Получение озона в барьерном электрическом разряде

Под воздействием барьерного разряда кислородсодержащему газу, проходящему через разрядный промежуток, сообщается, энергия, достаточная для частичной диссоциации молекул кислорода. Образовавшийся атомарный кислород реагирует с молекулой кислорода, образуя озон.

Процесс образования озона обратим, и скорость обратной реакции возрастает с повышением температуры, поэтому для получения сравнительно высоких концентраций озона необходимо предусматривать эффективный отвод тепла из зоны разряда. КПД электросинтеза озона не превышает 10-15%, остальная часть подводимой энергии теряется в виде световой, звуковой и, главным образом, тепловой энергии. При электросинтезе удается получить до 5-7% озона. Сырьем для получения озона при обработке воды в большинстве случаев является воздух.

Для подбора типа и определения эксплуатационных режимов генератора озона необходимо учитывать влияние основных параметров на процесс электросинтеза озона в барьерном разряде. Основной величиной, определяющей производительность синтеза, служит мощность, отнесенная к расходу газа, т. е. количество энергии, приходящейся на объем прошедшего через озонатор газа. При подаче на озонатор сухого кислородсодержащего газа и наличии эффективного метода отвода тепла мощность озонатора прямо пропорциональна величине напряжения на озонаторе, частоте тока, диэлектрической постоянной материала диэлектрика и обратно пропорциональна толщине этого материала.

Следует различать напряжение на озонаторе и напряжение на разрядном промежутке (напряжение горения разряда). После возникновения разряда напряжение на разрядном промежутке остается постоянным и не зависит от общего напряжения на озонаторе и величины тока, проходящего через озонатор. Величина напряжения горения разряда пропорциональна величине разрядного промежутка, давлению газа и концентрации озона. Напряжение горения разряда в современных озонаторах составляет 4500-6000 В.