CN113274899A - 一种高浓度臭氧水制备*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高浓度臭氧水制备***，包括罐体，所述罐体的顶端设有补水口且补水口连接有用于输送自来水的连接管，所述罐体的侧壁上设有循环进水口和循环出水口且循环进水口通过连接管连接有射流器，且射流器通过连接管连接有气体缓冲罐且其连接管上依次设有止回阀、取样阀、压力表和针阀，所述气体缓冲罐通过连接管连接有臭氧发生器，所述射流器通过连接管连接有循环水泵且循环水泵通过连接管与循环出水口连接。本发明通过冷却盘管，降低臭氧水温度并保证臭氧水温度恒定，提高臭氧水饱和浓度值，可以长时间稳定工作，臭氧水浓度波动范围低于5％；本发明制取臭氧水浓度可以达到80mg/L以上，产水率500L/h以上，可以满足使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及臭氧水技术领域，具体为一种高浓度臭氧水制备***。
背景技术
臭氧由三个氧原子构成，标准氧化电位为2.07V，氧化性极高，可以氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活死亡；也可以破坏细胞膜中的蛋白酶，与构成细胞膜的脂类双链反应，迅速破坏蛋白质，杀灭细菌。而对于病毒，臭氧消毒过程中可使病毒中的RNA释放出来，破坏衣壳蛋白，影响核酸的功能，使病毒发生通透性畸变而死亡。
根据***消毒技术规范(2002年版)和《臭氧发生器安全与卫生标准》(GB28232-2011)，对空间消毒，臭氧浓度达到20mg/m3以上时，30min即可达到杀毒效果。对于物体表面消毒，臭氧对物品表面上污染的微生物有杀灭作用，但作用缓慢，一般要求60mg/m3，相对湿度≥70％，作用时间60-120min才有效果，而采用臭氧水消毒，要求臭氧水浓度10mg/L以上，时间60min即可，使用条件比较简单，也更快捷简便。根据国内外文献资料表明，臭氧水浓度越高，作用时间越短，作用效果越好。臭氧水浓度达到50mg/L以上时，即使是SARS病毒，也可以在几分钟内彻底杀灭。但目前市面上常用的臭氧水装置浓度普遍偏低，只有(1-10)mg/L，难以达到使用要求，而且出水浓度和产水率也不稳定。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高浓度臭氧水制备***，解决了现有技术当中的臭氧水装置浓度普遍偏低的问题。
(二)技术方案。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种高浓度臭氧水制备***，包括罐体，所述罐体的顶端设有补水口且补水口连接有用于输送自来水的连接管，所述罐体的侧壁上设有循环进水口和循环出水口且循环进水口通过连接管连接有射流器，且射流器通过连接管连接有气体缓冲罐且其连接管上依次设有止回阀、取样阀、压力表和针阀，所述气体缓冲罐通过连接管连接有臭氧发生器，所述射流器通过连接管连接有循环水泵且循环水泵通过连接管与循环出水口连接，所述罐体的侧壁上分别设有臭氧水排水口和排空口，且臭氧水排水口通过排水泵连接有臭氧水浓度仪，所述罐体内设有冷却盘管，所述冷却盘管的一端通过连接管连接有冷水机，所述冷水机上连接有连接管且连接管经过臭氧发生器并与冷却盘管的另一端连接。
进一步地，所述罐体的上端面设有排气口且排气口通过连接管连接有用于处理臭氧尾气的臭氧尾气破坏装置。
进一步地，所述罐体的侧壁上分别开设有与冷却盘管相匹配的盘管进水口和盘管出水口。
进一步地，所述罐体采用不锈钢材料制成，所述罐体内表面做聚四氟涂敷处理且所有连接管道的内表面也做聚四氟涂敷处理。
进一步地，所述臭氧发生器采用高浓度发生器，确保臭氧浓度为(250-300)mg/L，对应体积浓度为11.7％-14％。
进一步地，所述补水口、臭氧水排水口和排空口上均安装有球阀且排气口采用球阀将罐体内气体压力控制在(0.20-0.25)MPa。
进一步地，所述冷水机可替换为冷却塔或换热器。
进一步地，所述罐体上的补水口和排气口上均设有电磁阀。
进一步地，所述罐体的上端面设有用于安装仪表的仪表口。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种高浓度臭氧水制备***，具备以下有益效果：
1、本发明，通过在混合罐出气口设置针阀控制调节罐体内气体压力，增加臭氧气体分压，从而提高臭氧水饱和浓度，通过循环泵，使臭氧水多次循环混合，确保罐内臭氧水浓度达到饱和值，通过冷却盘管，降低臭氧水温度，提高臭氧水饱和浓度值，可以长时间稳定工作，臭氧水产量几乎没有波动，臭氧水浓度波动范围低于5％，制取臭氧水浓度可以达到80mg/L以上，产水率500L/h以上，可以满足目前所有的需求。
2、本发明，通过止回阀和臭氧缓冲罐，规避臭氧水返流到臭氧室，最大限度保证***稳定性，一体化撬装式组装，结构紧凑，占地面积少，通过罐内高气压，诱导水泵出水口压力增大，提高混合效果，提高臭氧利用率和制取臭氧水效率。
附图说明
图1为本发明臭氧水装置结构示意图；
图2为本发明臭氧罐体结构示意图；
图3为本发明臭氧罐体俯视结构示意图；
图4为本发明臭氧罐体分区结构示意图。
图中：1、罐体；2、补水口；3、电磁阀；4、排气口；5、臭氧尾气破坏装置；6、循环进水口；7、射流器；8、气体缓冲罐；9、止回阀；10、取样阀；11、压力表；12、针阀；13、臭氧发生器；14、循环出水口；15、循环水泵；16、冷却盘管；17、臭氧水排水口；18、排水泵；19、臭氧水浓度仪；20、排空口；21、球阀；22、冷水机；23、盘管进水口；24、盘管出水口；25、仪表口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1、图2和图4所示，本发明一个实施例提出的一种高浓度臭氧水制备***，包括罐体1，罐体1的顶端设有补水口2且补水口2连接有用于输送自来水的连接管，罐体1的侧壁上设有循环进水口6和循环出水口14且循环进水口6通过连接管连接有射流器7且射流器7通过连接管连接有气体缓冲罐8且其连接管上依次设有止回阀9、取样阀10、压力表11和针阀12，气体缓冲罐8通过连接管连接有臭氧发生器13，射流器7通过连接管连接有循环水泵15且循环水泵15通过连接管与循环出水口14连接，罐体1的侧壁上分别设有臭氧水排水口17和排空口20且臭氧水排水口17通过排水泵18连接有臭氧水浓度仪19，罐体1内设有冷却盘管16，冷却盘管16的一端通过连接管连接有冷水机22，冷水机22上连接有连接管且连接管经过臭氧发生器13并与冷却盘管16的另一端连接；罐体1内设置液位计，配合电磁阀3，自动补水与断水，确保罐内液位处于合理水平，叠加PLC自控，实现全自动操作，无需人员值守，定期巡查即可，臭氧功率与臭氧水浓度成线性关系，在PLC面板上输入臭氧水浓度，***自动调节臭氧发生器13功率，约(10-15)分钟后即可达到设定的臭氧水浓度值，通过补水口2方便向罐体1内进行补水，由于混合罐内补水与出水不可能完全一致，为保证排水泵18工作的连续性和出水的稳定性，补水速率略大于排水速率，当罐内液位大于高点设定值时，停止补水；当罐内液位大于低点设定值时，开始补水；臭氧发生器13出气口设置止回阀9，规避罐内臭氧水在高压下返流，为规避关机瞬间可能产生的返流，臭氧出口设置气体缓冲罐8，即使有少量返流，臭氧水只积累在缓冲罐内，不会进入臭氧发生器13，根据亨利定律，臭氧气体在水中的溶解取决于饱和溶解度和臭氧气体分压，其中饱和溶解度取决于水的温度，水温越低饱和溶解度越大；而臭氧气体分压越大，实际臭氧水浓度值越接近于饱和溶解度值，所以为了获得高浓度臭氧水，需要降低水温和提高臭氧气体分压，通过射流器7混合，利用罐内的高气压诱导提高循环水泵15出水压力，大幅度提升水气混合效率，可提高臭氧水浓度，射流器7入气口设置止回阀9和气体缓冲罐8，能够避免臭氧水返流导致臭氧发生器13进水损坏，通过冷水机22作为冷源和罐内的冷却盘管16对水进行降温提高臭氧的浓度，同时该冷水也对臭氧发生器13进行散热，利用冷却盘管16形状特性，在罐内强制形成紊流，确保水流混合均匀，通过循环水泵15能够使臭氧水多次循环混合，确保臭氧水浓度达到饱和值，臭氧水浓度仪19能够对臭氧水的浓度进行监测；罐内冷却盘管16将罐体1内分为混水区，补水区，分水区和出水区：射流器7流出的水从罐体1的循环进水口6直接进入罐体1底部，大部分从底部逆流往上进入混水区，与补水区来水进行混合后从循环出水口14流出，进行二次水气混合；少部分水从冷却盘管16之间的流进出水区，随后从臭氧水排水口17流出，这种分区设置既可以提高混合效果，提高臭氧利用率，又可以保证出水稳定性，避免臭氧水浓度波动，以罐体1为核心，罐体1内的水从循环出水口14经循环水泵15加压后送至射流器7的入水口，与此同时，臭氧发生器13的臭氧气体经气体缓冲罐8后进入射流器7的入气口，水和臭氧气体在射流器7内快速混合后经射流器7出水口流出，并经循环进水口6流入罐体1内的分水区；合格臭氧水从罐内臭氧水排水口17流出检测，并经排水泵18加压流出；自来水补水经罐顶的补水口2流进罐内补水区；罐内未经吸收的气体经罐顶部排气口4流入臭氧尾气破坏装置5内将臭氧转化为氧气后排入大气中。
如图1所示，在一些实施例中，罐体1的上端面设有排气口4且排气口4通过连接管连接有用于净化臭氧尾气的臭氧尾气破坏装置5，通过臭氧尾气破坏装置5能够将罐体1内未经吸收的气体经罐体1顶部排气口4流入臭氧尾气破坏装置5内将臭氧尾气转化为氧气后排入大气中。
如图2所示，在一些实施例中，罐体1的侧壁上分别开设有与冷却盘管16相匹配的盘管进水口23和盘管出水口24，方便将冷却盘管16进行安装，方便冷却水在冷却盘管16内进行流动，从而方便对水进行降温，还能够对臭氧发生器13进行降温。
如图1所示，在一些实施例中，罐体1采用不锈钢材料制成，罐体1内表面做聚四氟涂敷处理，且所有连接管道的内表面也做聚四氟涂敷处理；通过聚四氟涂敷能够对罐体1和所有连接管进行防腐处理，避免焊接处的材质变化带来的不利影响。
如图1所示，在一些实施例中，臭氧发生器13采用高浓度发生器，确保臭氧浓度为(250-300)mg/L，对应体积浓度为11.7％-14％；高浓度的臭氧发生器13产生的臭氧浓度更高，方便在制备高浓度的臭氧水。
如图1所示，在一些实施例中，补水口2、臭氧水排水口17和排空口20上均安装有球阀21且排气口4采用球阀21将罐体1内气体压力控制在(0.20-0.25)MPa；通过球阀21方便进行控制，还能够对泵体进行保护，避免叶轮出现损坏的现象。
如图1所示，在一些实施例中，冷水机22可替换为冷却塔或换热器；冷水机22能够对水进行冷却，从而能够对罐体1内的水进行冷却降温，提高臭氧水的浓度，还可以对臭氧发生器13进行换热冷却。
如图1所示，在一些实施例中，罐体1上的补水口2和排气口4上均设有电磁阀3；通过电磁阀3能够使罐体1与外界完全隔离，方便控制罐体1内的压力。
如图3所示，在一些实施例中，罐体1的上端面设有用于安装仪表的仪表口25；通过仪表口25方便进行安装仪表。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高浓度臭氧水制备***，包括罐体(1)，其特征在于：所述罐体(1)的顶端设有补水口(2)且补水口(2)连接有用于输送自来水的连接管，所述罐体(1)的侧壁上设有循环进水口(6)和循环出水口(14)且循环进水口(6)通过连接管连接有射流器(7)且射流器(7)通过连接管连接有气体缓冲罐(8)且其连接管上依次设有止回阀(9)、取样阀(10)、压力表(11)和针阀(12)，所述气体缓冲罐(8)通过连接管连接有臭氧发生器(13)，所述射流器(7)通过连接管连接有循环水泵(15)且循环水泵(15)通过连接管与循环出水口(14)连接，所述罐体(1)的侧壁上分别设有臭氧水排水口(17)和排空口(20)且臭氧水排水口(17)通过排水泵(18)连接有臭氧水浓度仪(19)，所述罐体(1)内设有冷却盘管(16)，所述冷却盘管(16)的一端通过连接管连接有冷水机(22)，所述冷水机(22)上连接有连接管且连接管经过臭氧发生器(13)并与冷却盘管(16)的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度臭氧水制备***，其特征在于：所述罐体(1)的上端面设有排气口(4)且排气口(4)通过连接管连接有用于处理臭氧尾气的臭氧尾气破坏装置(5)。
3.根据权利要求1所述的一种高浓度臭氧水制备***，其特征在于：所述罐体(1)的侧壁上分别开设有与冷却盘管(16)相匹配的盘管进水口(23)和盘管出水口(24)。
4.根据权利要求1所述的一种高浓度臭氧水制备***，其特征在于：所述罐体(1)采用不锈钢材料制成，所述罐体(1)内表面做聚四氟涂敷处理且所有连接管道的内表面也做聚四氟涂敷处理。
5.根据权利要求1所述的一种高浓度臭氧水制备***，其特征在于：所述臭氧发生器(13)采用高浓度发生器，确保臭氧浓度为(250-300)mg/L，对应体积浓度为11.7％-14％。
6.根据权利要求1所述的一种高浓度臭氧水制备***，其特征在于：所述补水口(2)、臭氧水排水口(17)和排空口(20)上均安装有球阀(21)且排气口(4)采用球阀(21)将罐体(1)内气体压力控制在(0.20-0.25)MPa。
7.根据权利要求1所述的一种高浓度臭氧水制备***，其特征在于：所述冷水机(22)可替换为冷却塔或换热器。
8.根据权利要求1所述的一种高浓度臭氧水制备***，其特征在于：所述罐体(1)上的补水口(2)和排气口(4)上均设有电磁阀(3)。
9.根据权利要求1所述的一种高浓度臭氧水制备***，其特征在于：所述罐体(1)的上端面设有用于安装仪表的仪表口(25)。
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