Т.к. молекула озона нестабильна, озон д.б. использован немедленно на месте его получения. Для производства озона служат специальные устройства – генераторы озона, которые также называют озонаторами. В настоящее время в промышленных условиях озон получают 3-мя способами:
- при помощи УФ облучения
- электролитическим
- при помощи электросинтеза с использованием коронного разряда
Получение озона при помощи УФ облучения
Воздух, содержащий кислород или очищенный кислород пропускают через специальную камеру, где под воздействием коротковолнового УФ-облучения молекула кислорода диссоциирует на 2 атома и затем образуется озон путем слияния атома и целой молекулы кислорода (в кабинетах физиотерапии запах озона сопровождает известную многим процедуру кварцевания). Метод применяется весьма ограниченно, т.к. концентрации получаемого озона не превышают 0,1% по весу, что недостаточно для эффективной очистки и обеззараживания воды в промышленных условиях.
Электролитический способ производства озона
Основан на электрохимических реакциях: при пропускании тока через растворы электролитов, помещенные в специальные ячейки, происходит разложение молекул воды с образованием атомарного кислорода и затем озона.
При помощи данного способа воду можно обрабатывать большими дозами озона и создавать значительные концентрации озона в воде благодаря отсутствию потерь, связанных с недостаточным массопереносом озона из газовой фазы в раствор, характерных для технологий получения озона УФ-облучением или электросинтезом.
Однако, большие энергозатраты не позволили электролитической технологии получения озона найти широкое распространение в промышленности.
Электросинтез озона в коронном разряде
Этот способ получения озона является самым надежным и эффективным из всех известных и поэтому получил наибольшее распространение в промышленных условиях. Отличается оптимальным соотношением энергозатрат к концентрации вырабатываемого озона.
Коронный разряд (корона - слабое голубовато-фиолетовое свечение) возникает в газе в сильно неоднородном электрическом поле между двумя электродами – высоковольтным и заземленным, разделенными зазором (разрядный промежуток) и диэлетриком, см. рис. Озон образуется в результате диссоциации молекулы кислорода в результате воздействия энергии электронов, движущихся между электродами через разрядный промежуток. Концентрация озона зависит от величины напряжения, его частоты, толщины диэлектрика, величины диэлектрической постоянной, а также от концентрации кислорода в рабочем газе, определяемой типом рабочего газа - осушенный или неосушенный воздух, кислород, а также давлением рабочего газа в разрядном промежутке.
См. также:
Новейшая технология получения озона в электроде с двойным диэлектриком Double QuartzПромышленные генераторы озона
Станции озонирования воды для производственной санитарии
Станции финишного озонирования воды Триотроник®
