[发明专利]一种微波放电法单态氧发生器及方法有效
申请号: | 202110088584.2 | 申请日: | 2021-01-22 |
公开(公告)号: | CN112830455B | 公开(公告)日: | 2022-08-09 |
发明(设计)人: | 赵凤明 | 申请(专利权)人: | 山东瑞清臭氧设备有限公司 |
主分类号: | C01B13/02 | 分类号: | C01B13/02;C01B13/11 |
代理公司: | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人: | 陈晓敏 |
地址: | 250100 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 微波 放电 法单态氧 发生器 方法 | ||
本发明公开了一种微波放电法单态氧发生器及方法,包括微波电源,微波电源与升压变压器连接,升压变压器与单态氧发生管连接;所述单态氧发生管包括内电极管、外电极管、放电介质管,外电极管、放电介质管均套设于内电极管外侧,且放电介质管设置于内电极管和外电极管之间,放电介质管与内电极管、外电极管之间具有间隙,氧气由内电极管和外电极管之间通过经过放电激发形成含有单态氧的气体。
技术领域
本发明属于单态氧制备技术领域,具体涉及一种微波放电法单态氧发生器及方法。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术,而不必然地构成现有技术。
目前,污水处理多采用臭氧实现氧化水处理以及杀菌消毒等操作。臭氧是以电晕放电产生,其生产设备为臭氧发生器。现有采用电压3000-7000V、频率500-2000HZ对氧气进行电离,把氧气电离成单个氧原子,氧原子进行三位碰撞,形成臭氧,用臭氧的氧化性进行氧化水处理以及杀菌消毒。这种方法氧气生成臭氧的转化率通常为8%-10%,同时有1%左右的单态氧分子产生。臭氧发生器设备出口气体是8%-10%臭氧+1%单态氧+89%-91%氧气的混合气体。臭氧发生器主要还是以产生臭氧为目的。
工业上对氧气进行电晕放电制臭氧已形成成熟技术,并且得到了广泛应用,但发明人发现,臭氧的转化率不高(转化率通常为8%-10%),造成设备和运行费用(消耗氧气和电能)费用高:生成1克臭氧,需消耗10克氧气和0.008度电,折算人民币0.015元左右。经试验测得1方污水每降低1个COD,需要消耗6克臭氧,直接费用为0.09元。在污水处理中臭氧作为一种辅助手段,其原因是成本高,所以市场也急需一种高效且成本低廉的工艺技术用于污水处理。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种微波放电法单态氧发生器及方法,该发生器内电极管是正极,外电极管为负极,放电介质管作为微波放电介质,在单态氧发生管通入氧气后可对氧分子进行放电激发得到含有单态氧的气体,其单态氧的含量占比更高,同时含有臭氧,用于污水处理时可以得到更好的净化效果。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:
第一方面,本发明的实施例提供了一种微波放电法单态氧发生器,包括微波电源,微波电源与升压变压器连接,升压变压器与单态氧发生管连接;所述单态氧发生管包括内电极管、外电极管、放电介质管,外电极管、放电介质管均套设于内电极管外侧,且放电介质管设置于内电极管和外电极管之间,放电介质管与内电极管、外电极管之间具有间隙,氧气由内电极管和外电极管之间通过经过放电激发形成含有单态氧的气体。
作为进一步的技术方案,所述微波电源输出端子正极与升压变压器输入正极连接,微波电源输出端子负极与升压变压器输入负极连接。
作为进一步的技术方案,所述升压变压器输出正极与内电极管连接,升压变压器输出负极与外电极管连接,且外电极管接地设置。
作为进一步的技术方案,所述微波电源的电源输入端子与三相交流电源连接。
作为进一步的技术方案,所述内电极管、外电极管、放电介质管均为管状结构,内电极管、外电极管、放电介质管三者同轴设置。
作为进一步的技术方案,所述内电极管、外电极管和放电介质管之间以同等间距设置。
作为进一步的技术方案,所述放电介质管与内电极管之间沿轴向设置多个第一支撑弹片,放电介质管与外电极管之间沿轴向设置多个第二支撑弹片。
作为进一步的技术方案,所述第一支撑弹片、第二支撑弹片均包括多个依次连接的V形片体,多个V形片体连接成环状,V形片体两端分别支撑放电介质管侧壁、内电极管/外电极管侧壁。
作为进一步的技术方案,所述外电极管外壁具有容纳空间以容纳冷却水,容纳空间一端与冷却水输入端连通,另一端与冷却水输出端连通。
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