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本文部分内容摘选自网络,由张学志收集整理制作而成,作者保留对本文的所有权。声明:本人提供之资料仅供网易给排水论坛上的个人网友学习交流之用,版权归作者所有,任何公司和个人不得将此资料公开传播或用于任何商业盈利用途,否则作者保留追究其法律及连带责任!谢谢合作!1臭氧知识综述作者:张学志2005年10月10日本文部分内容摘选自网络,由张学志收集整理制作而成,作者保留对本文的所有权。声明:本人提供之资料仅供网易给排水论坛上的个人网友学习交流之用,版权归作者所有,任何公司和个人不得将此资料公开传播或用于任何商业盈利用途,否则作者保留追究其法律及连带责任!谢谢合作!2一.臭氧知识..............................................................31.什么是臭氧.........................................................32.臭氧基础知识.......................................................3臭氧的制备...........................................................43.臭氧的性质.........................................................5臭氧的物理性质......................................................10臭氧的化学性质......................................................114.臭氧的用途........................................................12臭氧的应用..........................................................12臭氧与其它消毒技术的比较............................................13二.臭氧制造技术.........................................................141.光化学法–紫外线臭氧发生器........................................142.电化学法–电解纯水臭氧发生器......................................153.电晕放电法–臭氧发生器............................................15三.臭氧投加装置.........................................................171.塔式鼓泡反应器....................................................172.池式鼓泡反应器....................................................213.尼可尼混合泵......................................................31四.臭氧分解装置.........................................................321.基本情况..........................................................322.各种分解方法......................................................32五.臭氧检测.............................................................381.检测的必要性......................................................382.检测方法..........................................................39六.臭氧系统.............................................................431.标准臭氧系统......................................................432.气源处理系统......................................................433.冷却系统..........................................................444.电源系统..........................................................445.合成系统..........................................................45七.臭氧应用.............................................................471.自来水应用........................................................472.净水处理..........................................................513.游泳池臭氧应用....................................................534.空间消毒..........................................................555.工业氧化..........................................................56八.名词解释.............................................................58本文部分内容摘选自网络,由张学志收集整理制作而成,作者保留对本文的所有权。声明:本人提供之资料仅供网易给排水论坛上的个人网友学习交流之用,版权归作者所有,任何公司和个人不得将此资料公开传播或用于任何商业盈利用途,否则作者保留追究其法律及连带责任!谢谢合作!3一.臭氧知识1.什么是臭氧人类发现臭氧已经有一百年的历史。在距离地球表面15-25公里的高空,因受太阳紫外线照射的缘故,形成了包围在地球外围空间的臭氧层,这厚厚的臭氧层正是人类赖以生存的保护伞。这就是大多数人对臭氧的全部认识。1840年德国科学家舒贝因发现,他在电解和火花放电试验过程中曾闻到有一种特殊的气味,同时,他还指出在闪电过后也闻到同样的气味。舒贝因将此异味确定为O3,命名为OZONE(臭氧),取自希腊语“Ozein”一词,意为“难闻”。臭氧,又名三原子氧,因其类似鱼腥味的臭味而得名。其分子式为O3,是氧气的同素异形体,具有它自身的独特性质:1.在自然条件下,它是淡蓝色的气体;2.它有一种类似雷电后的腥臭味;3.在标准压力和常温下,它在水中的溶解度是氧气的13倍;4.臭氧比空气重,是空气的1.658倍;5.臭氧有很强的氧化力,是已知最强的氧化剂之一;6.正常情况下,臭氧极不稳定,容易分解成氧气;7.臭氧分子是逆磁性的,易结合一个电子成为负离子分子;8.臭氧在空气中的半衰期一般为20-50分钟,随温度与湿度的增高而加快;9.臭氧在水中半衰期约为35分钟随水质与水温的不同而异;10.臭氧在冰中极为稳定,其半衰期为2000年。2.臭氧基础知识概述:臭氧的称谓同它的独特气味最早记载于荷马(Homer)的长诗伊里亚德和奥德赛”(IliadandOdyssey)里,他注意了伴随雷电产生的这种气味,并把他的印象写了进去。因此在圣经第12章奥德赛第417节里,有丘比特(Jupiter)用雷电击船,船内“完全充满了硫黄臭味”。1785年德国物理学家冯·马鲁姆(VanMarum)用他的大功率电机进行试验时发现,当空气流过一串电火花时,就产生一种特殊的气味。克鲁伊克仙克(Cruikshank)1801年观察到水电解过程中在阳极产生同样气味的气体。1840年荷兰的科学家舒贝因(Schonbein)向慕尼黑科学院提交的一份备忘录中宣告了臭氧的发现,他在电解和火花放电试验过程中曾闻到一种独特的气味,他还指出,在闪电过后亦可闻到同样的气味。舒贝因断定这是一种新物质产生的气味,他把它命名为“Ozone”(臭氧),取自希腊字“Ozein”一词,意为“难闻”。1845年,德·拉·里韦(DeLaRive)和马里亚斯(Marignac)通过用纯氧电火花作用获得了臭氧。1848年亨特(Hunt)根据当时所了解的臭氧的性质得出他的判断,预言臭氧为三个原子氧。1860年安德鲁(Andrew)和泰特(Tait)发现氧气在转化为臭氧的过程中体积减少。然而当臭氧转化为氧气时恢复到原有的体积,同时还发现少量的汞或金属银具有分解臭氧的能力。1866年索雷特(Soret)利用通过电解得到臭氧和氧的混合气体进行试验,断定臭氧的密度是氧的1.5倍。为验证此结论,索雷特测定了臭氧向空气中扩散的速率,并将其与同一方法测定得的二氧化碳扩散速率相比。估算出臭氧与二氧化碳的密度比,发现它存在着与CO2:O3=44:48完全一致的关系。1857年,冯·西门斯(VonSiemens)研制出了臭氧发生管,臭氧技术有了很大进步。这种类型的臭氧发生器,成为当时大量应用的放电臭氧发生器的原型。西门斯第一台臭氧发生器基本上是由两根玻璃管构成的,外管外壁和内管内壁均用锡箔覆盖,空气原料气流从环状空间通过。内管内壁和外管外壁的金属表面联结到电感线圈或电机接线柱上。用这种装置,干燥氧气的3%~8%可能转化为臭氧。布罗迪(Brodie)和伯塞乐(Bertholet)采用此种设备的改型,他们都用电解液取代金属电极给臭氧发生过程起到一定的冷却作用。本文部分内容摘选自网络,由张学志收集整理制作而成,作者保留对本文的所有权。声明:本人提供之资料仅供网易给排水论坛上的个人网友学习交流之用,版权归作者所有,任何公司和个人不得将此资料公开传播或用于任何商业盈利用途,否则作者保留追究其法律及连带责任!谢谢合作!41868年霍尔曼(Hollman)研究了臭氧的热化学特性。把不同的气体(H2和C2H2)在纯氧气体中燃烧时所释放出的热,与同一气体在臭氧气体中燃烧时所产生的热量相比较,发现有臭氧存在时释放的热量总要大一些。由于知道O3/O2混合气体浓度(1%~2%质量)以及臭氧存在时放出的热量,就能计算出每克臭氧变成氧气所放出的热量。他求出分解臭氧产生17.064kcal/mol(1kcal=4.18kJ,下同)。这大约是目前采用值的一半。此后1876年伯塞乐测定得出值为29.6kcal/mol。1908年杨(Jahn)求出的值为34.0kcal/mol。由于臭氧是一种吸热化合物,使人们试图用热工艺来设计臭氧发生器,但这一设想由于臭氧在高温下快速分解而告失败。气态臭氧的自然分解在室温下需要数小时,然而当臭氧溶于水时将以较快速度分解,分解时间一般以分钟计。在水中臭氧的稳定性受水质的影响很大。蒸馏水中臭氧的半衰期大约为25min,但在二次蒸馏水中,即使在20℃下,经过80min也只有10%的臭氧分解,若在水温接近0℃臭氧变得很稳定。由于臭氧在水溶液中分解率的差异,有关臭氧在水中溶解度值亦逐步确定。1873年舍内(Schone)得出溶解度值为0.366L/L(18℃)。1874年卡里乌斯(Carius)得出值是0.834(1℃)
本文标题:臭氧知识综述
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