电解臭氧发生器.docx

膜电极式电解臭氧发生器项目研制
人工制取臭氧的方法主要分为电晕放电法、紫外线辐射法和直流电解法。直流电解法是利用直流电源电解含氧电解质，传统电解法中的电解质为液态电解质，电解面积小、臭氧产量低、运行费用高。后来发展为采用质子交换膜（或固体聚合物电解质）与催化电极形成的复合膜电极电解纯水产生臭氧，也叫膜电极电解臭氧发生器。其原理为：采用低压直流电导通特制的固态膜电极正负两极，使水在特制的阳极界面上以质子交换的形式被分离为氢离子和氧分子（或氧离子），氢离子透过离子交换膜时进行能量交换，在阴极形成氢气，氧分子在阳极界面上因高密度电流产生的电子激发而获得能量，并聚合成臭氧。

其中的电极反应为：

膜电极结构示意图如下：中间为质子交换膜（一般为杜邦Nafion117），两侧为阳极催化剂膜片和阴极催化剂膜片。目前阳极催化剂膜片可以用铂、玻璃碳、二氧化锡以及二氧化铅等材料，其中铂的析氧过电位在贵金属中是最高的，对产生臭氧最为有利，但其成本较高，与其性能接近的β型二氧化铅则被使用的较为广泛；阴极催化剂膜片多采用铂、镀铂金属、碳以及镍合金等。

膜电解式臭氧发生器的特点：
1、所产生的臭氧纯度好、浓度高；浓度重量比数大大高于电晕放电法；低压生产法最低浓度也在18%以上，最高可达20%；
2、低压电解法生产出的臭氧气体中，不含氮氧化合物（NOx），无污染。
3、低压法电解电压仅为3~5V，生产和应用过程中无电力危险，且电源成本较低。
4、低压法臭氧生产源为纯水，工作时无须使用氧气源及其它空气预处理设备及配套仪器，操作方便，安全可靠。
5、可连续工作，寿命为连续24小时开机工作一年，膜电极使用寿命超过10，000小时。
6、该设备工作时不受工作环境和温度影响，抗湿度能力高达90%，特别适合于环境潮湿的制水车间。
膜电极式电解臭氧发生器产生的臭氧具有纯净度高、浓度高的优势，在对污染物有严格要求的相关应用领域具有不可替代性。2014年度，公司从市场需求和臭氧系列化产品频谱出发，确立电解臭氧发生器研制项目，扩充国林小型臭氧发生器产品系列，从技术创新角度大幅度提高产品性能和质量，扩展臭氧发生器在制药、食品加工、空气消毒、半导体等行业的应用。