臭氧的發(fā)生技術
近年來,隨著室內空氣污染的嚴重,人們的環(huán)境保護意識不斷加強,臭氧發(fā)生器作為一種簡單、實用的空氣凈化器為人們廣泛接受。人為的臭氧發(fā)生技術主要是通過自然界產生臭氧的方法模擬而來,伴隨著科學技術的進步,臭氧的發(fā)生技術已具備相當高的水平,其方法不外乎以下幾種:
(1) 光化學法:
光化學法(紫外線法)產生臭氧是利用光波中波長小于200nm的紫外線,使空氣中的氧氣(OZ)分解并聚合生成臭氧(03),大氣上空的臭氧層即是由此方法產生的??茖W家發(fā)現波長ew185nm的紫外光效率最高,此時光量子被氧氣吸收率最大,產生臭氧的光效率比較高。
(2) 電化學法:
電化學法(電解法)是利用直流電源電解含氧電解質產生臭氧氣體。多年來人們在電極材料、電解液、電解機理和電解過程等方面做了大量的工作,特別是近期發(fā)展的SPE(固態(tài)聚合物電解質)電極與金屬氧化催化技術,使用純水電解得到14%以上的高濃度臭氧,使電解法臭氧發(fā)生技術向前邁進了一大步。電解法產生臭氧具有濃度高,成分純凈等優(yōu)點,應用前景看好。
(3) 電暈放電法:
電暈放電法是利用交變高壓電場,使含氧氣體產生電暈放電,電暈中的自由高能電子離解OZ分子經三體碰撞反應又聚合成臭氧,這種方法只能得到含有臭氧的混合氣體,而不能得到純的臭氧。電暈放電型臭氧發(fā)生器是目前應用最廣泛、相對能耗較低、單機臭氧產量最大、市場占有率最高的臭氧發(fā)生裝置。電暈放電法產生臭氧的裝置基礎是高壓電極、地電極、介電體與放電間隙四部分,高濃度的臭氧發(fā)生裝置還要同時配備冷卻、氣源預處理等技術。
(4) 高頻陶瓷沿面放電法:
由于臭氧的穩(wěn)定性較差,環(huán)境溫度越高,臭氧的分解速度越快。而在實際應用中,臭氧只能達到一定的量才具有明顯的消毒滅菌作用。所以只有快速、大量地產生臭氧才有使用價值臭氧 產 生 效率與高壓電源的頻率成正向增長關系,提高臭氧電源頻率一直是各國臭氧界所重視的問題。鑒于實際應用要求,在20世紀80年代日本科學家發(fā)明了基于現代電子技術的高頻陶瓷沿面放電生成臭氧技術,其核心是:極間距很小(約0.5mm ),極間介質為陶瓷,放電沿介質表面進行,對電極施加交變電壓時,電介質上的電壓值與電極的靜電容量成反比,隨著電極上電壓的上升,達到氣體擊穿強度(大約3000kV/m)時,氣體電離,產生針狀脈沖電暈放電。此時,在電介質表面積蓄大量正離子或負離子,與空氣中的氣體發(fā)生作用,產生大量的臭氧和其他(如負離子)物質。由于這種技術將以前的柱面放電改為沿介質表面放電,大幅度地提高了臭氧產生效率,解決了臭氧應用的瓶頸問題。在以 上 常 用的四種臭氧產生方式里,電暈放電法是目前應用最廣泛、相對能耗較低、單機臭氧產量最大、市場占有率最高的臭氧發(fā)生裝置。本文實驗旨在了解臭氧對空氣中甲醛污染控制效果,因此,本論文研究過程中,選用北京奕偉靜科技有限公司生產的臭氧空氣凈化器,其臭氧產生方式即為電暈放電法。