[发明专利]一种产率不变浓度可调的臭氧制备方法

说明书

本发明提供的一种产率不变浓度可调的臭氧制备方法，包括调制高压交流电源和放电室，其特征是调制高压交流电源的调制波形为时长T_ON的正弦波和时长T_OFF的终止波的组合波形，所述组合波形频率为f_M，占空比D可变，T_ON内正弦波个数为N，正弦波频率为f_AC。本发明公开的一种产率不变浓度可调的臭氧制备方法，通过调节f_AC、f_M和N中的一个或多个参数实现占空比大小的调节，进而改变放电空间内高能电子的浓度以及高能电子在一个循环周期内的存在时间，实现臭氧浓度的调节而不改变臭氧产率，从而达到调节臭氧浓度可调产率不变的效果。

技术领域

本发明属于臭氧发生器技术领域，具体涉及一种产率不变浓度可调的臭氧制备方法。

背景技术

臭氧具有强氧化性和消毒性且不产生二次污染，因此被广泛应用于城市和工业用水处理、污水废水处理、食品加工和医疗等行业。为了得到高浓度的臭氧和高效的臭氧发生器，国内外学者已经对臭氧产率进行了广泛研究，并且基于不同的放电系统对臭氧发生器的性能进行研究。臭氧发生器的研究普遍侧重于臭氧产率的提高，目前臭氧产率最高为783g/kWh，是由Song在混合放电的条件下得到的，同时臭氧浓度为36.78g/m³；其次，是由Akiyama在脉冲流光放电的条件下得到臭氧产率为730g/kWh。臭氧的高产率纵然令人欣喜，然而，对于某些特定的要求则是需要臭氧发生器实现对臭氧的浓度能够大幅度可调。遗憾的是目前还没有大规模浓度可调的商用臭氧发生器，相关研究成果还未见报道。一般情况下，臭氧浓度与臭氧产率成反比，臭氧浓度的增加会导致臭氧产率的降低。本发明从调节占空比的角度，在维持臭氧产率变化趋势不变的情况下，实现臭氧浓度大幅度可调的效果，进而研发出一种产率不变浓度可调的臭氧制备方法。

发明内容

本发明目的在于提供一种产率不变浓度可调的臭氧制备方法，本发明通过结合调制高压交流电源，灵活调节占空比的大小，在维持臭氧产率变化趋势不变的情况下，实现臭氧浓度大幅度可调的效果，并且可根据具体的需要进行调节。

为了解决本发明的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种产率不变浓度可调的臭氧制备方法，包括调制高压交流电源和放电室，所述调制高压交流电源包括高压输出端和接地端，所述放电室包括高压电极和接地感应电极，所述高压输出端与高压电极连接，所述接地端与接地感应电极连接，所述调制高压交流电源的调制波形为时长T_ON的正弦波和时长T_OFF的终止波的组合波形，所述组合波形频率为f_M，占空比D可变，T_ON内正弦波个数为N，正弦波频率为f_AC；所述T_ON、T_OFF、f_M、D、N之间的关系为：

优选地，所述占空比D的调节通过改变f_M来实现，所述f_AC和N不变。

优选地，所述占空比D的调节通过改变f_AC来实现，所述f_M和N不变。

优选地，所述占空比D的调节通过改变N来实现，所述f_M和f_AC不变。

优选地，所述占空比D的调节通过改变f_M、f_AC和N中两个或三个来实现。

优选地，所述放电室的放电形式为介质阻挡放电、电晕放电或沿面放电。

与现有技术相比，本发明获得的有益效果是：