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臭氧技术的国内外发展情况


  “臭氧”一词被人们所知道,主要因为新闻媒体关于大气臭氧层受到氟氯烃或其他污染物的破坏,形成臭氧层空洞之类的报道[19]。如今臭氧可以人工合成供人们有益应用,己越来越广泛地被人们所熟知。然而,从确认臭氧是一种新的化学物质,到研制出大批量生产这种化合物的设备,时间仅仅两三百年。
  
  臭氧的发现(18世纪后期?19世纪中期):1785年德国物理学家冯?马鲁姆(VanMarum)、1801年克鲁伊仙克(Cruikshank)都在他们的实验过程中发现产生了一种特殊的气味。直到1840年荷兰科学家舒贝因(Schonbein)在电解和火花放电试验中闻到的气味与闪电过后闻到的气味相同,并断定这是一种新的物质产生的气味,将其命名为"Ozone",即臭氧。
  
  臭氧的获得及臭氧发生器的初步研制(19世纪中期~20世纪中期):1845年,德?拉?里韦(De La Rive)和马里斯(Marignac)通过用纯氧和电火花作用获得了臭氧。1857年,冯?西门斯(Von Siemens)研制出了臭氧发生管,成为当时大量应用的放电臭氧发生器的原型,大大促进了臭氧技术的发展。此后,霍尔曼(Hollman)、伯塞乐(Bertholet)、杨(Jahn)等多位科学家研究了臭氧的热化学性质,试图用热工艺来设计臭氧发生器,但是由于臭氧在高温下会快速分解,该设想以失败而告终。豪特福伊勒(Hautefeuille)和夏皮斯(Chappuis)在极低温度下通过氧气放电得到高浓度臭氧。这是由于低温对臭氧稳定性影响很大,人们开始重视在低温条件下产生臭氧的工艺。
  
  臭氧发生器的研制(20世纪后期~至今):1980年,出现了高频沿面放电臭氧发生器。20世纪90年代以后又渐渐研制出流光放电和强电力放电臭氧发生器。而如今工业上普遍采用的介质阻挡放电(DBD),其电能转化率、臭氧产生效率和经济成本都是目前最为合理的。
  
  20世纪70年代,美国、法国、円本等国家研制了中频、高频臭氧发生器,臭氧的产生率也从30?50g/m2提高到200g/m2以上。发生器电介材料目前用的较多的是玻璃,随着精密陶瓷、搪瓷等材料的发展,将全面提高臭氧放电的技术指标。此外,通过制氧机产生高浓度氧气作为气源,以及现代检测、控制技术等自动化技术,使臭氧技术円益成熟。
  
  我国30多年前开始研制臭氧发生器,目前也有数百家单位运用臭氧产品进行污水处理、饮水处理消毒、医疗卫生、家庭消毒净化、食品加工杀菌净化等方面。发生器的类型、品种较多,绝大多数为每小时数百毫克级的微型臭氧发生器。然而,这些生产举位规模普遍偏小,集中在北京、上海、山东、辽宁、江苏和广东等地,且技术水平、应用范围和整机效率与发达国家相比,还有着很大的差距。
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