JPS62226802A - オゾン発生装置 - Google Patents
オゾン発生装置Info
- Publication number
- JPS62226802A JPS62226802A JP61071645A JP7164586A JPS62226802A JP S62226802 A JPS62226802 A JP S62226802A JP 61071645 A JP61071645 A JP 61071645A JP 7164586 A JP7164586 A JP 7164586A JP S62226802 A JPS62226802 A JP S62226802A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ozone
- adsorption tower
- air
- adsorption
- ozone generator
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は酸素濃縮装置とオゾン発生器を組み合わせた
オゾン発生装置の改良に関するものである。
オゾン発生装置の改良に関するものである。
オゾンを放電を用いて製造する場合、原料ガスを乾燥空
気から酸素へ替えると同一のオゾンを生成するのに必要
な放電電力が約２分の１に低減できることは静電気学会
誌７巻３号１５０″ｆ′Ｘを始め数多くの報告がある。
気から酸素へ替えると同一のオゾンを生成するのに必要
な放電電力が約２分の１に低減できることは静電気学会
誌７巻３号１５０″ｆ′Ｘを始め数多くの報告がある。
この場合、オゾン生成に必要な電力は酸素１農度に対応
しており、かならずしも純酸素でなくても放電電力が低
減できることが合わせて示されている。また原料気体に
空気を用い吸着を利用して酸素濃度を高める装置として
ジョン・ウィリー・アンド・サンズ社発行「ゼオライト
・モレキュラー・シーブ」７１０頁（１９７４年）およ
び特開昭６０−２４６２０５号公報に示されたものがあ
る。
しており、かならずしも純酸素でなくても放電電力が低
減できることが合わせて示されている。また原料気体に
空気を用い吸着を利用して酸素濃度を高める装置として
ジョン・ウィリー・アンド・サンズ社発行「ゼオライト
・モレキュラー・シーブ」７１０頁（１９７４年）およ
び特開昭６０−２４６２０５号公報に示されたものがあ
る。
これらを組み合わせることで第３図のオゾン発生装置が
容易に類推される。図において（１−ａ）および（１−
ｂ）は窒素を選択的に吸着する吸着剤、例えばゼオライ
トが充填された吸着塔である。（２）は原料空気を吸着
塔（１−ａ） 、 （１−ｂ）に加圧供給するためのブ
ロア、（３）〜（８）は流路切り替え用の弁、（９）は
減圧吸引ポンプ、αＱはオゾン発生器である。
容易に類推される。図において（１−ａ）および（１−
ｂ）は窒素を選択的に吸着する吸着剤、例えばゼオライ
トが充填された吸着塔である。（２）は原料空気を吸着
塔（１−ａ） 、 （１−ｂ）に加圧供給するためのブ
ロア、（３）〜（８）は流路切り替え用の弁、（９）は
減圧吸引ポンプ、αＱはオゾン発生器である。
原料空気はブロア（２）で大気圧以上に加圧され、吸着
塔（１−ａ）および（１−ｂ）に送気される。図中では
、弁（３）、（６）、（７）が開放、弁（４）、（５）
、（８）が閉鎖状態にあり、吸着塔（１−ａ）が吸着動
作、吸着塔（１−ｂ）が再生運動を行なう。原料空気は
吸着塔（ｔ−ａ）に入り、成分中の窒素が選択的に吸着
し酸素濃度が高められたガスが弁（７）から排出される
。弁（７）から排出されるガス中の酸素濃度が低下する
までの時間内で設定された周期で弁（４）、（５）、（
８）が開放、弁（３）、（６）、（７）が閉鎖状態に切
り換えられ吸着塔（１−ｂ）が吸着動作、吸着塔（１−
ａ）が再生動作を行なう。再生動作は、前の吸着動作で
吸着した窒素を減圧吸引ポンプ（９）で吸着塔外に排出
することにより行なう。上記のように弁の切り換えによ
り吸着る。このようにして生成した酸素濃度の高いガス
をオゾン発生器（９）に供給して少ない電力量でオゾン
を製造する。
塔（１−ａ）および（１−ｂ）に送気される。図中では
、弁（３）、（６）、（７）が開放、弁（４）、（５）
、（８）が閉鎖状態にあり、吸着塔（１−ａ）が吸着動
作、吸着塔（１−ｂ）が再生運動を行なう。原料空気は
吸着塔（ｔ−ａ）に入り、成分中の窒素が選択的に吸着
し酸素濃度が高められたガスが弁（７）から排出される
。弁（７）から排出されるガス中の酸素濃度が低下する
までの時間内で設定された周期で弁（４）、（５）、（
８）が開放、弁（３）、（６）、（７）が閉鎖状態に切
り換えられ吸着塔（１−ｂ）が吸着動作、吸着塔（１−
ａ）が再生動作を行なう。再生動作は、前の吸着動作で
吸着した窒素を減圧吸引ポンプ（９）で吸着塔外に排出
することにより行なう。上記のように弁の切り換えによ
り吸着る。このようにして生成した酸素濃度の高いガス
をオゾン発生器（９）に供給して少ない電力量でオゾン
を製造する。
この装置が経済的に成立するためには、空気を原料とす
るオゾン発生装置と比べて消費電力が同等かもしくは小
さいことが要求される。そのためには、消費電力の大き
い減圧吸引ポンプの電力消費を軽減しなければならない
。すなわち、生成ガス中の酸素濃度は多少低下するが、
吸着塔の切り換え周期を長くすること、もしくは、吸着
剤単位重量当りの処理空気量を増すことで生成酸素濃縮
ガスの単位量当りの減圧吸引ポンプの消費電力が軽減で
きる。一方、オゾン発生器の消費電力は酸素濃度に対応
しており酸素濃度の低下に伴い消費電力が増加する。こ
のような関係から単位重量のオゾン生成に必要な総電力
量を検討すると、第一の吸着塔群の動作切り換えを排出
酸素濃度が４０％以上９３％以下の範囲に達した時点で
行なう場合に経済性が成り立ち、６０％以上８５％以下
の条件で最小電力消費を与える。しかしながら、この条
件では第４図に示すように酸素濃度が周期的に大きく変
動し、それに伴い生成オゾン濃度も同様に変動し、用途
によっては適用できないか大きな制約を受けるなどの問
題が発生する。
るオゾン発生装置と比べて消費電力が同等かもしくは小
さいことが要求される。そのためには、消費電力の大き
い減圧吸引ポンプの電力消費を軽減しなければならない
。すなわち、生成ガス中の酸素濃度は多少低下するが、
吸着塔の切り換え周期を長くすること、もしくは、吸着
剤単位重量当りの処理空気量を増すことで生成酸素濃縮
ガスの単位量当りの減圧吸引ポンプの消費電力が軽減で
きる。一方、オゾン発生器の消費電力は酸素濃度に対応
しており酸素濃度の低下に伴い消費電力が増加する。こ
のような関係から単位重量のオゾン生成に必要な総電力
量を検討すると、第一の吸着塔群の動作切り換えを排出
酸素濃度が４０％以上９３％以下の範囲に達した時点で
行なう場合に経済性が成り立ち、６０％以上８５％以下
の条件で最小電力消費を与える。しかしながら、この条
件では第４図に示すように酸素濃度が周期的に大きく変
動し、それに伴い生成オゾン濃度も同様に変動し、用途
によっては適用できないか大きな制約を受けるなどの問
題が発生する。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、オゾン発生器に供給さるるガス中の酸素濃度の周
期変動を解消して安定した量のオゾンを製造することを
目的にする。
ので、オゾン発生器に供給さるるガス中の酸素濃度の周
期変動を解消して安定した量のオゾンを製造することを
目的にする。
この発明に係わるオゾン発生装置は、吸着塔とオゾン発
生器の間に窒素もしくは酸素を吸着する吸着剤を充填し
た吸着塔を新たに設け↑たもので１ある。
生器の間に窒素もしくは酸素を吸着する吸着剤を充填し
た吸着塔を新たに設け↑たもので１ある。
この発明において、新たに設けた吸着塔は小さな容積の
ものでも周期的な酸素濃度の変動に対して、過不足の酸
素もしくは窒素を吸着および脱着の動作を自発的に繰り
返して酸素濃度変動の緩和を行なう。
ものでも周期的な酸素濃度の変動に対して、過不足の酸
素もしくは窒素を吸着および脱着の動作を自発的に繰り
返して酸素濃度変動の緩和を行なう。
本発明のオゾン発生装置の一実施例を第１図にか充填さ
れた第二の吸着塔であり、吸着塔群（１−ａ） 、 （
１−ｂ）とオゾン発生器αＱの間におかれる。
れた第二の吸着塔であり、吸着塔群（１−ａ） 、 （
１−ｂ）とオゾン発生器αＱの間におかれる。
上記のように構成されたオゾン発生装置において、第２
図と同一の符号の構成機器の動作は従来のものと同じで
あり、説明を省略する。吸着塔群（１−ａ） 、 （１
−ｂ）から周期的な酸素濃度の変動を伴うガスが濃度緩
衝器α乃に供給される。この中には窒素もしくは酸素を
吸着しうる吸着剤が充填されているが、ここでは窒素を
選択的に吸着する細孔径５オングストロームを有するゼ
オライトを例に挙げて説明する。窒素濃度が平均値より
高いガスが供給されると過剰の窒素はゼオライトに吸着
して供給された酸素濃度よりいくぶん低い酸素濃度のガ
スとして濃度緩衝器α◇から排出される。逆に窒素濃度
が平均値より低いガスが供給されると吸着剤に蓄積して
いた窒素がガス中に脱看して供給された酸素濃度よりい
くぶん低い酸素濃度のガスとして濃度緩衝器αつから排
出される。このようにして窒素濃度の変動が緩和されオ
ゾン発生器に一定した酸素濃度のガスが供給される。第
５図は濃度緩衝器の出入口の酸素濃度の変動緩和の一例
で、濃度緩衝器の空塔滞留時間は５秒、吸着剤温度Ｏ°
Ｃ１酸素濃度の変動周期１分の条件での結果である。
図と同一の符号の構成機器の動作は従来のものと同じで
あり、説明を省略する。吸着塔群（１−ａ） 、 （１
−ｂ）から周期的な酸素濃度の変動を伴うガスが濃度緩
衝器α乃に供給される。この中には窒素もしくは酸素を
吸着しうる吸着剤が充填されているが、ここでは窒素を
選択的に吸着する細孔径５オングストロームを有するゼ
オライトを例に挙げて説明する。窒素濃度が平均値より
高いガスが供給されると過剰の窒素はゼオライトに吸着
して供給された酸素濃度よりいくぶん低い酸素濃度のガ
スとして濃度緩衝器α◇から排出される。逆に窒素濃度
が平均値より低いガスが供給されると吸着剤に蓄積して
いた窒素がガス中に脱看して供給された酸素濃度よりい
くぶん低い酸素濃度のガスとして濃度緩衝器αつから排
出される。このようにして窒素濃度の変動が緩和されオ
ゾン発生器に一定した酸素濃度のガスが供給される。第
５図は濃度緩衝器の出入口の酸素濃度の変動緩和の一例
で、濃度緩衝器の空塔滞留時間は５秒、吸着剤温度Ｏ°
Ｃ１酸素濃度の変動周期１分の条件での結果である。
なお、酸素濃度変動の緩和効果に対する吸着剤温度の影
響は大きく、第６図に示すように温度を下げる程顕著に
濃度変動の緩和が行なえる。
響は大きく、第６図に示すように温度を下げる程顕著に
濃度変動の緩和が行なえる。
上記の例では窒素を選択的に吸着する吸着剤を挙げたが
、酸素を選択的に吸着する吸着剤を第二の吸着塔に充填
した場合も同等の効果が得られろのはいうまでもない。
、酸素を選択的に吸着する吸着剤を第二の吸着塔に充填
した場合も同等の効果が得られろのはいうまでもない。
また、別の実施例として第２図のオゾン発生装置がある
。図中、＠は反応槽、（６）はガス回収用ブロアである
。他の符号のものは、第１図と同一のものである。オゾ
ン発生器００から供給されるオゾン含有気体を反応槽＠
に注入して含有オゾンの殆んどを反応に消費して残りの
高い濃度の酸素を含有するガスをガス回収用ブロアで第
一の吸着塔群にリサイクルする装置においても、第二の
吸着塔α力を設けることにより安定したオゾンの発生が
得られる。
。図中、＠は反応槽、（６）はガス回収用ブロアである
。他の符号のものは、第１図と同一のものである。オゾ
ン発生器００から供給されるオゾン含有気体を反応槽＠
に注入して含有オゾンの殆んどを反応に消費して残りの
高い濃度の酸素を含有するガスをガス回収用ブロアで第
一の吸着塔群にリサイクルする装置においても、第二の
吸着塔α力を設けることにより安定したオゾンの発生が
得られる。
この発明は以上説明したとうり、第一の吸着塔群とオゾ
ン発生器の間に小容量の窒素もしくは酸素を吸着しうる
吸着剤を充填した第二の吸着塔を設け、オゾン発生器に
供給する原料気体中の酸素濃度の周期的変動を緩和して
安定したオゾンが製造できるオゾン発生装置が実現でき
る。
ン発生器の間に小容量の窒素もしくは酸素を吸着しうる
吸着剤を充填した第二の吸着塔を設け、オゾン発生器に
供給する原料気体中の酸素濃度の周期的変動を緩和して
安定したオゾンが製造できるオゾン発生装置が実現でき
る。
第１図は本発明による一実施例を示す概略構成図、第２
図はこの発明の別の実施様態例の概略構成図、第３図は
従来の吸着式酸素濃縮器とオゾン発生器を組み合わせた
オゾン発生装置の概略構成図である。第４図は従来シス
テムにおけるオゾン発生器に供給されるガス中の酸素濃
度の変動と、このガスを用いてオゾン発生を行なった時
のオゾン濃度の変動の特性図、第５図はこの発明を適用
した場合の第二の吸着塔の出入口のガス中の酸素濃度の
変動状況の説明図、第６図は第二の吸着塔内の吸着剤温
度と酸素濃度の周期変動の緩和効果の関係の説明図であ
る。 図中、（１−ａ） 、 （１−ｂ）は第一の吸着塔、（
２）は原料空気加圧ブロア、（３）〜（８）は弁、（９
）は減圧吸引ポンプ、α０はオゾン発生器、０１）は窒
素もしくは酸素を吸着しうる吸着剤を充填した第二の吸
着塔、（２）はオゾン反応槽、（至）はガス回収用ブロ
アである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
図はこの発明の別の実施様態例の概略構成図、第３図は
従来の吸着式酸素濃縮器とオゾン発生器を組み合わせた
オゾン発生装置の概略構成図である。第４図は従来シス
テムにおけるオゾン発生器に供給されるガス中の酸素濃
度の変動と、このガスを用いてオゾン発生を行なった時
のオゾン濃度の変動の特性図、第５図はこの発明を適用
した場合の第二の吸着塔の出入口のガス中の酸素濃度の
変動状況の説明図、第６図は第二の吸着塔内の吸着剤温
度と酸素濃度の周期変動の緩和効果の関係の説明図であ
る。 図中、（１−ａ） 、 （１−ｂ）は第一の吸着塔、（
２）は原料空気加圧ブロア、（３）〜（８）は弁、（９
）は減圧吸引ポンプ、α０はオゾン発生器、０１）は窒
素もしくは酸素を吸着しうる吸着剤を充填した第二の吸
着塔、（２）はオゾン反応槽、（至）はガス回収用ブロ
アである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）窒素を選択的に吸着する吸着剤を充填した複数の
第一の吸着塔群を順次吸着および脱着の操作を行ない空
気から酸素濃度を高めた気体を得、この気体を原料にオ
ゾン発生器によりオゾンを生成せしめる装置において、
上記第一の吸着塔群から排出される気体中の酸素濃度の
最低値が４０％以上９３％以下の設定値になるように動
作を設定し、上記第一の吸着塔群と上記オゾン発生器の
間に窒素もしくは酸素を吸着しうる吸着剤を充填した第
二の吸着塔を設けたことを特徴とするオゾン発生装置。 - （２）第二の吸着塔を常に環境温度以下に冷却すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のオゾン発生装
置。 - （３）オゾン発生器より供給されるオゾン含有気体を反
応槽に注入し、含有オゾンを所定の反応に利用した後、
上記反応槽からの酸素濃度の高い排気を回収して第一の
吸着塔群に供給することを特徴とする特許請求の範囲第
１項または第２項のいずれかに記載のオゾン発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61071645A JPS62226802A (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | オゾン発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61071645A JPS62226802A (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | オゾン発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62226802A true JPS62226802A (ja) | 1987-10-05 |
| JPH0475843B2 JPH0475843B2 (ja) | 1992-12-02 |
Family
ID=13466569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61071645A Granted JPS62226802A (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | オゾン発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62226802A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01275402A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-06 | Nippon Sanso Kk | 酸素リサイクル式オゾナイザシステム |
| US5039314A (en) * | 1989-06-26 | 1991-08-13 | Voest-Alpine Industrienlagenbau Gesellschaft M.B.H. | Method for producing oxygen and/or ozone |
| JP2008208026A (ja) * | 2008-05-20 | 2008-09-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高濃度オゾンガスの製造方法とその装置 |
| JP2016221423A (ja) * | 2015-05-27 | 2016-12-28 | 前澤工業株式会社 | ガス精製装置とガス精製方法 |
| CN115814777A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-03-21 | 哈尔滨工业大学 | 一种吸附-臭氧微纳气泡原位再生工艺设备及其运行方法 |
-
1986
- 1986-03-28 JP JP61071645A patent/JPS62226802A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01275402A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-06 | Nippon Sanso Kk | 酸素リサイクル式オゾナイザシステム |
| US5039314A (en) * | 1989-06-26 | 1991-08-13 | Voest-Alpine Industrienlagenbau Gesellschaft M.B.H. | Method for producing oxygen and/or ozone |
| JP2008208026A (ja) * | 2008-05-20 | 2008-09-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高濃度オゾンガスの製造方法とその装置 |
| JP2016221423A (ja) * | 2015-05-27 | 2016-12-28 | 前澤工業株式会社 | ガス精製装置とガス精製方法 |
| CN115814777A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-03-21 | 哈尔滨工业大学 | 一种吸附-臭氧微纳气泡原位再生工艺设备及其运行方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0475843B2 (ja) | 1992-12-02 |
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