发明名称 化学机制控制型高浓度臭氧/反应液体产生系统及方法
摘要 本发明提供一种制造高浓度臭氧/反应液体(例如臭氧水)的方法与系统。不同于传统单独以控制物理性条件来提高臭氧溶解浓度,本发明透过添加适当的化学性自由基去除剂(radical scavenger)于臭氧/反应液体混合系统,以选择性控制自由基的反应机制,使臭氧于反应液体中的溶解能力能突破系统物理性条件限制,使趋近系统热力学的饱和浓度,于是提高臭氧于反应液体中的溶解浓度与稳定度。本发明并提供一套结合化学性添加及回流循环机制的高浓度臭氧/反应液体产生系统。
申请公布号 TW574152 申请公布日期 2004.02.01
申请号 TW091118603 申请日期 2002.08.16
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 金光祖;陈秋美
分类号 C02F1/78 主分类号 C02F1/78
代理机构 代理人
主权项 1.一种化学机制控制型高浓度臭氧/反应液体产生系统,其主要包含以下组成部分:一臭氧气体产生设备、一臭氧溶解设备、一化学品添加机构、及一循环回路机构,其中:该臭氧气体产生设备包含一臭氧气体产生器,该臭氧气体产生器适于连接一空气或氧气供给气体源,而产生臭氧气体;该臭氧溶解系统包含一气液溶解单元及一反应温度控制系统,其中该气液溶解单元设有一气液溶解槽及一气液分离装置,臭氧气体产生器所产生之臭氧气体通入反应液体供给管线后,经由泵送入该气液溶解槽,以提供臭氧气体与该反应液体进行溶解反应的空间,其中该气液溶解槽的未溶解臭氧由该气液分离装置去除反应液体后,可循环回流至气液溶解槽中再次反应,或被送至该臭氧气体破坏器进行分解而排放至外界;该臭氧溶解系统的反应温度由该反应温度控制系统控制,该反应温度控制系统可包括冷却设备及加热设备;该化学品添加机构包含一设置于该臭氧气体供给管线上的注入器及/或该反应液体供给管线上的注入器,于是一自由基去除剂及一选择性的pH値控制物质可经由此处注入该等管线内并携带至该气液溶解槽;及该循环回路机构包含一流量控制出水阀,一回路流量调整阀,一出流水管及一回流管路,其中该出流水管将该气液溶解槽内的臭氧/反应液体导出;该流量控制出水阀位于该出流水管上;该回流管路的一端连接至该反应液体供给管线,而另一端连接在该出流水管且位于该气液溶解槽与该流量控制出水阀之间的位置;该回路流量调整阀位于该回流管路上,于是藉由该流量控制出水阀及该回路流量调整阀将经该气液溶解槽产生之臭氧/反应液体部分回流至该气液溶解槽之内,使臭氧/反应液体在其中进行多次循环反应,提高溶解浓度,同时该气液溶解槽产生之臭氧/反应液体由该流量控制出水阀控制稳定流量输出至用水端。2.如申请专利范围第1项的系统,其中该反应液体为去离子水或一般水。3.一种化学机制控制型高浓度臭氧/反应液体产生方法,包含以下步骤:a)将臭氧气体与一反应液体导入于一气液溶解槽内及一选自以下族群的自由基去除剂的存在下进行溶解反应,该族群系由CO2,H2CO3,NH4HCO3,(NH4)2CO3,二碳酸盐(salts of bicarbonate ion), 碳酸盐(salts ofcarbonate ion),H3PO4, 磷酸二氢盐(salts of H2PO4-),磷酸氢盐(salts of HPO42-),磷酸盐(salts of PO43-),醋酸(aceticacid),醋酸铵(ammonium acetate),草酸(oxalic acid),草酸盐(salts of oxalate ion),丙酮(acetone),t-丁醇(t-butanol),烷类(alkanes),及其等之组合所组成;及b)将从该气液溶解槽流出的臭氧/反应液体的一部份作为产品排出及另一部份回流至该气液溶解槽循环进行溶解反应,其中该回流部份与排出部份的流量比例介于0.2~3.5。4.如申请专利范围第3项的方法,其中该反应液体为去离子水或一般水。5.如申请专利范围第3项的方法,其中该自由基去除剂以每1000克去离子水添加10-2 ~ 10-5莫耳的量被添加于该气液溶解槽。图式简单说明:图1显示依据本发明的一较佳具体实施例所完成的一种化学机制控制型高浓度臭氧水产生系统的方块示意图
地址 新竹县竹东镇中兴路四段一九五号