2 ژانویه، 2020

مقایسه تولید ازن به روش کرونا با اشعه

تولید ازن به روش تخلیه کرونا

تکنولوژی تولید ازن به روش کرونا متفاوت است. اما اساسا همه روش ها به وسیله عبور گاز اکسیژن خشک در مسیر جریان الکتریکی عمل می کند.همانطور که در قسمت اشعه توضیح داده می شود، جریان برق باعث شکاف مولکول های اکسیژن می شود. به جز این ویژگی مشترک، این دو روش تفاوت های زیادی دارند. اما تکنولوژی های تاییدشده به سه گروه تقسیم می شوند.فرکانس پایین(50تا 100هرتز) فرکانس متوسط(100تا 1000هرتز)و فرکانس بالا(بیش از 1000هرتز).از انجایی که 85تا 95درصد انرژی الکتریکی تامین شده در روش کرونا ازن ژنراتور به گرما تبدیل می شود، بعضی از روش ها جهت حذف گرما نیاز است. همچنین نوع روش خنک کاری به طور چشمگیری در میزان ازن تولیدی در ازن ژنراتور موثر است، بنابراین اغلب سیستم های تولید ازن با یکی از روش های آب یا هوا خنک می شوند

در قلب یک سیستم ازن تخلیه دی الکتریک است. بار الکتریکی در سطح دی الکتریک پخش می شود و میدان الکتریکی ایجاد می کند.

امر مهم در روش تخلیه الکتریکی، تامین هوای ورودی است. گاز ورودی ازن ژنراتور باید کاملا خشک باشد، زیرا درصد کمی از رطوبت در تولید ازن تاثیر می گذارد و منجر به تولید اسید نیتریک می شود. اسید نیتریک بسیار خورنده است و بر روی قسمت های داخل سیستم تولید ازن تاثیر می گذارد که این امر بر روی فرکانس نگهداری ازن تاثیر می گذارد. نمودار زیر تاثیر میزان رطوبت بر خروجی ازن را نشان می دهد.

تاثیر میزان رطوبت بر خروجی ازن

بر طبق نمودار بالا هرچه نقطه شبنم بالاتر می رود میزان تولید ازن کاهش می یابد.

رابطه دما و رطوبت و نقطه شبنم

تولید ازن با اشعه

لامپ های ماوراء بنفش ده ها سال است که برای تولید ازن استفاده می شود. این لامپ تابش اشعه ماوراء بنفش را در 185 نانومتر (نانومتر) نشان می دهد. نور در مقیاس طیف الکترومغناطیسی اندازه گیری می شود.  شکل 1 مقیاس الکترومغناطیسی را نشان می دهد. توجه داشته باشید که محل نور ماوراء بنفش با فرکانس بالاتر نسبت به نور مرئی (طیف وسیعی از نور قابل مشاهده توسط چشم انسان) است.

تولید ازن با uv

هوایی که از لامپ های uv عبور می کند مولکول های اکسیژن را می شکند و اتم اکسیژن باقی مانده (O) به دلیل تمایل به ثبات به سایر مولکول های اکسیژن (O2)  می چسبد و مولکول 3 اتمی ازن را ایجاد می کند و ازن در آب یا بخار هوا حل می شود

مزایای تولید ازن با روش تخلیه الکتریکی نسبت به روش اشعه ماوراءبنفش:

  • ازن تولیدی به روش کرونا به دلیل استفاده از اکسیژن در ورودی میزان ازن تولیدی را دوبرابر می کند.
  • انرژی تولیدی به روش کرونا بسیار بیشتر است. ازن به روش کرونا می تواند میکروارگانیسم ها را نابود کند، مواد آلی را اکسید کند،سفید کردن آب های حاوی مواد هیومیک، تبدیل ترکیبات ارگانیک حاوی رنگ و بو . اما ازن با روش اشعه فقط میکرو ارگانیسم ها را غیرفعال می کند و بیوفیلم و جلبک را از بین نمی برد.
  • ازن به روش کرونا برای هر نوع آب مناسب است در حالیکه روش اشعه در گندزدایی فاضلاب موثر نیست.
  • ازن باتوجه به نوع مصرف و نیاز به غلظت متفاوت می تواند افزایش یا کاهش یابد اما لامپ uv نمی تواند در طیف انرژی های متفاوت ازن تولید کند.
  • شدت تولید ازن در روش اشعه با گذشت زمان تغییر می کند اما ازن کرونا ثابت است
  • ازن تولیدی با اشعه قابل اندازه گیری نیست اما ازن تولیدی در روش کرونا را می توان حس کرد .
  • ازن کرونا کاملا خوردگی را از بین می برد در حالیکه اشعه اینگونه نیست.
  • ازن کرونا یک روش تصفیه دائمی است.
  • لامپ های uv اغلب ذوب می شوند در حالیکه در کرونا اینگونه نیست.
  • ازن کرونا بر خلاف تولید ازن به روش UV نیاز به نگهداری ندارد.
  • ازن زمان تماس با آب به طور لحظه ای ایجاد می شود و از هر روشی 3200بار سریعتر است در حالیکه در روش uv باید زمان تماس بیشتری با آب باشد.
  • ازن به روش کرونا جامدات معلق و کدورت را بدون هیچ تغییری در مشخصات آّب از بین می برد در حالیکه در روش اشعه در صورتی که کدورت و جامدات معلق زیاد باشد نفوذ اشعه ها عمیق نیست.
  • میزان ازن تولیدی در طول مسیر ثابت است و میزان آن در طول مسیر تغییر نمی کند در حالیکه در روش اشعه نرخ تولید ازن در طول مسیر ثابت نیست.
  • دستگاه های ازن ژنراتور با میزان تولید ازن متفاوت قابلیت نصب در هر منطقه ای را دارد.
  • در صورت استفاده از اکسیژن یا هوای خشک در ورودی ازن تولید شده به روش کرونا، مانع از تولید گازهای مضر می شود و ازن خالص تری تولید می شود.
  • راکتورهای کرونا در اثر راه اندازی و استفاده صحیح تا بیش از 10 سال عمر می کند
  • حداکثر میزان ازن تولیدی توسط دستگاه‌های ازن ژنراتور با روش اشعه ماوراءبنفش، حدود 2 گرم بر ساعت به ازای هر لامپ UV است. درحالی‌که معمولاً برای تصفیه آب‌های صنعتی، چاه، استخر و پساب به حجم بالاتری از ازن نیاز است.
  • حداکثر غلظت ازن تولیدی دستگاه‌های ازن ژنراتور با نور ماوراءبنفش با لامپ 185 نانومتری، حدود 0.2 درصد وزنی است درصورتی‌که درروش تخلیه الکتریکی، تولید ازن با غلظت 2 درصد (حدود 10 برابر) بسیار معمول است.
  • برای تولید یک حجم مشخص از ازن، مصرف برق در دستگاه‌های تولید ازن با اشعه ماوراءبنفش، بیشتر از روش تخلیه الکتریکی است.
  • برای از بین بردن بو و آهن در آب با روش اشعه ماوراءبنفش، حجم بیشتری از هوا لازم بوده و به همین دلیل، میزان هوای محلول در آب افزایش پیدا می‌کند. در برخی موارد، بحث هوا زدایی آب خروجی در این روش، مشکلاتی را به وجود می‌آورد.
  • شیشه کوارتز لامپ یو وی به‌تدریج و پس از گذشت حدود یک سال، کدر شده و برای ادامه اثربخشی دستگاه می‌بایست تعویض شود.

 

تاثیر اشعه uv در اکسید کردن
تاثیر ازن بر مواد مختلف