng)冊濟(jì)的方法,所屆以,三種運(yùn)行販方式(間歇、茄半間歇和連續(xù)泰)都可使用攪廣拌槽。連續(xù)向安固定容積廢水把供臭氧氣的半局間歇運(yùn)行,已冊成功地用于處委理某些難降解種工業(yè)廢水虹。餡夢以連續(xù)方式運(yùn)均行的攪拌槽,北一般又稱作返懲混反應(yīng)器。假慮設(shè)是完全混合霜,它將使整個魚反應(yīng)器內(nèi)成分臨均勻,從而,妻出流成分與反養(yǎng)應(yīng)器內(nèi)相同。太對化學(xué)反應(yīng)速撞率限制的反應(yīng)喪方式來說,其厘內(nèi)的傳質(zhì)效果減不明顯,返混凳反應(yīng)器設(shè)計(jì)用面公式表明,它怪們需要最大的捆理論容積,以而獲得所需的化餃學(xué)轉(zhuǎn)化程度而。維列攪拌速度對氣怖液平衡的主要懇作用是改變界姑面面積。通過挖使用強(qiáng)力攪拌胞,攪拌槽能接跟近填料塔的界回面面積,并能只近似無攪拌鼓灘泡塔的界面面蚊積。改變攪拌臭速度的方法,既常用于驗(yàn)證反散應(yīng)方式。當(dāng)反消應(yīng)機(jī)理隨增加舟攪拌作用(界株面面積)從一麗種受傳質(zhì)限制湊的,轉(zhuǎn)變到另智一種受反應(yīng)速給率限制的時(shí)候摘,將可得到一宿條類似推圖拘1機(jī)物的中速反應(yīng)曲溜線腎。棗賞因攪拌器消耗拋電能明顯增加腫其運(yùn)行費(fèi)用是妹一缺點(diǎn)。不過嶄,當(dāng)氣體被擴(kuò)月散到液體內(nèi)以候后,降低了混柜合體的密度,今所需攪拌電能陵也降低。混合植用功率需要值危最好使用未加城氣的液體來測竊定殊??戏鰯嚢璨鄣膬?yōu)點(diǎn)欺是混合及傳熱畫效果好。機(jī)械廣攪拌作用能使塑投加的催化劑掉保持懸浮狀態(tài)蒙,從而改善絮專體反應(yīng)器的運(yùn)觀行。由于攪拌兵作用極好的傳輝熱速率是可能傾的,無論夾套標(biāo)式或是嵌管式腸熱交換器均可番使用,用后者茄可提供更好的志傳熱效果舅。永大韋斯特普壯(消Weser委terp內(nèi)鴿)等以及普林涂格爾和巴羅那江(燒Freng莫le蔑燒和算Baron夾a葉表),根據(jù)傳質(zhì)旦研究為攪拌反揮應(yīng)槽設(shè)計(jì)了標(biāo)宮準(zhǔn)構(gòu)造形式。槍標(biāo)準(zhǔn)圖型中常符用反應(yīng)槽尺寸涌與直徑的不同款比例關(guān)系。這悟些比例可很容論易地將反應(yīng)槽院的規(guī)模從半生士產(chǎn)性放大到生批產(chǎn)性裝置。猛圖糕2肺波給出標(biāo)準(zhǔn)攪拌喊反應(yīng)槽構(gòu)造圖宇。抄晃當(dāng)需要高度混擊合時(shí)可用噴射榮器和渦輪,可心獲得中到高度白界面面積,而賢且在短接觸時(shí)愧間內(nèi)就能完成昨快速反應(yīng)玩。罷栗水泵可提與供釋1~10s亮床的停留時(shí)間。驕為了更高程度客的混合或充分英剪切以產(chǎn)生界鋤面面積,可以倆使用軸向混合因器(管道混合伴器)占。過柿為將臭氧化氣伯吸入到流體內(nèi)素,也常用文丘果里反應(yīng)器。它態(tài)的主要優(yōu)點(diǎn)是早易安裝,但會垂產(chǎn)生堵塞問題掛。晌犧1.6正元管道反出應(yīng)浩楊管道反應(yīng)器可派以用單根連續(xù)踩管道制成,也沒可用幾根并聯(lián)頂運(yùn)行的管道制瓦成,大多數(shù)采笨用同向流通過騙管道以獲得活斃塞流?;钊骶捶磻?yīng)器的特征退假定在直徑方爭向完全混合,順而在流動方向墾無擴(kuò)散可利用井。這就使得在比垂直于流線的辨任一斷面面積后上的流速、溫刺度和濃度分布貌都是相等的,今惟獨(dú)組成成分設(shè)沿流程變化。永對于受化學(xué)反省應(yīng)速率控制的稈反應(yīng)方式來說純,其內(nèi)傳質(zhì)效仇果是不重要的棄,活塞流反應(yīng)師器設(shè)計(jì)公式表武明,為獲得所月希望的化學(xué)轉(zhuǎn)蒸換程度,它們掠需要的理論值元最小把。臉演由于要確定濟(jì)氣賽-靠熱液流線圖型是餃很復(fù)雜的,管申道反應(yīng)器很難螺設(shè)計(jì)用于氣液川反應(yīng)。西奇盞(窮Cichy偷腸)等及雷斯紋(狹Rase迷絹)給出管道反野應(yīng)恥器生25藍(lán)揪種可能流動方彩式的討論,利穿用巴克爾筑(銅Baker兇璃)和戈維爾別(鬼Gorie風(fēng)r讀閉)圖來預(yù)計(jì)流鳥線圖型已取得炕某些成功飾。寫隙氣液管道反應(yīng)海器主要由于它咐們的費(fèi)用低、卷易擴(kuò)建和優(yōu)良滲的傳熱特性而奪被采用。在臥鑼式管道反應(yīng)器聞中常用紊流促深進(jìn)混合并給出恥活塞流狀態(tài)。瞧在這種環(huán)境下熄,為重新往液纖體內(nèi)分配氣體稍,軸向固定混縣合器正在變得棄流行起來。這腦種裝置是將一庸些固定構(gòu)造裝扶在管道內(nèi),它宋們迫使同向流紫的氣體和液體渣通過迂回通道字,從而不斷增恩加兩流體間的鼓表面相互作用奪。既然這些嵌測裝的元件在管闊內(nèi)是固定不動役的,它們保證香混合程度并傳哪質(zhì)增強(qiáng)到這種供地步,都是由厚于受通過管道普兩種流體流速白的影響。如果矮液體流速很慢獲,達(dá)到的傳質(zhì)柔量接近用兩相羨同向流運(yùn)行的征管道接觸器內(nèi)好可能得到的傳面質(zhì)量。理查茲位(燥Richa勁rds棵撲)等用固定混侵合器研究了臭余氧向水中的傳曠質(zhì),并報(bào)道改兇善后的傳質(zhì)超薄過一般的管道牧反應(yīng)器景。正撤化學(xué)工業(yè)中最渠常用的立式管婆道反應(yīng)器是濕障壁塔,在塔內(nèi)腫,液相沿塔內(nèi)逆壁向下流動,航在塔中心,氣冶體可以同向或效逆向流動。這即些反應(yīng)器用于魄特殊發(fā)熱化學(xué)令反應(yīng)極好,但合由于有限的界撇面面積而僅限陶于瞬時(shí)反應(yīng)使練用。濕壁塔極蛛少用于臭氧反眼應(yīng),因?yàn)閮H僅饅少數(shù)臭氧反應(yīng)敲是高發(fā)熱的。劈這是由于臭氧持反應(yīng)往往是處糖在低濃度下并姨且是被稀釋到鑰某種溶劑內(nèi)的耀緣故茅。勵現(xiàn)在這些初步試蔥驗(yàn)中含臭氧空辛氣是循環(huán)通過上試驗(yàn)裝置的,刪而且一部分未窗經(jīng)通過多孔擴(kuò)鏈散元件即被分忌解。這是由于北幾種因素包括足光的影響的氣址流的攪動造成蝴的。所以,考姨慮到為濃度比蹈較用,在通過津擴(kuò)散器或未通助過擴(kuò)散器的出荒口處所量測到服的那些濃度必劑須是精確的。涂2潮.薄池式鼓泡反應(yīng)緣器銹1積.珠臭氧通過多孔門管鼓允泡星式此法始終是最指廣泛用于水臭住氧化的接觸裝歪置,特別在凈蝦水處理中。擴(kuò)竊散元件一般是捆多孔陶瓷管。適不過,不銹鋼兩底板或塑料擴(kuò)鋒散頭也可以用框。犧襪擴(kuò)散器裝于噴峰射或接觸池的回底部,在池內(nèi)嫩必須保持充分肅的反應(yīng)時(shí)間,差例如水平均停問留時(shí)間達(dá)雕到鹿20min駕籃。標(biāo)準(zhǔn)布置是韻隔成一連串的細(xì)四到六間徑流亞室。如穴圖帝3虜政和渡圖嚼4魂登所示暴。霉奔此法基于活塞式流反應(yīng)器原理尚,接鮮近寶“囑間歇伙型繪”敵反應(yīng)動力學(xué)。汪所以,總臭氧警消耗可分成相射應(yīng)幾股支流進(jìn)旬到每座相鄰室帝內(nèi),以維持一敲個較穩(wěn)定的溶惡解臭氧剩余濃闖度。這一方法非的目的是來分帽解難降解化合莊物并保證最后元處理的殺病毒蓋作用。大多數(shù)療情況下,第一皇次投加滿足直短接臭氧要求,光可設(shè)計(jì)成投加獎總臭氧量雨的依50%~7藥0%須弟。在第一接觸作室內(nèi)一般保圾持交8.333示×10艦-6mol鋤/L義刃(館0.4mg睛/L亭御)的剩余臭氧總濃度,它是靠餡投加平衡量的妥臭氧予以保持奉的正。肝餐擴(kuò)散器應(yīng)產(chǎn)生吩具有平均有效漂直徑便約脖夜2mm件吊的氣泡。實(shí)際置應(yīng)用中是將孔猜徑大壘小劉50~10傅0屬μ均m牢疾的擴(kuò)散器安裝飄在水悔深有4~僅6m徒讀的池底上。此攻種淹沒式多孔姥擴(kuò)散器的水頭嫂損失必須保持董在室300~5太00mmH蠅2O地踐。每座接觸悉池內(nèi)平均氣體新流量一般保持扶在水流量包的碑10%排詞以下。帥氣泡直釣徑錘r=都2mm斤妻,然后根據(jù)氣控泡表面積估計(jì)瞧每縱m3努慘水氣液交換總清有效面積,近造似等甜于渴淘0.150m毅2/m雪3倉鴿水壽。掘是在傳統(tǒng)接觸池話中,水的平均刷下流速度約等磨于贊4~昆5cm淚/s吵穴,它對氣泡上拴升速度作用有寄限。目前趨勢孔是水的下流速瞎度提高漲到析10~磚15cm娃/s套繭。這種方法要凱求在足夠的壓叨力下(例如達(dá)漲到涉0.07M峽Pa宵特)投加臭氧化鉆氣以克服水柱刮的以及擴(kuò)散裝幟置的水頭損失茫。為防止水中徑夾吸的氣泡進(jìn)患入到鄰室,隔名板之間水的移惰動速度應(yīng)限制捆在低雕于堡栽30cm蘭/s凡映。要想利用它拌們作為一項(xiàng)防演護(hù)設(shè)施,各個譽(yù)隔開的室必須端在氣相上相通鼻。投加室應(yīng)設(shè)國計(jì)成在每一可浙能的情況下均學(xué)能避免短路,應(yīng)以及避免隨之尺發(fā)生的投加到扣過量區(qū)或不足采區(qū)(金圖錫5斤底)連。祝巷依試驗(yàn)條件不余同擴(kuò)散固有損婆失可在進(jìn)氣濃斤度今的榨5%~20賊%獸陪間變化壽。仍司擴(kuò)散法的優(yōu)點(diǎn)來有忘:吼圣(辭1歌剖)穩(wěn)定運(yùn)行無具需麻煩的機(jī)電弓維護(hù)狡;繞予(掉2槳吼)通過簡單重僵復(fù)投中操作可孕保持其臭氧剩轟余濃度漆;蝴祝(聰3魂葡)可使氣體投休加能力一定的僅設(shè)備容量加倍米。杏形此法的缺點(diǎn)是秧:快銷(第1們件)空氣氣泡未怒經(jīng)空氣與水的董密切混合而垂甘直僻“耍溝喇流訴”川的可能性,臭脾氧氣泡接觸效農(nóng)果差忌;賞拘(能2阻虎)噴射管道上智孔隙分布對確功保均勻投加十宵分重要。管道森破裂或泄漏,震形成臭氧化空孫氣外的刃“脅噴桃槍加”敞,會縮短可用央于傳遞的時(shí)間喘;體扒(稠3胳枯)在多孔管表翻面上那些噴出您高濃臭氧化空兆氣的地方,有枯鐵、錳氧化物袖沉積在上面的寫可能性,結(jié)果美孔隙率改變漁;潤吧(陜4伶煎)上升過程,銷氣泡由于靜水義壓的降低而膨奔脹,濃度和壓策力降低,趨向彩使溶解減少。負(fù)為確保足夠的慕空氣壓力,要進(jìn)投加的臭氧需用要電艇能巡2~3W淘·h/g萌從。勸梅2康.允改良型渦流擴(kuò)勸散超器罰浩為預(yù)防臭氧接群觸過程短路,超前聯(lián)邦德國的冷迪倫階(跡Doren安良)市設(shè)計(jì)了一柿座很精致的塔俘式接觸裝置,秀采用液體環(huán)流乘渦輪運(yùn)行。其跡原理圖,就像碼是把擴(kuò)散器用回于靜止接觸一炭樣的用于動態(tài)確擴(kuò)散裝置。在丹這一設(shè)計(jì)中,踏傳遞區(qū)內(nèi)凈接霜觸時(shí)間延長
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