NO329817B1

NO329817B1 - Fremgangsmate og apparat for fremstilling av ozongass med hoy konsentrasjon

Info

Publication number: NO329817B1
Application number: NO19991562A
Authority: NO
Inventors: Jun Izumi; Akinori Yasutake; Nariyuki Tomonaga; Hiroyuki Tsutaya
Original assignee: Mitsubishi Heavy Ind Ltd
Priority date: 1998-04-02
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2010-12-27
Also published as: AU750512B2; NO991562D0; ATE345314T1; US6555072B2; US20010042691A1; CA2267938C; EP0949197A2; CA2267938A1; DE69933965D1; NO991562L; US6254763B1; KR100307344B1; EP0949197B1; EP0949197A3; KR19990082786A; AU2357699A

Description

Fremgangsmåte og apparat for fremstilling av ozongass med høy konsentrasjon

Bakgrunn for oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse gjelder en fremstillingsmetode for ozongass med høy konsentrasjon og et apparat for dette ved å bruke et trykksving-adsorpsjonsapparat (PSA apparat) som har en rekke adsorpsjonslag fylt med en spesifikk høysilika ozonadsorbent som er stor når det gjelder den ozonadsorberte mengden som faller mellom adsorpsjonstrykket og desorpsjonstrykket, dvs. den ozonadsorberende evnen.

Oppfinnelsen gjelder også en metode for fremstilling av ozongass med høy konsentrasjon og et apparat for å oppkonsentrere ozon ved et temperatursvingende adsorpsjonssystem ved overgang fra en ozonadsorberende prosess ved en relativt lav temperatur til en gjenvinningsprosess for ozon ved relativt høy temperatur ved å bruke en spesifikk ozonadsorbent som har stor evne til å adsorbere ozon også i nærvær av vann.

Ozon fremstilles ved å bruke apparater for stille ladning eller vannelektrolyse, men den ozongassen som man får fra disse apparatene er lav i konsentrasjon, og den brukes vanligvis etter oppkonsentrering med et ozonadsorberende apparat eller noe lignende.

Som et ozonkonsentrerende apparat er det foreslått en ozongenerator med resirku-lering av oksygenet ved å bruke oksygen i væskefase (Japansk Off. Tilgjengelig

Patentsøknad Nr. 53-64690). Et skjematisk diagram av denne apparaturen er vist i

Fig.15. Det er en egenskap med denne apparaturen at oksygen i væskefase brukes som det oksygenholdige materialet. Dette væskeformige oksygenet 31 mates inn i en ozongenerator 32. Gassen som inneholder ozon, kjøles til ca. -60 °C ved en varmeveksler 33 og en kjølemaskin 34, og den mates videre inn i et ozonadsorberende tårn 35 fylt med silikagel for å adsorbere ozonet. Den oksygenholdige gassen som strømmer ut av adsorpsjonstårnet 35 mates inn i varmeveksleren 33 for å kjø-le den ozonholdige gassen, og den returneres til råstoffsiden på ozongeneratoren. På den annen side overføres adsorpsjonstårnet som har adsorbert ozonet, til desorpsjonsprosessen, og luften 37 tørket med en tørke 36 oppvarmes med en varmeveksler 38, og mates inn i det ozonadsorberende tårnet 35 for å bli oppvarmet, renset og desorbert, og en konsentrert ozongass 37 blir gjenvunnet mens den de sorberte konsentrerte ozongassen 39 mates inn varmeveksleren 38, og den tørkede luften oppvarmes. Som en konsekvens av dette gjør desorpsjonen av ozonet at det regenererte adsorpsjonstårnet 35 overføres fra desorpsjonsprosessen til adsorpsjonsprosessen.

Således er silikagel kjent som ozonadsorbent, men siden den har utrolig stor fuk-tighetsadsorberende evne sammenlignet med ozon, vil, hvis det er fuktighet til ste-de i gassen som er i kontakt med adsorbenten (gass til behandling, spylegass eller lignende), fuktigheten fortrinnsvis adsorberes av silikagelen, og det er vanskelig å desorbere den fuktigheten som en gang er adsorbert, fuktigheten akkumuleres, og følgelig er det vanskelig å opprettholde en spesifikk ozonadsorberende evne. Som et resultat kreves det en svært stor mengde silikagel for å opprettholde en spesifikk kapasitet for gassbehandling, og adsorpsjonsapparaturen selv må økes i størrelse. Dessuten, når adsorpsjonen og desorpsjonen av fuktighet gjentas, pulveriseres silikagelen og kan derfor få lavere adsorpsjonskapasitet.

I førnevnte apparatur med væskeformig oksygen som oksygenkilde, ved prelimi-nært å tørke spylegassen og mate den inn i adsorpsjonstårnet hindres fuktigheten fra å blandes i tårnet fylt med silikagel, og mengden ozon som adsorberes økes ved å utnytte den lave temperaturen til flytende oksygen.

Generelt øker den ozonadsorberte mengden etter hvert som temperaturen blir lavere, men det er vanskelig å kjøle lenger ned enn til -60 °C , hvis man ikke bruker en spesiell kjølemaskin, og en stor mengde adsorbent kreves vanligvis for å øke mengden av behandlet gass, og apparaturen blir mer omfattende i størrelse, noe som bidrar til å øke fremstillings- og driftskostnadene for apparaturen.

Sammendrag av oppfinnelsen

Det er således et mål med oppfinnelsen å løse de problemene som er nevnt tidlige-re, og frembringe en metode og en apparatur for fremstilling av høykonsentrert ozongass, i stand til å konsentrere ozon effektivt, ved å bruke en spesifikk høysilika ozonadsorbent som har utmerket ozonadsorberende evne til og med i nærvær av fuktighet, og anvende denne adsorbenten i en trykksvingende adsorberende apparatur eller en temperatursvingende adsorberende apparatur. Dessuten, ved å kombinere en spesifikk ozongenerator og den trykksvingende eller temperatursvingende apparaturen, er det også hensikten å frembringe en metode og et apparat for frem stilling av høykonsentrert ozon som videre er utmerket når det gjelder effektiviteten av ozonkonsentreringen.

Oppfinnelse av første gruppe

Oppfinnelsen av en første gruppe lykkes i å løse ovennevnte problemer ved å bruke følgende sammenstilling. (1) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass, ved bruk av et trykksvingende adsorberende apparat som har en rekke adsorberende lag fylt med en ozonadsorbent, og adsorbere ozon ved innmating av en ozonholdig gass ved et relativt høyt trykk i de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen, og gjenvinne konsentrert ozongass ved å innstille de adsorberende lagene i desorpsjonsprosessen på et relativt lavt trykk, hvori: a) ozonadsorbenten er én eller flere typer av adsorbent valgt fra gruppen bestående av dealuminisert fogersitt med et Si02/AI203-forhold på 20 eller mer, fortrinnsvis 50 eller mer, og mesoporøst silikaten med et Si02/AI203-forhold på 20 eller mer, fortrinnsvis 50 eller mer, b) de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen holdes på temperaturer fra -60 °C til 25 °C, og c) adsorpsjonstrykket i adsorpsjonsprosessen velges i området fra 1,05 til 5 atm, og desorpsjonstrykket i desorpsjonsprosessen velges i området

fra 0,04 til 0,3 atm.

(2) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til (1) hvor overføringstiden for det trykksvingende, adsorberende apparatet velges i området fra 1 til 10 minutter. (3) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til (1) eller (2) hvor en del av den konsentrerte gassen med høytrykksoksygen som strømmer ut fra de adsorberende sjiktene i adsorpsjonsprosessen, dekomprimeres med en reduksjonsventil og innmates i de adsorberende sjiktene i desorpsjonsprosessen for å renses. (4) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til (3) hvor rensehastigheten i renseoperasjonen velges i området fra 1 til 2. (5) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til en hvilken som helst av (1) til (4) hvor ozon genereres ved å bruke en vann-elektrolytisk ozongenerator med høyt trykk, hvor den ozonholdige gassen mates inn i de adsorberende lagene i den adsorberende prosessen i henhold til den trykksvingende adsorberende apparaturen, og hvor en del av den høytrykks konsentrerte oksygengassen som strømmer ut fra de adsor-

berende lagene i adsorpsjonsprosessen returneres til hydrogenkammeret i

den vannelektrolytiske ozongeneratoren for å depolarisere oksygenet.

(6) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til hvilket som helst av (1) til (4) hvor ozonet genereres ved å bruke en stille utladende ozongenerator med høytrykksspesifikasjon, og hvor den ozonholdige gassen mates inn i de adsorberende sjiktene i den adsorberende delen av den trykksvingende adsorpsjonsapparåturen, og hvor en del av den konsentrerte oksygengassen ved høyt trykk som strømmer ut fra de adsorberende sjiktene i adsorpsjonsprosessen returneres til materialsiden i det stille utladende ozongenererende apparatet. (7) Et apparat for fremstilling av høykonsentrert ozongass bestående av et ozongenererende apparat, og et trykksvingende adsorberende apparat med en rekke adsorberende sjikt fylt med ozonadsorbent, hvor det ozongenererende apparatet er en vannelektrolytisk ozongenerator med høyt trykk, og ozonadsorbenten er som i (1) ovenfor og apparatet omfatter videre en kompressor og en omstillingsventil er festet til et lederør for innmating av gass som inneholder ozon for å få en forbindelse mellom ozongeneratoren og de adsorberende lagene i en adsorberende prosess, et le-derør for å sirkulere den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut fra de adsorberende sjiktene som er forbundet med et hydrogen elektrodekammer i den elektrolytiske ozongeneratoren gjennom omstillingsventilen slik at oksygenet kan depolariseres, et lederør for å mate inn spylegass forgrenet fra lederøret for sirkulering av den konsentrerte oksygengassen som er forbundet med de adsorberende sjiktene i en desorpsjonsprosess gjennom en reduksjonsventil og en omstillingsventil, og en kontrollanordning som er fremskaffet for å stille om alle omstillingsventilene slik at de adsorberende sjiktene avvekslende innstilles på en adsorpsjons- eller desorpsjonsprosess ved å forbinde et lederør for gjenvinning av ozon med de adsorberende lagene i desorpsjonsprosessen gjennom en omstillingsventil

for å gjenvinne høykonsentrert ozongass.

(8) Et apparat for fremstilling av ozongass med høy konsentrasjon, bestående av en ozongenerator og et trykksvingende adsorberende apparat med en rekke adsorberende lag med ozonadsorbent, hvor ozongeneratoren er en stille utladende ozongenerator med høyt trykk, ozonadsorbenten er som i (1) ovenfor, apparatet omfatter videre en kompressor og en omstillingsventil som er festet til et lederør for innmating av en ozonholdig gass for å forbinde ozongeneratoren med de adsorberende lagene i en adsorpsjonsprosess, et lederør for sirkulasjon av den konsentrerte oksygengassen som ved et relativt høyt trykk strømmer ut fra de adsorberende lagene som er forbundet med et lederør for å mate inn oksygenmateriale fra det stille utladende ozongenererende apparatet gjennom omstillingsventilen og et le-derør for innmating av spylegass som forgrenes fra lederøret for sirkulasjon av den konsentrerte oksygengassen som er forbundet med de adsorberende lagene i en desorpsjonsprosess gjennom en reduksjonsventil og en omstillingsventil, og en kontrollanordning er anskaffet for å flytte på alle omstillingsventilene for å innstille de adsorberende lagene avvekslende i adsorpsjons- og desorpsjonsprosessen ved sammenføye et lederør for gjenvinning av ozon med de adsorberende lagene i desorpsjonsprosessen gjennom en omstillingsventil for å gjenvinne høykonsentrert ozongass.

I denne sammenstillingen kan oppfinnelsen i henhold til den første gruppen effektivt konsentrere ozon selv i nærvær av fuktighet, og derved kan apparaturen for fremstillingen av den høykonsentrerte ozongassen reduseres i størrelse, og produksjons- og driftskostnadene for apparaturen blir vesentlig redusert. Dessuten, når man kombinerer med den stille utladende ozongeneratoren med høyt trykk eller den vannelektrolytiske ozongeneratoren med høyt trykk, blir tilpassingen med den trykksvingende adsorpsjonsapparaturen forbedret, og ved å mate inn den konsentrerte oksygengassen i adsorpsjonsprosessen inn i hydrogenelektroden på den vannelektrolytiske ozongeneratoren, kan dessuten oksygenets depolariserende virkning fremmes, og kraftforbruket kan bli redusert.

Oppfinnelse av andre gruppe

Oppfinnelsen av en annen gruppe lyktes i å løse de ovennevnte problemene ved å bruke følgende sammenstilling.

(9) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass ved å bruke to eller flere adsorpsjonslag fylt med ozonadsorbent, ved bruk av et temperatursvingende adsorpsjonssystem for å overføre de adsorberende lagene fra et adsorpsjonssystem ved relativt lav temperatur til en desorpsjonsprosess ved en relativt høy temperatur, og videre returnere den til den adsorberende prosessen, prekjøle den ozonholdige gassen fra en ozongenerator og mate denne inn i de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen, frigjøre konsentrert oksygengass ved en relativt lav temperatur fra de adsorberende lagene, sende spylegass ved en relativt høy temperatur inn i de adsorberende lagene i desorpsjonsprosessen i motsatt retning av gasstrømmen i adsorpsjonsprosessen og gjenvinne den konsentrerte ozongassen kontinuerlig, hvor ozonadsorbenten er som i (1) ovenfor og den ozonholdige gassen fra ozongeneratoren nedkjøles av den konsentrerte oksygengassen som ved relativt lav temperatur strømmer ut fra de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen, adsorpsjonstemperaturen for adsorpsjonsprosessen er i området -100 °C til -30 °C, og desorpsjonstemperaturen for desorpsjonsprosessen er i området 0 °C til 50 °C.

(10) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til (9) ved å bruke to eller flere adsorpsjonssjikt og et temperatursvingende system for å overføre de adsorberende lagene fra en adsorpsjonsprosess ved en relativt lav temperatur til en desorpsjonsprosess ved relativt høy temperatur, og videre returnere gassen til den adsorberende prosessen gjennom en kjøleprosess hvor en del av den konsentrerte oksygengassen som ved relativt lav temperatur strømmer ut fra den adsorberende prosessen mates

inn i de adsorberende lagene i kjøleprosessen og blir nedkjølt.

(11) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til en hvilken som helst av (9) til (10), hvor en del av den konsentrerte oksygengassen som ved relativt lav temperatur strømmer ut fra adsorpsjonslagene i adsorpsjonsprosessen, oppvarmes til spyletemperatur, og sendes inn i de adsorberende lagene i desorpsjonsprosessen i motsatt retning av gass-strømmen i den adsorberende prosessen, og ozonet blir oppvarmet, spylt

og desorbert.

(12) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til en hvilken som helst av (9) til (10), hvor spylegass tilpasset formålet med bruk av den høykonsentrerte ozongassen oppvarmes til spyletemperatur, sendes inn i de adsorberende lagene i desorpsjonsprosessen i motsatt retning av gasstrømmen i adsorpsjonsprosessen, og ozonet blir oppvarmet,

renset og desorbert.

(13) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til hvilket som helst av (9) til (12), hvor spylehastigheten i spyleoperasjonen velges i

et område fra 1 til 2.

(14) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til hvilket som helst av (9) til (13), hvor den adsorberende temperaturen i adsorpsjonsprosessen velges i området fra -60 til -30 °C. (15) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til hvilket som helst av (9) til (14), hvor det adsorberende trykket i adsorpsjonsprosessen er valgt i et område fra 1 til 4 atm. (16) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til hvilket som helst av (9) til (15), hvor omstillingstiden for det temperatursvingende

adsorpsjonssystemet velges i et område fra 10 til 60 minutter.

(17) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til et hvilket som helst av (9) til (16) ved å bruke en vann-elektrolytisk ozongenerator til å generere ozonet, hvor en del av den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut fra de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen sendes tilbake til hydrogenelektrodekammeret i den vannelektrolytiske ozongeneratoren for å depolarisere oksygenet. (18) En metode for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til et hvilket som helst av (9) til (17) ved å bruke en stille utladende ozongenerator til å generere ozonet, hvor en del av den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut fra de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen ledes tilbake til oksygensiden på den stille utladende ozongeneratoren. (19) Et apparat for fremstilling av høykonsentrert ozongass som består av en ozongenerator, og et temperatursvingende adsorpsjonsapparat som har en rekke adsorpsjonssjikt fylt med ozonadsorbent, i hvilken ozongeneratoren er en vann-elektrolytisk ozongenerator, ozonadsorbenten er som i (1) ovenfor, apparatet omfatter videre en varmeveksler, en kjøler og en omstillingsventil festet til et lederør for innmating av ozonholdig gass for å knytte sammen ozongeneratoren og de adsorberende sjiktene i en adsorpsjonsprosess, et lederør for at den oksygenkonsentrerte gassen som sirkulerer og som ved en relativt lav temperatur strømmer ut fra de adsorberende lagene og forbundet med varmeveksleren gjennom omstillingsventilen, hvori den ozonholdige gassen prekjøles av den konsentrerte oksygengassen ved en relativt lav temperatur i varmeveksleren, utløpssiden av varmeveksleren for den konsentrerte oksygengassen ved en relativt lav temperatur er knyttet til et hydrogenelektrodekammer i den vannelektrolytiske ozongeneratoren gjennom et lederør, og den oksygenkonsentrerte gassen ved en relativt lav temperatur sendes til hydrogenelektrodekammeret for å fremme depolariseringsvirkningen av oksygenet, et lederør for innmating av spylegass er avgrenet fra det lederøret som sirkulerer konsentrert oksygengass ved relativt lav temperatur, og er forbundet med de adsorberende lagene i en desorpsjonsprosess, et varmeapparat og en omstillingsventil er festet til lederøret for å mate inn spylegass for å levere konsentrert oksygengass ved en relativt lav temperatur til de adsorberende sjiktene som oppvarmet spylegass, den andre enden av de adsorberende lagene i desorpsjonsprosessen er forbundet med et lederør for å gjenvinne høykonsentrert ozongass gjennom omstillingsventilen, og alle omstillingsventilene er omstillbare samtidig for å bruke de adsorberende lagene avvekslende i adsorpsjons- og desorpsjonsprosessen. (20) Et apparat for fremstilling av høykonsentrert ozongass som består av en ozongenerator, og et karuselltype temperatursvingende adsorpsjonsapparat som har tre eller flere adsorpsjonslag fylt med ozonadsorbent hvor det apparatet som genererer ozon er en vannelektrolytisk ozongenerator, ozonadsorbenten er som i (1) ovenfor, apparatet omfatter videre et lederør for innmating av ozon holdig gass fra ozongeneratoren og et lederør for sirkulering av oksygenkonsentrert gass som kan koples sammen foran og etter de adsorberende lagene i en adsorpsjonsprosess, et lederør for innmating av oppvarmet spylegass og et lederør for gjenvinning av høykonsent-rert ozongass som kan sammenkobles foran og etter de adsorberende lagene i en desorpsjonsprosess, et lederør for innmating av nedkjølt gass avgrenet fra lederøret som sirkulerer den konsentrerte oksygengassen og et lederør for gjenvinning av den nedkjølte gassen kan koples til foran og etter de adsorberende lagene i en kjøleprosess, hvori adsorpsjonsprosessen, desorpsjonsprosessen og kjøleprosessen overføres sekvensielt ved å rotere karusellen sammensatt av de adsorberende lagene, en varmeveksler og en kjøler er festet til lederøret for innmating av oksygenholdig gass, le-derøret for å sirkulere oksygenkonsentrert gass er forbundet med varmeveksleren, den ozonholdige gassen prekjøles av den konsentrerte oksygengassen som ved relativt lav temperatur strømmer ut fra de adsorberende lagene i den adsorberende prosessen og blir videre avkjølt til adsorpsjonstemperaturen av kjøleren, utløpsiden for den oksygenkonsentrerte gassen som ved en relativt lav temperatur kommer fra varmeveksleren er forbundet med et hydrogen elektrodekammer i den vannelektrolytiske ozongeneratoren gjennom et lederør og den konsentrerte oksygengassen ved en relativt lav temperatur sendes inn i elektrodekammeret for å fremme depolariseringen av oksygenet. (21) Et apparat for fremstilling av ozongass med høy konsentrasjon, bestående av en ozongenerator, og et temperatursvingende adsorpsjonsapparat som har en rekke adsorpsjonslag fylt med ozonadsorbent, hvor ozongeneratoren er som i (1) ovenfor, apparatet omfatter videre en varmeveksler, en kjøler og en omstillingsventil som er festet til et lederør for innmating av ozonholdig gass for å knytte sammen ozongeneratoren og de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen, og et lederør for å sirkulere den konsentrerte oksygengassen som ved relativt lav temperatur strømmer ut fra de

adsorberende lagene som forbindes med varmeveksleren gjennom en omstillingsventil, hvori den ozonholdige gassen prekjøles av den konsentrerte oksygengassen ved en relativt lav temperatur i varmeveksleren, utløpssi-den for den konsentrerte oksygengassen ved en relativt lav temperatur ut av varmeveksleren koples til leveringssiden for oksygen i den stille utladende ozongeneratoren med et lederør slik at den konsentrerte oksygengassen kan resirkuleres, et lederør for innmating av spylegass avgrenes fra det lederøret som sirkulerer konsentrert oksygengass ved en relativt lav temperatur og koples til de adsorberende lagene i en desorpsjonsprosess, et varmeapparat og en omstillingsventil er festet til lederøret som mater inn spylegass slik at den konsentrerte oksygengassen ved en relativt lav temperatur kan sendes til de adsorberende lagene som oppvarmet spylegass, og den andre enden av de adsorberende lagene i desorpsjonsprosessen er forbundet med et lederør for gjenvinning av høykonsentrert ozongass gjennom omstillingsventilen, og alle omstillingsventilene stilles over samtidig for å bruke de adsorberende lagene omvekslende i adsorpsjons- og desorpsjonsprosessen.

(22) Et apparat for fremstilling av ozongass med høy konsentrasjon, bestående av en ozongenerator og et karuselltype temperatursvingende adsorpsjonsapparat som har tre eller flere adsorberende lag fylt med ozonadsorbent, hvor det ozongenererende apparatet er en stille utladende ozongenerator, ozonadsorbenten som i (1) ovenfor, apparatet omfatter videre et lederør for innmating av ozonholdig gass fra ozongeneratoren og et lederør for sirkulasjon av oksygenkonsentrert gass som kan koples inn foran og etter de adsorberende sjiktene i en adsorpsjonsprosess, et lederør for innmating av oppvarmet spylegass og et lederør for gjenvinning av høykonsentrert

ozongass som kan koples til foran og etter de adsorberende sjiktene i en desorpsjonsprosess, et lederør for innmating av kjølegass avgrenet fra le-derøret som sirkulerer den konsentrerte oksygengassen og et lederør for gjenvinning av den kjølende gassen som kan koples til foran og etter de adsorberende lagene i en kjøleprosess, hvori adsorpsjonsprosessen, desorpsjonsprosessen og kjøleprosessen overføres sekvensielt ved å rotere karusellen som omfatter de adsorberende sjiktene, en varmeveksler og en kjøler er festet til lederøret for innmating av ozonholdig gass, lederøret for sirkulasjon av konsentrert oksygengass er forbundet med varmeveksleren, den ozonholdige gassen prekjøles med den konsentrerte oksygengassen

som ved relativt lav temperatur strømmer ut fra de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen, og kjøles videre til adsorpsjonstemperaturen av

kjøleren, og utløpssiden for den konsentrerte oksygengassen fra varmeveksleren ved en relativt lav temperatur forbindes med leveringssiden for oksygen i den stille utladende ozongeneratoren gjennom et lederør slik at den konsentrerte oksygengassen kan resirkuleres.

I denne sammenstillingen kan oppfinnelsen av den andre gruppen effektivt konsentrere ozonet selv i nærvær av fuktighet, og derved kan størrelsen på apparaturen for fremstilling av høykonsentrert ozongass reduseres i størrelse, og produk-sjonskostnadene og driftskostnadene for apparaturen kan reduseres vesentlig. Ved å mate inn den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut fra adsorpsjonsprosessen til hydrogenelektroden i den vannelektrolytiske ozongeneratoren kan dessuten oksygenets depolariserende virkning fremmes og energiforbruket reduseres. Ved å returnere den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut fra adsorpsjonsprosessen, til den inngående siden for oksygen i den stille utladende ozongeneratoren kan i tillegg det konsentrerte oksygenet brukes effektivt.

Kort beskrivelse av tegningene

Fig. 1 er et konseptuelt diagram av et apparat for fremstilling av ozon med høy konsentrasjon i en første gruppe av oppfinnelsen, hvor en vannelektrolytisk ozongenerator og et trykksvingende adsorpsjonsapparat for å konsentrere ozonet er kombinert; Fig. 2 er et konseptuelt diagram av et annet apparat for fremstilling av ozon med høy konsentrasjon i den første gruppen av oppfinnelsen, hvor en stille utladende ozongenerator og et trykksvingende adsorpsjonsapparat for konsentrering av ozon er kombinert; Fig. 3 er en grafisk fremstilling som sammenligner konsentrasjonshastigheten for ozon ved fylling av adsorpsjonstårnet i apparaturen i fig. 1 med mesoporøst silikat, dealuminisert fogersitt, og silikagel; Fig. 4 er en grafisk fremstilling som viser den mengde ozonholdig gass som kan behandles ved å forandre syklustiden, med adsorpsjonstårnet i apparaturen i fig. 1 fylt med mesoporøst silikat; Fig. 5 er en grafisk fremstilling som viser ozonets konsentrasjonshastighet ved for-andring av desorpsjonstrykket, med adsorpsjonstårnet i fig. 1 fylt med mesoporøst silikat; Fig. 6 er en grafisk fremstilling som viser ozonets konsentrasjonshastighet ved å forandre desorpsjonstrykket, med adsorpsjonstårnet i apparaturen vist i fig. 1 fylt med mesoporøst silikat; Fig. 7 er en grafisk fremstilling som viser ozonets konsentrasjonshastighet ved å forandre rensehastigheten, med adsorpsjonstårnet i apparaturen vist i fig. 1 fylt med mesoporøst silikat; Fig. 8 er et konseptuelt diagram av et apparat for fremstilling av høykonsentrert ozon i en andre gruppe av oppfinnelsen i hvilket en vannelektrolytisk ozongenerator og et temperatursvingende adsorpsjonsapparat for oppkonsentrering av ozon er kombinert; Fig. 9 er et konseptuelt diagram av et annet apparat for fremstilling av høykonsent-rert ozon i den andre gruppen av oppfinnelsen, hvor en stille utladende ozongenerator og et temperatursvingende adsorpsjonsapparat for oppkonsentrering av ozon er kombinert; Fig. 10 er et konseptuelt diagram av et annet apparat for fremstilling av høykon-sentrert ozon i den andre gruppen av oppfinnelsen, hvor en vann-elektrolytisk ozongenerator og et karuselltype temperatursvingende adsorpsjonsapparat er kombinert for oppkonsentrering av ozon; Fig. 11 er et konseptuelt diagram av et annet apparat for fremstilling av høykon-sentrert ozon i den andre gruppen av oppfinnelsen, hvor en stille utladende ozongenerator og et karuselltype temperatursvingende adsorpsjonsapparat er kombinert for oppkonsentrering av ozon; Fig. 12 er en grafisk fremstilling som sammenligner ozonets konsentrasjonshastighet ved fylling av apparatets adsorpsjonstårn i henhold til fig. 8 med høysilika pentasyl zeolitt, dealuminisert fogersitt og mesoporøst silikat og silikagel; Fig. 13 er en grafisk fremstilling som viser den mengde ozonholdig gass som kan behandles ved å forandre syklustiden, med adsorpsjonstårnet i apparaturen vist i fig. 8 fylt med mesoporøst silikat; Fig. 14 er en grafisk fremstilling som viser ozonets konsentrasjonshastighet ved å forandre desorpsjonstemperaturen, med adsorpsjonstårnet i apparatet vist i fig. 8 fylt med mesoporøst silikat; og fig.15 er et konseptuelt diagram av et konvensjo-nelt apparat for oppkonsentrering av ozon.

Detaljert beskrivelse av de foretrukne utførelsene

De foreliggende oppfinnerne oppdaget at ozonadsorbenter med et høyt innhold av silika, spesielt høy-silika pentasyl zeolitt, dealuminisert fogersitt slik som den ultra-stabile Y-typen zeolitt (USY), og mesoporøst silikat slik som MCM-41, FSM-16, lav-temperatur surt syntetisk mesoporøst silikat med tetraetoksysilan som silikatkilde og lavtemperatur surt mesoporøst silikat med lavmolekylært silisiumsyre som silikatkilde, har en utmerket ozonadsorberende evne selv i nærvær av fuktighet, og man forsøkte å anvende disse i det trykksvingende adsorpsjonsapparatet for å oppkonsentrere ozon, og man lyktes effektivt i å fremstille ozon med høy konsentrasjon, og derved ble man i stand til å redusere størrelsen på produksjonsappara-turen for den høykonsentrerte ozongassen, og vesentlig redusere produksjons- og driftskostnadene med apparaturen.

Høy-silika pentasyl zeolitten har utmerket ozonadsorberende evne, og den kan fremstilles ved en hydrotermisk syntese ved 150 til 180 °C, ved å bruke natriumsilikat eller varmebehandlet kvarts som silisiumkilde, og tetrapropyl ammoniumbromid som overdekning. Høy-silikat pentasyl zeolitten skal fortrinnsvis ha et Si02/Al203-forhold på 70 eller mer, foretrukket 100 eller mer. Skjønt høy-silikat pentasyl zeolitt selv var kjent, ble det først oppdaget av de foreliggende oppfinnerne at det har slike ozonadsorberende egenskaper som nevnt ovenfor.

Den dealuminiserte fogersitten brukt i foreliggende oppfinnelse har utmerket ozonadsorberende evne selv i nærvær av fuktighet, og ved å behandle Na-Y zeolitter

som har et Si02/AI203-forhold på ca 5 i ammoniakkvann, kan den fremstilles ved å fjerne den største delen av Al fra zeolittstrukturen. Den dealuminiserte fogersitten i henhold til foreliggende oppfinnelse har et Si02/AI203-forhold på 20 eller mer, fortrinnsvis 50 eller mer. Skjønt den dealuminiserte fogersitten selv var kjent, ble det

først oppdaget av foreliggende oppfinnere at den hadde en slik ozonadsorberende evne som nevnt ovenfor.

Det mesoporøse silikatet brukt i foreliggende oppfinnelse er en porøs substans av en silikatforbindelse som har mesoporer fra 10 til 1000 Å og har utmerket ozonadsorberende evne selv i nærvær av fuktighet. Det mesoporøse silikatet i henhold til foreliggende oppfinnelse kan fremstilles ved forskjellige metoder, og dets Si02/AI203-forhold er 20 eller mer, foretrukket 50 eller mer. Skjønt det mesoporøse silikatet selv har vært kjent som nevnt under, ble det først oppdaget av foreliggende oppfinnere at det har en slik ozonadsorberende evne som nevnt over.

For eksempel, MCM-41 som ble utviklet av Mobil, er et mesoporøst silikat med et spesifikt overflateareal på ca 1600 m<2>/g og et Si02/AI203-forhold på ca 1000, opp-nådd ved en hydrotermisk syntese ved en temperatur på 140 °C og pH på 13,5, ved å bruke vannglass eller natriumsilikat som silikatkilde, et kationisk overflateaktivt stoff (med 8 eller flere karbonatomer) som organisk overbygning.

Enda mer er FSM-16 et mesoporøst silikat med et Si02/AI203-forhold på ca 1000 fremstilt ved "interskalering" av et kationisk overflateaktivt stoff i Kanemitt utviklet av Kuroda, Inada et al., som har en tilsvarende struktur som MCM-41. Lav-temperatur mesoporøst silikat (1) fremstilles ved en metode foreslått av Stucky et al., og syntetiseres ved pH 1 eller mindre ved romtemperatur, ved å bruke tetraetoksysilan (TEOS) som silikatkilde og et kationisk overflateaktivt stoff som organisk mønster. Lavtemperatur mesoporøst silikat kan også fremstilles ved en metode utviklet av foreliggende oppfinnere, og syntetiseres ved pH 1 eller mindre ved å bruke kondensasjonspolymerisert kvartsfri silisiumsyre som silikatkilde og et kationisk overflateaktivt stoff som organisk mønster. Disse lav-temperatur mesoporøse sili-katene kan fremstilles over et stort område avhengig av prosessbetingelsene, vari-erende fra et Si02/Al203- forhold på 10 til en forbindelse med i alt vesentlig Si02.

Oppfinnelse av første gruppe

Oppfinnelsen av en første gruppe frembringer en metode og et apparat for fremstilling av en ozongass med høy konsentrasjonkarakterisert vedfremstilling av en ozonholdig gass med en ozongenerator som er et stille, utladende apparat eller et vann-elektrolytisk apparat, ved å benytte en rekke adsorberende sjikt fylt med en spesifikk ozonadsorbent med et høyt innhold av silika, adsorbere den ozonholdige gassen ved å mate den inn i de adsorberende sjiktene i en adsorpsjonsprosess ved et relativt høyt trykk mens ozonet desorberes ved å innstille de adsorberende sjiktene i en desorpsjonsprosess ved et relativt lavt trykk, mate inn spylegass i desorpsjonsprosessen hvis nødvendig, og bruke et trykksvingende adsorpsjonssystem for avvekslende å stille om de adsorberende sjiktene fra en adsorpsjonsprosess ved et relativt høyt trykk til en desorpsjonsprosess ved et relativt lavt trykk i løpet av kort tid, hvorved ozonet oppkonsentreres.

Ved å bruke et stille utladende apparat med høyt trykk som ozongenerator i oppfin-nelsens første gruppe, og returnere den konsentrerte oksygengassen som ved høyt trykk strømmer ut fra adsorpsjonsprosessen i den trykksvingende apparaturen for oppkonsentreringen av ozonet til den inngående siden av den stille utladende ozongeneratoren for å benyttes som oksygenråstoff, kan den ozonholdige gassen som strømmer ut av det stille utladende apparatet, gjenvinnes ved høyt trykk, og belastningen på kompressoren som mater den trykksvingende adsorpsjonsapparåturen, kan reduseres. Som råstoff for oksygengass som skal mates inn i den stille utladende ozongeneratoren, kan man bruke den konsentrerte oksygengassen fremstilt i det trykksvingende adsorpsjonsapparatet for oppkonsentrering av oksygen, noe som er effektivt med hensyn til ytelsen av hele apparaturen.

Ved å bruke et vannelektrolytisk apparat ved høyt trykk som ozongenerator og returnere en del av den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut av det trykksvingende adsorpsjonsapparatet for oppkonsentrering av ozon til hydrogen elektrodekammeret i det vannelektrolytiske apparatet for å reagere med hydrogen, så er dette fordelaktig fordi det elektriske kraftforbruket i det vannelektrolytiske anlegget kan reduseres på grunn oksygenets depolariserende virkning.

Adsorpsjonstårnet som overføres til desorpsjonsprosessen i det trykksvingende adsorpsjonsapparatet for oppkonsentrering av ozon, gjenvinner ozonkonsentrert gass ved omstilling til et relativt lav desorpsjonstrykk ved å bruke, for eksempel, en dekompresjonspumpe, men det er også mulig å fremme desorpsjonen ved spyling gjennom innmating av en del av den konsentrerte oksygengassen som ved høyt trykk strømmer ut fra desorpsjonsprosessen inn i de adsorberende lagene i desorpsjonsprosessen gjennom en reduksjonsventil. På dette tidspunktet, kan en varmeveksler eller et varmeaggregat, hvis det er nødvendig, forbindes med ned-strømssiden av reduksjonsventilen for å varme opp den konsentrerte oksygengassen til en temperatur passende for spyling. Fig. 1 er et konseptuelt diagram av et apparat for fremstilling av høykonsentrert ozon ved å kombinere en vannelektrolytisk ozongenerator 1 ved høyt trykk, og et to-tårns type trykksvingende adsorpsjonsapparat for oppkonsentrering av ozon. Adsorpsjonstårnene 6 og 7 er fylt med ozonadsorbent av en eller to eller flere typer adsorbenter valgt fra gruppen som består av høysilika pentasylzeolitt, dealuminisert fogersitt, og mesoporøst silikat. Den vannelektrolytiske ozongeneratoren 1 består av et ozon elektrodekammer 3 slik som Pb02, og et hydrogenelektrodekammer 4 som Pt, med en ionebytterfilm 2 plassert mellom dem, og ved å forbinde med en likestrømskilde 5, leveres det elektroner, og ozon genereres i ozon elektrodekammeret mens hydrogen genereres i hydrogenelektrodekammeret 4. Fig. 1 viser tilstanden når man holder adsorpsjonstårnet 6 i en adsorpsjonsprosess og adsorpsjonstårnet 7 i en desorpsjonsprosess, ved å åpne omstillingsventilene 10, 13, 17, 21, og lukke omstillingsventilene 11, 14, 16, 20 og ved å reversere åp-ningen og lukkingen av omstillingsventilene kan prosessen forandres fra adsorpsjon til desorpsjon, og fra desorpsjon til adsorpsjon. Den ozonholdige gassen fra ozongeneratoren 1 blir komprimert til adsorpsjonstrykket av en kompressor 9 forsynt med et lederør og sendes inn i adsorpsjonstårnet 6 i adsorpsjonsprosessen for å adsorbere ozonet på adsorbenten, og den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut av adsorpsjonstårnet 6, sendes inn i hydrogenelektrodekammeret 4 i den vannelektrolytiske ozongeneratoren 1 gjennom et lederør 12, hvorved kraftforbruket i ozongeneratoren reduseres ved oksygenets depolariserende virkning. Ved å bruke den vannelektrolytiske ozongeneratoren ved høyt trykk kan effektiviteten og ytelsen av hele apparaturen forbedres siden belastningen på kompressoren som mater ozonholdig gass til det trykksvingende adsorpsjonsapparatet kan reduseres.

På den annen side holdes gjenvinningssystemet for ozon på et desorpsjonstrykk, og ved å åpne omstillingsventilen 17 i lederøret 15, gjenvinnes ozon ved dekompri-mert desorpsjon fra adsorpsjonstårnet 7 i desorpsjonsprosessen. En del av den konsentrerte oksygengassen ved høyt trykk som strømmer ut av adsorpsjonstårnet 6 i desorpsjonsprosessen, reduseres til desorpsjonstrykket ved hjelp av en reduksjonsventil 19 anordnet i lederøret 18 for innmating av spylegass og avgrenet fra lederøret 12, og levert til adsorpsjonstårnet 7 i desorpsjonsprosessen for å spyle ved bakvasking slik at desorpsjonen kan fremmes. Når det brukes store volumer spyle- eller spylegass reduseres ozonkonsentrasjonen med en tilsvarende del. Spyleraten skal fortrinnsvis ligge i området 1 til 2, helst i området fra 1,2 til 1,5 (se fig. 7).

Fig. 2 er et konseptuelt diagram av et apparat for fremstilling av ozon med høy konsentrasjon ved å benytte en stille utladende ozongenerator 22 med høyt trykk, i stedet for den vannelektrolytiske ozongeneratoren med høyt trykk i apparaturen for fremstilling av høykonsentrert ozon i fig. 1, og strukturen av det trykksvingende apparatet er det samme som i apparaturen i Fig.l, og referansenumrene stemmer således overens. I fig. 2 er et trykksvingende adsorpsjonsapparat 23 for oppkonsentrering av oksygen festet foran den stille utladende ozongeneratoren 22. Dette trykksvingende adsorpsjonsapparatet for oppkonsentrering av oksygen er ikke vik-tig, men det er effektivt når det gjelder å øke effektiviteten og ytelsen til hele apparaturen.

Adsorpsjonssyklusen med det trykksvingende adsorpsjonsapparatet for oppkonsentrering av ozon er det samme som i tilfellet med fig.l, men en del av den konsentrerte oksygengassen som ved høyt trykk strømmer ut av adsorpsjonstårnet 6 i adsorpsjonsprosessen blir, hvis nødvendig, returnert til lederøret for innmating av oksygenmateriale til den stille utladende ozongeneratoren slik at den konsentrerte oksygengassen kan brukes effektivt. Videre kan man ved å bruke den stille utladende ozongeneratoren med høyt trykk, redusere belastningen på kompressoren 9 som innmater ozonholdig gass i det trykksvingende adsorpsjonsapparatet, og det er effektivt når det gjelder å øke effektiviteten og ytelsen til hele apparaturen.

Oppfinnelse i andre gruppe

Oppfinnelsen av en andre gruppe frembringer en metode og et apparat for fremstilling av en ozongass med høy konsentrasjon,karakterisert vedå benytte to eller flere sjikt fylt med ozonadsorbent, og ved å bruke et temperatursvingende adsorpsjonssystem som overfører de adsorberende lagene fra en adsorpsjonsprosess ved en relativt lav temperatur til en desorpsjonsprosess ved en relativt høy temperatur, og videre idet man går tilbake til adsorpsjonsprosessen, prekjøler ozonholdig gass fra et ozongenererende apparat og mater denne inn i de adsorberende sjiktene i adsorpsjonsprosessen, tapper ut konsentrert oksygengass ved en relativt lav temperatur fra de adsorberende sjiktene, sender spylegass ved en relativt høy temperatur inn i de adsorberende lagene i desorpsjonsprosessen i motsatt retning av gasstrømmen i adsorpsjonsprosessen, og gjenvinner den konsentrerte ozongassen kontinuerlig, hvor ozonadsorbenten er en spesifikk høysilika ozonadsorbent med utmerket ozonadsorberende evne selv i nærvær av fuktighet.

I oppfinnelsen i henhold til den andre gruppen er det foretrukket å bruke kjøleener-gien effektivt ved å kjøle den ozonholdige gassen fra ozongeneratoren med oksygenkonsentrert gass som ved relativt lav temperatur strømmer ut av adsorpsjons-prosessen med det temperatursvingende adsorpsjonsapparatet for oppkonsentrering av ozon.

Når man bruker et vannelektrolytisk ozonapparat til å generere ozonet, er det foretrukket å redusere det elektriske kraftforbruket som anvendes, ved hjelp av oksygenets depolariserende virkning i det vannelektrolytiske apparatet ved å returnere en del av den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut fra adsorpsjonsprosessen i det temperatursvingende apparatet for oppkonsentrering av ozon inn i elektrodekammeret for hydrogen i den vannelektrolytiske ozongeneratoren.

Videre, ved å bruke et stille utladende apparat som ozongenerator, er det foretrukket å utnytte oksygenet effektivt ved å returnere den konsentrerte oksygengassen som ved en relativt lav temperatur strømmer ut av adsorpsjonsprosessen i det temperatursvingende apparatet for oppkonsentrering av ozon, til innløpssiden for oksygen i det stille utladende ozongenererende apparatet.

Fig. 8 er et konseptuelt diagram av et apparat for fremstilling av ozon med høy konsentrasjon ved å kombinere en vann-elektrolytisk ozongenerator 101, og et to-tårns temperatursvingende apparat for oppkonsentrering av ozon. Adsorpsjonstårnene 108 og 109 er fylt med ozonadsorbenter av en eller flere typer adsorbenter valgt fra gruppen som består av høysilika pentasyl zeolitt, dealuminisert fogersitt, og mesoporøst silikat. Ozonadsorbenten kan også brukes ved å formes i en bika-kestruktur. Den vannelektrolytiske ozongeneratoren 101 består av et ozonelektro-dekammer 103 slik som Pb02, og et hydrogenelektrodekammer 104 slik som Pt, med en ionebyttefilm 102 plassert mellom dem, og ved forbindelse med en like-strømskilde 105 leveres det elektroner, og ozon genereres i ozon elektrodekammeret mens hydrogen genereres i hydrogen elektrodekammeret 104.

Ved å åpne omstillingsventilene 113, 116, 122, 125 og å lukke omstillingsventilene 114, 117, 121, 124 på samme måte som i fig. 1, innstilles adsorpsjonstårnet 108 på en adsorpsjonsprosess og adsorpsjonstårnet 109 på en desorpsjonsprosess, og ved å åpne og lukke omstillingsventilene reversert etter prosessene, overføres adsorpsjonstårnet 108 fra en adsorpsjonsprosess til en desorpsjonsprosess, og adsorpsjonstårnet 109 fra en desorpsjonsprosess til en adsorpsjonsprosess. En varmeveksler 112 og en kjøler 111 er forbundet med et lederør 110 som mater inn ozonholdig gass og som er forbundet med ozonelektrodekammeret 103 og adsorpsjonstårnet 108 i den vannelektrolytiske ozongeneratoren 101, og den ozonholdige gassen kjøles til en adsorberende temperatur og leveres til adsorpsjonstårnet 108 i adsorpsjonsprosessen for å adsorbere ozon, og den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut av adsorpsjonstårnet 108 ved relativt lav temperatur, sendes til varmeveksleren 112 gjennom lederøret 115 for å prekjøle den ozonholdige gassen. Den konsentrerte oksygengassen som ved en relativt lav temperatur strømmer ut av varmeveksleren 112 mates inn i hydrogen elektrodekammeret 104 i den vannelektrolytiske ozongeneratoren 101 for å reagere med hydrogen, og det elektriske kraftforbruket som anvendes i den vannelektrolytiske ozongeneratoren 101, reduseres ved oksygenets depolariserende virkning. Referansenummer 106 er et lederør for innmating av vann, og 107 er et lederør for uttapping av hydrogen fra hydrogen elektrodekammeret. Referansenummer 105 er en kraftkilde for likestrøm.

På den annen side kan en del av den konsentrerte oksygengassen som ved en relativt lav temperatur strømmer ut fra adsorpsjonstårnet 108 leveres til adsorpsjonstårnet 109 for å oppvarme, spyle og desorbere ozonet gjennom lederøret 118 og, hvis nødvendig, gjennom en reduksjonsventil 119 og et varmeaggregat 120, og høykonsentrert ozongass gjenvinnes fra lederøret 123. På dette tidspunkt, når det brukes større mengder spylegass, reduseres ozonkonsentrasjonen i tilsvarende grad. Spylemengden er fortrinnsvis i området fra 1 til 2. Som spylegass kan nitro-gen, tørr luft, argon, helium eller lignende brukes i stedet for konsentrert oksygengass, og de kan leveres fra en ekstern kilde.

Fig. 9 er et konseptuelt diagram av en apparatur for fremstilling av høykonsentrert ozon ved bruk av en stille utladende ozongenerator 126, i stedet for den vannelektrolytiske ozongeneratoren for fremstilling av ozon med høy konsentrasjon i fig. 8. De delene som er felles med apparaturen i fig. 8, er identifisert med samme referansenummer. I fig. 9 er et temperatursvingende adsorpsjonsapparat 127 for oppkonsentrering av oksygen innsatt foran den stille utladende ozongeneratoren 126, men dette adsorpsjonsapparatet er ikke vesentlig. Ved en betraktning av tilpas-ningen av hele apparaturen er det imidlertid foretrukket å bruke det. I apparaturen i fig. 9 leveres oksygenholdig råstoff, for eksempel luft, til det temperatursvingende apparatet 127 for oppkonsentrering av oksygenet gjennom lederøret 128, og den konsentrerte oksygengassen ledes ut gjennom lederøret 129, og mates inn i den stille utladende ozongeneratoren 126. Adsorpsjonssyklusen i det temperatursvingende apparatet for oppkonsentrering av ozon er den samme som i tilfellet med fig. 8, men en del av den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut av adsorp sjonstårnet i adsorpsjonsprosessen, returneres fortrinnsvis til innløpssiden for oksygen i den stille utladende ozongeneratoren 126 gjennom et lederør 130 gjennom en varmeveksler 112 for prekjøling av den ozonholdige gassen, slik at oksygenet kan utnyttes effektivt.

Fig. 10 er et konseptuelt diagram for fremstilling av ozon med høy konsentrasjon som kombinerer en vannelektrolytisk ozongenerator 101 og en karusell-lignende type av en temperatursvingende adsorpsjonsapparåtur for oppkonsentrering av ozonet bestående av adsorpsjonslagene 131 til 134. I tilstanden vist i fig. 10, er de adsorberende lagene 131 og 132 i en adsorpsjonsprosess, og det adsorberende laget 133 i en desorpsjonsprosess, og det adsorberende laget 134 i en kjøleprosess som følger etter desorpsjonsprosessen. Adsorpsjonslagene kan videre deles opp hvis nødvendig, og et flertall adsorpsjonslag kan brukes i samsvar med omløpstiden for hver prosess. Karusellen av de adsorberende lagene roteres i pilens retning, og prosessene kan overføres sekvensielt uten å bruke omstillingsventiler. Den ozonholdige gassen som fremstilles i ozon elektrodekammeret 103 i den vannelektrolytiske ozongeneratoren kjøles til en adsorberende temperatur av varmeveksleren 112 og kjøleren 111 i lederøret 110, og mates inn i adsorpsjonslagene 131 og 132 i adsorpsjonsprosessen for å adsorbere ozon, og den konsentrerte oksygengassen som ved relativt lav temperatur strømmer ut av disse adsorberende lagene, leveres til varmeveksleren gjennom lederørene 137, 138, 139 og 140, og videre inn i hydrogenelektrodekammeret 104 i den vannelektrolytiske ozongeneratoren 101, og derved depolariserer oksygenet.

En del av den konsentrerte oksygengassen som ved en relativt lav temperatur strømmer ut av de adsorberende sjiktene 131 og 132 i adsorpsjonsprosessen, mates inn det adsorberende laget 134 i kjøleprosessen gjennom lederøret 141 som er forgrenet fra lederøret 139, og kjøler det adsorberende laget 134 etter avslutning av desorpsjonsprosessen. Når den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut av dette adsorberende laget 134 brukes som spylegass, er et varmeaggregat 143 festet til et lederør 142, og etter oppvarming til en desorberende temperatur, mates den inn i det adsorberende laget 133 i desorpsjonsprosessen for å oppvarme, spyle og desorbere. Når en spylegass for desorbering brukes separat, mates spylegassen inn gjennom lederøret 144, og etter oppvarming til en desorberende temperatur ved hjelp av et varmeapparat 145, blir den likeledes matet inn i det adsorberende laget 133, og den desorberte høykonsentrerte ozongassen sendes til gjenvinningssystemet gjennom lederøret 146.

Fig. 11 er lik apparaturen for fremstilling av høykonsentrert ozon i Fig. 10 ved å bruke en stille utladende ozongenerator 126 i stedet for den vannelektrolytiske ozongeneratoren, og delene som er felles for apparaturen i Fig. 10 identifiseres med samme referansenummer. I apparaturen i Fig.11 er et temperatursvingende adsorpsjonsapparat for oppkonsentrering av oksygen koplet inn foran den stille utladende ozongeneratoren 126, og råstoff for oksygen, for eksempel luft, mates inn i det temperatursvingende adsorpsjonsapparatet 127 for oppkonsentrering av oksygen gjennom lederøret 128 for å konsentrere oksygenet, og mates inn den stille utladende ozongeneratoren 126 gjennom et lederør 129, men i henhold til oppfinnelsen er det temperatursvingende adsorpsjonsapparatet 127 for oppkonsentrering av oksygen ikke vesentlig. Den adsorberende arbeidsmåten for den karusell-lignende temperatursvingende apparaturen for oppkonsentrering av ozon er den samme som i fig. 10. Den konsentrerte oksygengassen som ved en relativt lav temperatur strømmer ut av de adsorberende lagene 131 og 132 i den adsorberende prosessen prekjøles på samme måte som i apparaturen vist i Fig. 10, den ozonholdige gassen ved hjelp av varmeveksleren 112, og sendes tilbake til innløpssiden for oksygen i den stille utladende ozongeneratoren 126 gjennom lederøret 130 slik at den konsentrerte oksygengassen kan benyttes effektivt.

Eksempler

(Eksempel 1)

Adsorpsjonstårnene i apparaturen for fremstilling av høykonsentrert ozon i Fig.l ble fylt med ozonadsorbenter i henhold til foreliggende oppfinnelse, dvs. dealuminisert fogersitt og mesoporøst silikat, og også med høysilika pentasyl zeolitt og en konvensjonell ozonadsorbent (silikagel) og konsentrasjonshastigheten for ozon ble målt, og evnen til å adsorbere ozon ble sammenlignet. Her ble de adsorberende tårnene fylt med 5 kg hver av høysilika pentasyl zeolitt med Si02/AI203-forhold på 100, dealuminisert fogersitt med Si02/Al203-forhold på 70, mesoporøst silikat med Si02/AI203-forhold på 1000 og kommersiell silikagel.

I den vannelektrolytiske ozongeneratoren ble det fremstilt ozongass (ozonkonsentrasjon 10 %) sammensatt av 10 vol.% 03, 87 vol.% 02og 3 vol.% vann og trykk-satt til 1,1 atm med en kompressor, matet inn det adsorberende tårnet i adsorpsjonsprosessen med en strømningshastighet for gassen av 15 Nm<3>/h, og ozonet ble adsorbert. På den annen side ble adsorpsjonstårnet i desorpsjonsprosessen de-komprimert med 0,1 atm med en dekompresjonspumpe, og ozonet ble desorbert og gjenvunnet uten rensing. Den adsorberende temperaturen ble innstilt på -60 °C,

-30 °C og 25 °C, og ozonkonsentrasjonen ble undersøkt. I desorpsjonsprosessen ble

ikke temperaturen i adsorpsjonstårnet spesielt kontrollert. Omstillingstiden for adsorpsjons- og desorpsjonsprosessen, dvs. tiden for en syklus ble innstilt på 3 minutter.

Ozonkonsentrasjonen av den konsentrerte ozongassen ble målt og sammenlignet

med ozonkonsentrasjonen av gassen fremstilt i den vannelektrolytiske ozongeneratoren, ozonets konsentrasjonsrate ble målt, og den adsorberende temperaturen og ozonets konsentrasjonshastighet er sammenlignet i fig. 3. Som det er klart av dette diagrammet hvor det er sammenlignet med silikagel, er det kjent at dealuminisert fogersitt og mesoporøst silikat viser en meget stor ozonadsorberende evne. Forres-ten kan den svake ozonadsorberende evnen til silikagel skyldes effekten av fuktigheten i den ozonholdige gassen.

I betraktning av kapasiteten til en kjøler for generelt bruk foretrekker man å innstille adsorpsjonstemperaturen på -60 °C eller høyere og ved vurderingen av bruken av gjenvunnet ozongass foretrekkes det også å innstille adsorpsjonstemperaturen på en romtemperatur på 25 °C eller lavere.

(Eksempel 2)

Bruk av det mesoporøse silikatet gir den største ozonadsorberende kapasiteten, og ved å forandre syklustiden fra 0,5 til 3 minutter ble kapasiteten for behandling av den ozonholdige gassen undersøkt (Nm<3>/n/l tonn adsorbent). I dette eksperimentet med bruk av samme apparatur i fig.l som i eksempel 1, ble den adsorberende temperaturen innstilt på -60 °C og 25 °C, det adsorberende trykket forandret til 1,05 atm, og det desorberende trykket til 0,05 atm, og ozonkonsentrasjonen ble undersøkt eksperimentelt på samme måte som i eksempel 1 under alle betingelse-ne. Resultatene er vist i fig.4.

Ozonkonsentrasjonen hos den ozonholdige gassen fra den vannelektrolytiske ozongeneratoren var 10 vol.%, men ozonkonsentrasjonen i den gassen som ble gjenvunnet fra desorpsjonsprosessen var 50 vol.% (ozonkonsentrasjonsrate 5), og gjenvinningsraten for ozon var 95%. Som det er klart fra diagrammet, blir behand-lingskapasiteten større etter hvert som den adsorberende temperaturen synker og syklustiden blir kortere, og en spesifisert behandlingskapasitet oppnås med en relativt liten mengde adsorbent, og derfor er det også lett å redusere størrelsen på adsorpsjonstårnet, men det kreves til gjengjeld mer kjøleenergi. På den annen side, ettersom adsorpsjonstemperaturen nærmer seg romtemperatur, blir behandlings- kapasiteten mindre, men mindre kjøleenergi blir nødvendig. Nær romtemperaturer dessuten effekten av syklustiden mindre.

(Eksempel 3)

Ved å bruke mesoporøst silikat på samme måte som i eksempel 2 og forandre desorpsjonstrykket fra 0,04 til 0,3 atm, ble konsentrasjonsraten for ozon undersøkt, og avhengigheten av desorpsjonstrykket studert. I dette forsøket ble ved å bruke den samme apparaturen i Fig.l som i Eksempel 1, ozonkonsentrasjonen undersøkt eksperimentelt på samme måte som i Eksempel 1 bortsett fra at den adsorberende temperaturen ble innstilt på -60 og +25 °C og adsorpsjonstrykket ble fiksert til 1,05 atm. Resultatene er vist i fig. 5.

Som det er klart fra fig. 5, er det ved et desorpsjonstrykk på 0,3 atm nesten ingen forskjell på konsentrasjonsraten for ozon ved - 60 og + 25 °C, men etter hvert som desorpsjonstrykket ble lavere, begynte forskjellen i ozonets konsentrasjonsrate å stige, og ved 0,04 atm var forskjellen i ozonets konsentrasjonsrate på grunn av forskjellen i adsorpsjonstemperatur 5 og 4 ganger.

(Eksempel 4)

Ved å bruke mesoporøst silikat på samme måte som i eksempel 3, fastsette desorpsjonstrykket til 0,1 atm, og forandre adsorpsjonstrykket fra 1 til 5 atm, ble konsentrasjonsraten for ozon undersøkt, og avhengigheten av adsorpsjonstrykket ble studert. I dette forsøket ved bruk av samme apparatur i fig.l som i eksempel 1 ble også ozonkonsentrasjonen undersøkt eksperimentelt på samme måte som i eksempel 1, bortsett fra at adsorpsjonstemperaturen ble innstilt på -65 og +25 °C. Resultatene er vist i fig. 6.

Som det vil være klart fra fig. 6, stiger konsentrasjonsraten for ozon nesten propor-sjonalt ettersom adsorpsjonstrykket klatrer oppover, og av adsorpsjonstemperatu-rene på -60°C og 25°C var den førstnevnte ca. 50 % større med hensyn til ozonets konsentrasjonsrate. Av denne grunn ble foretrukket adsorpsjonstrykk innstilt mellom 1,05 og 5 atm.

(Eksempel 5)

Ved å bruke mesoporøst silikat på samme måte som i eksempel 3, ble ozonets konsentrasjonsrate undersøkt og avhengigheten av spylehastigheten ble studert ved å fastsette adsorpsjonstrykket til 1,05 atm og desorpsjonstrykket til 0,05 atm, innstille adsorpsjonstemperaturen på 25°C, ikke spesielt kontrollere temperaturen i ad sorpsjonstårnet i desorpsjonsprosessen, og mate inn en del av den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut av adsorpsjonstårnet i adsorpsjonsprosessen som spylegass i adsorpsjonstårnet i desorpsjonsprosessen gjennom en reduksjonsventil, justere reduksjonsventilen og forandre spylehastigheten i området fra 0,9 til 2. Resultatene er vist i fig.7.

Som det vil være klart fra fig.7, kan konsentrasjonsraten for ozon forhøyes ved å mate inn spylegass, men ettersom volumet av spylegass øker, synker ozonkonsentrasjonen i den gjenvunnede gassen. For å opprettholde konsentrasjonsraten for ozon på 2 ganger eller mer, foretrekker man derfor å kontrollere spylehastigheten i et område fra 1 til 2.

(Eksempel 6)

Adsorpsjonstårnene i apparaturen for fremstilling av høykonsentrert ozon i fig.8 ble fylt med ozonadsorbentene i henhold til foreliggende oppfinnelse, dvs. dealuminisert fogersitt og mesoporøst silikat, og også med høysilika pentasyl zeolitt og en konvensjonell ozonadsorbent (silikagel) og konsentrasjonsraten for ozon ble målt og adsorpsjonsevnen for ozon ble sammenlignet. Her ble tårnene fylt med 5 kg hver av høysilika pentasyl zeolitten med et Si02/AI203-forhold på 100, dealuminisert fogersitt med Si02/AI203-forhold på 70, mesoporøst silikat med Si02/AI203-forhold på 1000 og kommersiell silikagel.

I den vannelektrolytiske ozongeneratoren ble det fremstilt en gass som inneholdt 10 vol% 03, 87 vol% 02og 3 vol% vann (ozonkonsentrasjon 10 %), og denne ble forkjølt ved varmeveksling med den konsentrerte oksygengassen som ved en relativt lav temperatur strømmer ut av adsorpsjonstårnet i adsorpsjonsprosessen, og kjøles deretter til en adsorberende temperatur i en kjøler, og mates inn i adsorpsjonstårnet i adsorpsjonsprosessen med en strømningshastighet for gassen på 15 Nm<3>/n, og ozonet ble adsorbert. I adsorpsjonstårnet i desorpsjonsprosessen ble på den annen side en del av den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut av adsorpsjonstårnet i adsorpsjonsprosessen, oppvarmet til en desorpsjonstemperatur på 25 °C, spylegass ble sendt inn i motsatt retning av gasstrømmen i adsorpsjons-prosessen, og ozonet ble oppvarmet, renset, desorbert og gjenvunnet. Adsorpsjonstemperaturen ble innstilt på -30°C, -50°C og -100°C, og ozonkonsentrasjonen ble undersøkt eksperimentelt. Omstillingstiden for adsorpsjons- og desorpsjonsprosessen, dvs. syklustiden, ble innstilt på 30 minutter, og rensehastigheten ble innstilt på ca. 1,5 ved bruk av en reguleringsventil. Adsorpsjons- og desorpsjonstrykket ble justert spesielt, og var ca. 1,05 atm.

Ozonkonsentrasjonen i den oppnådde konsentrerte ozongassen ble målt, og sammenlignet med ozonkonsentrasjonen i den gassen som ble fremstilt i den vannelektrolytiske ozongeneratoren, konsentrasjonsraten for ozon ble bestemt, og adsorpsjonstemperaturen og konsentrasjonsraten for ozon er sammenlignet og vist i Fig.12. Som det vil være klart fra dette diagrammet, er det sammenlignet med silikagel kjent at dealuminisert fogersitt og mesoporøst silikat har en meget stor ozonadsorberende evne. Forøvrig synes den svake ozonadsorberende kapasiteten til silikagel å være en følge av fuktigheten i den ozonholdige gassen.

Adsorpsjonstemperaturen kan velges i området fra -100 til -30° C. Resultatene er vist i fig. 13.

Ozonkonsentrasjonen i den ozonholdige gassen fra den vannelektrolytiske ozongeneratoren var 10 vol%, men ozonkonsentrasjonen i den gass som ble gjenvunnet i desorpsjonsprosessen, var 50 vol% (ozon konsentrasjonsrate 5), og gjenvinningen av ozon var 95 %. Som det vil være klart fra dette diagrammet, er behandlet mengde større når adsorpsjonstemperaturen er lavere og omløpstiden kortere, og en nærmere angitt behandlet mengde oppnås med en relativt mindre mengde adsorbent, og derfor er det lett å redusere størrelsen på adsorpsjonstårnet, men det kreves mer kjøleenergi.

(Eksempel 7)

Ved å bruke mesoporøst silikat som har den største ozonadsorberende evnen, og endre syklustiden fra 10 minutter til 60 minutter, ble behandlingsmengden for gass som inneholder ozon undersøkt (m<3>N/h/l tonn adsorbent). I dette eksperimentet ble, ved å bruke samme apparatur i fig. 8 som i eksempel 6, ozonets konsentrasjon undersøkt på samme måte som i eksempel 6 bortsett fra at adsorpsjonstemperaturen ble innstilt på -60 og -30°C. Resultatene er vist i fig. 13.

(Eksempel 8)

Ved å bruke mesoporøst silikat på samme måte som i eksempel 7, og forandre desorpsjonstemperaturen fra 0 til 75°C ble konsentrasjonsraten for ozon undersøkt og avhengigheten av desorpsjonstemperaturen studert. I dette eksperimentet ble, ved å bruke samme apparatur i fig. 8 som i eksempel 6, ozonets konsentrasjon under-søkt på samme måte som i eksempel 6 bortsett fra at adsorpsjonstemperaturen ble innstilt på -60 og -30°C. Resultatene er vist i fig. 14.

Som det vil være klart fra fig. 14 er det ved en desorpsjonstemperatur på 75°C nesten ingen forskjell i ozonets konsentrasjonsrate ved de adsorberende tempera-turene -60 og -30°C, og ozonkonsentrasjonen når toppen ved en desorpsjonstemperatur på ca. 20°C, og ved en desorpsjonstemperatur på 0°C var ozonets konsentrasjonsrate henholdsvis 3 og 2 ved adsorpsjonstemperaturer på -60 og -30°C. Etter hvert som temperaturen blir lavere, begynner forskjellen i ozonets konsentrasjonsrate å stige, og ved desorpsjonstemperaturen på 0°C var ozonets konsentrasjonsrate 3 og 2 som følge av forskjellen i adsorpsjonstemperatur.

Claims

1. En fremgangsmåte for fremstilling av høykonsentrert ozongass, ved bruk av et trykksving-adsorbsjonsapparat som har en rekke adsorberende lag fylt med en ozon adsorbent, og adsorberer ozon ved innmating av en ozonholdig gass ved et relativt høyt trykk i de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen, og gjenvinne konsentrert ozongass ved å innstille de adsorberende lagene i desorpsjonsprosessen på et relativt lavt trykk, hvori: (a) ozonadsorbenten er én eller to eller flere typer av adsorbent valgt fra gruppen bestående av dealuminisert fogersitt med et Si02/AI203-forhold på 20 eller mer, fortrinnsvis 50 eller mer, og mesoporøst silikat med et Si02/Al203-forhold på 20 eller mer, fortrinnsvis 50 eller mer, (b) de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen holdes på temperaturer fra -60 °C til 25 °C, og (c) adsorpsjonstrykket i adsorpsjonsprosessen velges i området fra 1,05 til 5 atm, og desorpsjonstrykket i desorpsjonsprosessen velges i området fra 0,04 til 0,3 atm.

2. En fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori omstillingstiden for trykksving-adsorbsjonsapparatet velges i området fra 1 til 10 minutter.

3. En fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 eller 2, hvor en del av den høytrykks oksygenkonsentrerte gassen som strømmer ut fra de adsorberende sjiktene i adsorpsjonsprosessen dekomprimeres med en reduksjonsventil og innmates i de adsorberende sjiktene i desorpsjonsprosessen for å spyles.

4. En fremgangsmåte for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til krav 3, hvor spylehastigheten i renseoperasjonen velges i området fra 1 til 2.

5. En fremgangsmåte for fremstilling av høykonsentrert ozongass i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 4, hvor ozon genereres ved å bruke en vann-elektrolytisk ozongenerator med høyt trykk, hvor den ozonholdige gassen mates inn i de adsorberende lagene i den adsorberende prosessen i trykksving-adsorb-sjonsapparatet, og hvor en del av den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut fra de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen returneres til hydrogenelekt rodekammeret i den vannelektrolytiske ozongeneratoren for å depolarisere oksygenet.

6. En fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1 til 4, hvor ozonet genereres ved å bruke en stille, utladende ozongenerator med høytrykksspesifikasjon, og hvor den ozonholdige gassen mates inn i de adsorberende sjiktene i den adsorberende delen av trykksving-adsorpsjonsapparatet, og hvor en del av den konsentrerte oksygengassen ved høyt trykk som strømmer ut fra de adsorberende sjiktene i adorbsjonsprosessen returneres til materialsiden i det stille, utladende ozongenererende apparatet.

7. Et apparat for fremstilling av høykonsentrert ozongass bestående av et vannelektrolytisk ozongenererende apparat med høyt trykk, og et trykksving-adsorbsjonsapparat med en rekke adsorberende sjikt fylt med ozonadsorbent som beskrevet i krav 1, idet apparatet videre omfatter en kompressor og en omstillingsventil som er festet til et lederør for innmating av gass som inneholder ozon for å forbinde det ozongenererende apparatet til de adsorberende lagene i en adsorberende prosess, et lederør for å sirkulere konsentrert oksygengass som strømmer ut fra de adsorberende lagene som er forbundet med et hydrogenelektrodekammer av det vannelektrolytiske ozongenererende apparatet gjennom en omstillingsventil for å depolarisere oksygenet, et lederør for å mate inn spylegass forgrenet fra le-derøret for sirkulering av den konsentrerte oksygengassen som er forbundet med de adsorberende lagene i en desorpsjonsprosess gjennom en reduksjonsventil og en omstillingsventil, og en kontrollanordning som er fremskaffet for å stille om alle omstillingsventilene slik at de adsorberende lagene vekselvis blir innstilt på en adsorpsjons- eller desorpsjonsprosess ved å forbinde et lederør for gjenvinning av ozon med de adorberende lagene i desorpsjonsprosessen gjennom en omstillingsventil for å gjenvinne høykonsentrert ozongass.

8. Et apparat for fremstilling av ozongass med høy konsentrasjon, omfattende et stille, utladende ozongenererende apparat med høyt trykk og et trykksving-adsorbsjonsapparat som har flere adsorberende lag fylt med ozonadsorbent som beskrevet i krav 1, idet apparatet videre omfatter en kompressor og en omstillingsventil som er festet til et lederør for innmating av en ozonholdig gass for å forbinde det ozongenererende apparatet til de adsorberende lagene i en adsorpsjonsprosess, et lederør for sirkulasjon av konsentrert oksygengass som ved et relativt høyt trykk strømmer ut fra de adsorberende lagene som er forbundet med et lederør for å mate inn oksygenmateriale i det stille, utladende ozongenererende apparatet gjen nom en omstillingsventil, og et lederør for innmating av spylegass som forgrenes fra lederøret for sirkulasjon av den konsentrerte oksygengassen som er forbundet med de adsorberende lagene i en desorpsjonsprosess gjennom en reduksjonsventil og en omstillingsventil, og en kontrollanordning som er anskaffet for å stille om alle omstillingsventilene for å innstille de adsorberende lagene vekselvis i adsorpsjons-og desorpsjonsprosessen ved forbindelse med et lederør for gjenvinning av ozon til de adsorberende lagene i desorpsjonsprosessen gjennom en omstillingsventil for å gjenvinne høykonsentrert ozongass.

9. En fremgangsmåte for fremstilling av høykonsentrert ozongass ved å bruke to eller flere adsorpsjonslag fylt med ozonadsorbent som beskrevet i krav 1, ved bruk av et temperatursving-adsorpsjonssystem for å overføre de adsorberende lagene fra en adsorpsjonsprosess med relativt lav temperatur til en desorpsjonsprosess ved en relativt høy temperatur, og videre returnere til den adsorberende prosessen, prekjøle den ozonholdige gassen fra et ozongenererende apparat og mate denne inn i de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen, frigjøre konsentrert oksygengass ved en relativt lav temperatur fra de adsorberende lagene, sende spylegass ved en relativt høy temperatur inn i de adsorberende lagene i desorpsjons-prosessen i motsatt retning av gasstrømmen i adsorpsjonsprosessen og gjenvinne den konsentrerte ozongassen kontinuerlig, hvor den ozonholdige gassen fra det ozongenererende apparatet nedkjøles av den konsentrerte oksygengassen som ved relativt lav temperatur strømmer ut fra de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen, adsorpsjonstemperaturen for adsorpsjonsprosessen er i området -100 °C til -30 °C, og desorpsjonstemperaturen for desorpsjonsprosessen er i området 0 °C til 50 °C.

10. En fremgangsmåte ifølge krav 9, som bruker tre eller flere adsorberende lag og bruker et temperatursving-adsorbsjonssystem for overføring av adsorpsjonslagene fra en adsorberende prosess ved en relativt lav temperatur til en desorberende prosess ved en relativt høy temperatur, og videre returnere til den adsorberende prosessen gjennom en kjøleprosess, hvori en del av den oksygenkonsentrerte gassen ved en relativt lav temperatur som strømmer ut fra den adsorberende prosessen mates inn i de adsorberende lagene i kjøleprosessen og nedkjøles.

11. En fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, hvori en del av den oksygenkonsentrerte gassen ved en relativt lav temperatur som strømmer ut fra de adsorberende lagene i den adsorberende prosessen varmes til spyletemperatur, og sendes inn i de adsorberende lagene i desorpsjonsprosessen i motsatt retning av gass-strømmen i adsorpsjonsprosessen, og ozonet blir oppvarmet, spylt og desorbert.

12. En fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, hvori spylegass tilpasset formålet ved bruk av den høykonsentrerte ozongassen oppvarmes til spyletemperatur, sendes inn i de adsorberende lagene i desorpsjonsprosessen i motsatt retning av gass-strømmen i adsorpsjonsprosessen, og ozonet blir oppvarmet, spylt og desorbert.

13. En fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, hvori spyleraten i spyleoperasjonen er i området 1 til 2.

14. En fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, hvori det adsorberende trykket for adsorpsjonsprosessen velges i et område av 1 til 4 atm.

15. En fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, hvori omstillingstiden for temperatursving-adsorpsjonssystemet er i området av 10 til 60 minutter.

16. En fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, ved bruk av et vannelektrolytisk ozongenererende apparat som det ozongenererende apparatet, hvori del av den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut fra de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen sendes tilbake til hydrogenelektrodekammeret av det vannelektrolytiske ozongenererende apparatet for å depolarisere oksygenet.

17. En fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, ved å bruke et stille utladende ozongenererende apparat som det ozongenererende apparatet, hvori del av den konsentrerte oksygengassen som strømmer ut fra de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen ledes tilbake til oksygenmaterialsiden på det stille, utladende ozongenererende apparatet.

18. Et apparat for fremstilling av høykonsentrert ozongass som omfatter et vannelektrolytisk ozongenererende apparat og et temperatursving-adsorbsjonsapparat som har en rekke adsorpsjonslag fylt med en ozonadsorbent som beskrevet i krav 1, idet apparatet videre omfatter en varmeveksler, en kjøler og en omstillingsventil festet til et lederør for innmating av ozonholdig gass for å knytte sammen ozongeneratoren og de adsorberende lagene i en adsorpsjonsprosess, et lederør for sirkulering av den oksygenkonsentrerte gassen som ved en relativt lav temperatur strømmer ut fra de adsorberende lagene og forbundet med varmeveksleren gjennom en omstillingsventil, hvori den ozonholdige gassen prekjøles av den konsentrerte oksygengassen ved en relativt lav temperatur i varmeveksleren, ut-løpssiden av varmeveksleren for den konsentrerte oksygengassen ved en relativt lav temperatur er knyttet til et hydrogenelektrondekammer av det vannelektrolytiske ozongenererende apparatet gjennom et lederør hvori den oksygenkonsentrerte gassen ved en relativt lav temperatur sendes til hydrogenelektrodekammeret for å fremme depolariseringsvirkningen av oksygenet, et lederør for innmating av spylegass er avgrenet fra det lederøret som sirkulerer konsentrert oksygengass ved relativt lav temperatur, og er forbundet med de adsorberende lagene i en desorpsjonsprosess, et varmeapparat og en omstillingsventil er festet til lederøret for å mate inn spylegass for å levere konsentrert oksygengass ved en relativt lav temperatur til de adsorberende lagene som oppvarmet spylegass, den andre enden av de adsorberende lagene i desorpsjonsprossen er forbundet med et lederør for å gjenvinne høykonsentrert ozongass gjennom en omstillingsventil, og alle omstillingsventilene er omstillbare samtidig for å bruke de adsorberende lagene vekselvis i adsorpsjons- og desorpsjonsprosessen.

19. Et apparat for fremstilling av høykonsentrert ozongass omfattende et vann-elektrolytisk ozongenererende apparat og et karuselltype, temperatursving-adsorpsjonsapparat som har tre eller flere adsorpsjonslag fylt med ozonadsorbent som beskrevet i krav 1, idet apparatet videre omfatter et lederør for innmating av ozonholdig gass fra det ozongenererende apparatet og et lederør for sirkulering av oksygenkonsentrert gass som kan kobles sammen foran og etter de adsorberende lagene i en adsorpsjonsprosess, et lederør for innmating av oppvarmet spylegass og et lederør for gjenvinning av høykonsentrert ozongass som kan sammenkobles foran og etter de adsorberende lagene i en desorpsjonsprosess, et lederør for innmating av kjølegass avgrenet fra lederøret som sirkulerer den konsentrerte oksygengassen og et lederør for gjenvinning av kjølegassen som kan koples til foran og etter de adsorberende lagene i en kjøleprosess, hvori adsorpsjonsprosessen, desorpsjonsprosessen og kjøleprosessen overføres sekvensielt ved å rotere karusellen sammensatt av de adsorberende lagene, en varmeveksler og en kjøler er festet til lederøret for innmating av oksygenholdig gass, lederøret for å sirkulere oksygenkonsentrert gass er forbundet med varmeveksleren, hvori den ozonholdige gassen prekjøles av den konsentrerte oksygengassen som ved relativt lav temperatur strømmer ut fra de adsorberende lagene i den adsorberende prosessen og blir videre avkjølt til adsorpsjonstemperaturen av kjøleren, utløpssiden for den oksygenkonsentrerte gassen som ved en relativt lav temperatur kommer fra varmeveksleren er forbundet med et hydrogenelektrodekammer i det vannelektrolytiske ozongenererende apparatet gjennom et lederør, hvori den konsentrerte oksygengassen ved en relativt lav temperatur sendes inn i hydrogenelektrodekammeret for å fremme depolariseringen av oksygenet.

20. Et apparat for fremstilling av høykonsentrasjons ozongass, omfattende et stille, utladende ozongenererende apparat, og et temperatursving-adsorbsjonsapparat som har en rekke adsorpsjonslag fylt med ozonadsorbent som beskrevet i krav 1, idet apparatet videre omfatter en varmeveksler, en kjøler og en omstillingsventil som er festet til et lederør for innmating av ozonholdig gass for å knytte sammen det ozongenererende apparatet til de adsorberende lagene i adsorpsjons-prosessen, og lederør for å sirkulere den konsentrerte oksygengassen som ved en relativt lav temperatur strømmer ut fra de adsorberende lagene som er forbundet til varmeveksleren gjennom en omstillingsventil, hvori den ozonholdige gassen pre-kjøles av den konsentrerte oksygengassen ved en relativt lav temperatur i varmeveksleren, utløpssiden for den konsentrerte oksygengassen ved en relativt lav temperatur ut av varmeveksleren er koblet til leveringssiden for oksygen i det stille utladende ozongenererende apparatet gjennom et lederør slik at den konsentrerte oksygengassen kan resirkuleres, et lederør for innmating av spylegass avgrenet fra det lederøret som sirkulerer konsentrert oksygengass ved en relativt lav temperatur og koblet til de adsorberende lagene i en desorpsjonsprosess, et varmeapparat og en omstillingsventil er festet til lederøret som mater inn spylegass slik at den konsentrerte oksygengassen ved en relativt lav temperatur kan sendes til de adsorberende lagene som oppvarmet spylegass, og den andre enden av de adsorberende lagene i desorpsjonsprosessen er forbundet med et lederør for gjenvinning av høy-konsentrert ozongass gjennom en omstillingsventil, og alle omstillingsventilene kan stilles over samtidig for å bruke de adsorberende lagene vekselvis i adsorpsjons- og desorpsjonsprosessen.

21. Et apparat for fremstilling av ozongass med høy konsentrasjon, omfattende et stille, utladende ozongenererende apparat, og et karuselltype temperatursving-adsorpsjonsapparat som har tre eller flere adsorpsjonslag fylt med ozonadsorbent som beskrevet i krav 1, idet apparatet videre omfatter et lederør for innmating av ozonholdig gass fra det ozongenererende apparatet og et lederør for sirkulasjon av oksygenkonsentrert gass som kan kobles inn foran og etter de adsorberende lagene i en adsorpsjonsprosess, et lederør for innmating av oppvarmet spylegass og et lederør for gjenvinning av høykonsentrert ozongass som kan kobles til foran og etter de adsorberende lagene i en desorpsjonsprosess, et lederør for innmating av kjølegass avgrenet fra lederøret som sirkulerer den konsentrerte oksygengassen og et lederør for gjenvinning av den kjølende gassen som kan kobles til foran og etter de adsorberende lagene i en kjøleprosess, hvori adsorpsjonsprosessen, desorpsjonsprosessen og kjøleprosessen overføres sekvensielt ved å rotere karusellen som omfatter de adsorberende lagene, en varmeveksler og en kjøler er festet til lederøret for innmating av ozonholdig gass, lederøret for sirkulasjon av konsentrert oksygengass er forbundet med varmeveksleren hvori den ozonholdige gassen for-kjøles med den konsentrerte oksygengassen som ved relativ lav temperatur strømmer ut fra de adsorberende lagene i adsorpsjonsprosessen, og kjøles videre til adsorpsjonstemperaturen av kjøleren og utløpssiden for den konsentrerte oksygengassen ved en relativt lav temperatur fra varmeveksleren er forbundet med leveringssiden for oksygen i det stille utladende ozongenererende apparatet gjennom et lederør slik at den konsentrerte oksygengassen kan resirkuleres.