淺談國產(chǎn)工業(yè)用大型臭氧發(fā)生器的現(xiàn)狀與發(fā)展方向

時間：2020-01-05作者：河北冠宇環(huán)保設(shè)備股份有限公司瀏覽：1300

 前言

國外大型臭氧發(fā)生器應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)當中已有上**歷史，單機臭氧產(chǎn)量目前已有30kg/h、460kg/h的大型臭氧發(fā)生器的出現(xiàn)，廣泛應(yīng)用于水處理、化工氧化、包裝、造紙等行業(yè)，在國民經(jīng)濟的諸多領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。

在上**的發(fā)展中，技術(shù)水平不斷進步，在臭氧產(chǎn)生機理、發(fā)生器材料、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、驅(qū)動電源、氣源處理技術(shù)、檢測，以及不同領(lǐng)域臭氧的應(yīng)用等方面都建立了完善的理論與規(guī)范。

一、國產(chǎn)大型臭氧發(fā)生器的歷史與現(xiàn)狀

我國臭氧技術(shù)起步較晚，上世紀七十年代中期才開始進行研究及開發(fā)應(yīng)用，并在八十年代能生產(chǎn)出單機產(chǎn)量為1kg/h的工頻臭氧發(fā)生器。雖然當時的條件比較艱苦，工業(yè)基礎(chǔ)也相對落后，但這是我國在研制大型臭氧設(shè)備方面發(fā)展比較快的一個歷史時期。

在其后的十多年中，隨著我國在瓶裝水及桶裝水生產(chǎn)中強制使用臭氧消毒政策的出臺，以及一些家用臭氧空氣消毒產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，對整個臭氧行業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動作用，一些生產(chǎn)臭氧發(fā)生器及相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè)如雨后春筍般的出現(xiàn)，中小型臭氧發(fā)生器及空氣消毒產(chǎn)品在技術(shù)和性能上也日趨完善。盡管這段時期臭氧及應(yīng)用被越來越多的人所認識和了解，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，但是，國產(chǎn)大型臭氧發(fā)生器在技術(shù)上卻沒有明顯的進步，還是以工頻放電為主，尤其在單機產(chǎn)量上沒有突破，直至目前，仍沒有1kg/h以上的工頻臭氧發(fā)生器在實際運行當中，這與我國工業(yè)目前對大型臭氧設(shè)備的巨大需求甚不相符。

國內(nèi)目前運行的1kg/h以上大型臭氧設(shè)備，基本上依賴于進口，如昆明、上海、常州、桐鄉(xiāng)等地自來水廠，采用的臭氧設(shè)備是瑞士ＯＺＯＮＩＡ、德國ＶＥＤＥＣＯ、法國ＴＲＩＬＩＧＡＺ等國外幾個**廠家的設(shè)備，在性能和節(jié)能方面具有非常**的優(yōu)勢，使國內(nèi)所生產(chǎn)的大型工頻臭氧設(shè)備比較起來相形見拙。

國產(chǎn)大型工頻臭氧發(fā)生器所存在的問題，經(jīng)分析如下：

1.工頻放電，效率低、耗電大。

國產(chǎn)工頻臭氧發(fā)生器的放電頻率為50Hz，僅靠升高電壓來提高臭氧產(chǎn)量，大部分電能轉(zhuǎn)化為熱能。每公斤臭氧的電耗一般都在20kw以上，不少運行的設(shè)備產(chǎn)生一公斤臭氧的功率在25kw－29kw，這與國家倡導(dǎo)節(jié)能政策和企業(yè)降低費用顯得格格不入。

2.臭氧濃度低、氣體流量大。

大型工頻臭氧發(fā)生器的臭氧濃度較低，一般為8-12mg/l（空氣源），這樣在某些應(yīng)用領(lǐng)域，其濃度滿足不了生產(chǎn)應(yīng)用的需求。氧氣源的臭氧濃度也只能在15-25mg/l之間，且常因玻璃介質(zhì)管內(nèi)涂有石墨，在使用氧氣源過程中會出現(xiàn)著火現(xiàn)象。工頻放電發(fā)熱較大，為冷卻玻璃介質(zhì)管、降低臭氧出氣溫度，氣體流量一般在80-140m3/h之間，為國外同類產(chǎn)品的3-4倍，使空氣壓縮機的能耗增加。

3.放電介質(zhì)易損壞，維護周期短。

工頻臭氧發(fā)生器采用玻璃管作為放電介質(zhì)，以玻璃管內(nèi)涂石墨層作為高壓電極，石墨涂層在放電過程中遇熱造成粘接強度下降，易脫落；同時玻璃介質(zhì)管（擊穿電壓在16kv左右）在13kv左右（接近其擊穿電壓）的高壓下工作，易被擊穿。這樣，石墨涂層玻璃介質(zhì)管在工作兩個月后，便出現(xiàn)玻璃管爆裂、高壓擊穿及石墨脫落等現(xiàn)象，需經(jīng)常進行拆卸、換。維修工作量大，降低了生產(chǎn)效率。

4.產(chǎn)品規(guī)格小，設(shè)備體積大。

玻璃介電體材料由于其耐擊穿強度、介質(zhì)常數(shù)（ε）、介質(zhì)損耗（tgδ）等性能的限制，臭氧產(chǎn)量、濃度都提高不大；其次，國內(nèi)缺乏對臭氧**大功率高壓變壓器的研制，限制了大型臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量；由于效率較低，則設(shè)備體積相對較大。因此國產(chǎn)工頻臭氧發(fā)生器的臭氧產(chǎn)量多為1kg/h，使某些領(lǐng)域需要幾十公斤甚至上百公斤臭氧的企業(yè)在選擇和使用上面臨較大困難和不便。

5.自動化程度低。

設(shè)備的控制、檢測、監(jiān)測、保護水平低下。

二、國內(nèi)市場需求前景廣闊

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展、環(huán)保意識的增強和人們對臭氧認識水平的提高，不**業(yè)對工業(yè)用大型臭氧發(fā)生器的需求將逐步增加。

目前國內(nèi)企業(yè)所面臨的問題不是工業(yè)用大型臭氧發(fā)生器有沒有市場，而是有沒有能力生產(chǎn)大規(guī)格臭氧設(shè)備，性能和技術(shù)指標能不能滿足用戶的需要。以自來水行業(yè)為例，目前在國內(nèi)使用的進口臭氧放生器單機產(chǎn)量都在10kg/h以上，正在籌建之中的廣州南州水廠、深圳畢架山水廠，臭氧的需求量分別為140kg/h和90kg/h，要求單機產(chǎn)量都在30kg/h以上，這使我們國內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)望塵莫及。由此可以看出，我國自來水行業(yè)不僅對臭氧的需求量的大，而且應(yīng)用臭氧也僅僅是個開端，隨著國家對自來水水質(zhì)的要求越來越嚴格和人們健康意識的逐步提高，**的臭氧＋生物活性炭工藝必將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水處理工藝，不同規(guī)格的大型臭氧放生器都將面臨巨大的市場需求，希望各生產(chǎn)企業(yè)能加快科研的步伐，把握住市場機遇。

另外，國內(nèi)的污水處理、中水回用、香料合成及化工氧化等領(lǐng)域，對大型臭氧放生器的需求量也與日俱增，一般規(guī)格在1-10kg/h，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)以次為臺階，在三兩年內(nèi)生產(chǎn)出大產(chǎn)量的臭氧放生器（10-30kg/h），才能與進口設(shè)備相抗衡。 

三、國產(chǎn)大型中頻臭氧放生器的研制**可喜成果

國外大型臭氧放生器的放電頻率一般采用中頻，臭氧產(chǎn)量大，濃度高，耗電省，而我國在過去的二十多年中一直沿襲生產(chǎn)工頻臭氧放生器，因為各種技術(shù)問題，單機臭氧產(chǎn)量只能在１kg/h左右。近幾年，一些新興的臭氧生產(chǎn)企業(yè)加大了對中頻臭氧放生器的研究，并**了突破性進展。由青島市臭氧應(yīng)用工程技術(shù)研究中心與青島國林臭氧應(yīng)用研究所、青島國林實業(yè)有限責任公司聯(lián)合開發(fā)，汲取了國內(nèi)外**的技術(shù)和經(jīng)驗，成功研制了大功率可控硅中頻電源、中頻高壓變壓器、可連接式搪瓷涂層高壓電極及高壓熔斷器等一系列產(chǎn)品，解決了生產(chǎn)大型中頻臭氧放生器的關(guān)鍵性技術(shù)難題。

2001年底，空氣源1kg/h中頻臭氧放生器調(diào)試成功，各項指標達到設(shè)計要求；2002年11月，兩臺空氣源3kg/h中頻臭氧放生器在杭州香料香精有限公司調(diào)試成功并投入使用，現(xiàn)已穩(wěn)定運行一年多的時間；2003年6月，氧氣源6kg/h中頻臭氧放生器也已調(diào)試成功，臭氧濃度可達6%－8%。2004年2月，研制的10kg/h臭氧系統(tǒng)采用液氧為氣源，電源采用數(shù)字控制技術(shù)，為適應(yīng)自來水的需要，設(shè)計臭氧濃度為5-10%，運行壓力為0.05-0.15Mpa。經(jīng)過近三個月的廠內(nèi)運行試驗，進一步驗證了該設(shè)備臭氧產(chǎn)量、濃度、可靠性、穩(wěn)定性的有效性，運行參數(shù)達到了預(yù)期的設(shè)計要求。它的成功研制，將大大提高我國現(xiàn)有臭氧技術(shù)產(chǎn)品制造水平，是替代進口設(shè)備的理想產(chǎn)品。行業(yè)內(nèi)有關(guān)**進行了現(xiàn)場考察及檢測，予以了高度評價，并對國內(nèi)能生產(chǎn)大型中頻臭氧放生器而感到由衷的欣慰。

目前，我公司研制的自來水廠用20kg/h氧氣源臭氧發(fā)生器，已在建設(shè)部立項，正處于調(diào)試運行階段，在本文的撰寫過程中，運行數(shù)據(jù)正在統(tǒng)計整理當中，相信很快會與大家公布，并誠邀各位*到我公司參觀指導(dǎo)。

四、國產(chǎn)大型臭氧放生器的發(fā)展方向

筆者認為，國內(nèi)從事臭氧設(shè)備制造的企業(yè)，面對目前我國臭氧放生器的現(xiàn)狀，在借鑒國外**技術(shù)和經(jīng)驗基礎(chǔ)上，應(yīng)清楚地認識到我國工業(yè)用大型臭氧放生器的發(fā)展方向。

1.工頻設(shè)備向中頻設(shè)備過度

工頻臭氧發(fā)生器因諸多弊端，已越來越不適應(yīng)市場的需要，生產(chǎn)企業(yè)如不能盡快進行技術(shù)革新和產(chǎn)品改進，必將遭受市場的淘汰。國內(nèi)致力于生產(chǎn)中頻臭氧放生器的企業(yè)，應(yīng)盡快從技術(shù)、規(guī)模上完善和壯大起來，提高與進口產(chǎn)品的競爭力。

2.單機產(chǎn)量越來越大

1kg/h的單機臭氧產(chǎn)量在日益增長的市場需求下已顯得微不足道，根據(jù)近幾年國內(nèi)自來水行業(yè)的對臭氧放生器需求情況來看，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)要想占有一席之地，必須有能力生產(chǎn)氧氣源達到10-30kg/h的臭氧放生器。

3.臭氧濃度需有待于提高

目前國內(nèi)大型設(shè)備的濃度普遍較低，為滿足不同領(lǐng)域?qū)Τ粞鯘舛鹊奶厥庑枰?，臭氧濃度有待于進一步提高。建議氧氣源大型臭氧設(shè)備，穩(wěn)定運行時能達到80mg／L以上。

4.、節(jié)能

隨著工業(yè)的高速發(fā)展和市場競爭的不斷加劇，效率與節(jié)能將成為用戶選擇設(shè)備的重要指標。

5.設(shè)備自動化、智能化

控制、檢測、監(jiān)測、保護等自動化水平需進一步提高。

五、幾點建議：

1.轉(zhuǎn)變觀念

在過去幾十年中，我國的臭氧技術(shù)一直在比較封閉的環(huán)境下和自我摸索中發(fā)展，技術(shù)上相對保守，形成的思路難以改變。但面對國內(nèi)外臭氧放生器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，固有的觀念必須改變，應(yīng)從使用新材料、采用新工藝、學(xué)習(xí)新技術(shù)等多方面入手，并引進年輕的、高學(xué)歷的人才加入到臭氧行業(yè)當中，從原有的手工作坊設(shè)備向現(xiàn)代化工業(yè)裝備方向發(fā)展。

2.加大科研力度、作好基礎(chǔ)性工作

大型臭氧放生器本身就是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，從氣源處理到臭氧產(chǎn)生，牽連到眾多的領(lǐng)域和學(xué)科，而不是簡單的高壓放電就是臭氧發(fā)生器。所以說，科研機構(gòu)及生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加大科研的投入，對臭氧產(chǎn)生機理，介質(zhì)材料及特性與電壓、頻率及放電氣隙的匹配，驅(qū)動電源、高壓變壓器結(jié)構(gòu)與特性，氣源處理及水冷卻等等進行多方面扎實而系統(tǒng)的研究，才能把設(shè)備做好做精，切記淺嘗則止、自欺欺人，把不成熟的產(chǎn)品推向到市場。

3.行業(yè)自律

目前我國臭氧行業(yè)還沒有完善的標準及規(guī)定，真正致力于臭氧研究的單位和設(shè)備制造的企業(yè)，應(yīng)本著科學(xué)、務(wù)實的宗旨面對市場與經(jīng)營。目前有些企業(yè)虛報產(chǎn)量、夸大效果、炒做概念、追求短期效應(yīng)，承接與企業(yè)的技術(shù)和生產(chǎn)能力不相符的大型設(shè)備，不但會使自己企業(yè)蒙受巨大損失，而且也把整個臭氧界給搞“臭”了。

4.交流與合作

臭氧設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)和研究機構(gòu)，不但要學(xué)習(xí)國外的**經(jīng)驗與技術(shù)，而且要與國內(nèi)企業(yè)和研究機構(gòu)之間，進行多方面、多種方式的交流與合作，取長補短、共同發(fā)展。切記自我封閉，抱著自認為**的技術(shù)孤芳自賞。“一枝*秀不是春，萬紫千紅春滿園”，只有中國臭氧技術(shù)水平整體提高了，我們的臭氧產(chǎn)業(yè)才能真正的興起！

 

王女士 13273103535 / 0311-89832698   QQ：2274675530


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