本發(fā)明涉及臭氧制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種可吸附分離臭氧與氧氣并將氧氣回收再利用的設(shè)備。

背景技術(shù)：

制造臭氧有多種方法，但主要是高壓放電和直流電解純凈水兩種，尤其是前者，是目前工業(yè)制造臭氧所普遍采用的方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是臭氧產(chǎn)量大、技術(shù)簡(jiǎn)單，突出的問(wèn)題主要是臭氧的轉(zhuǎn)化率太低，目前世界各國(guó)一般的轉(zhuǎn)化率僅為10%左右，就是說(shuō)100公斤的氧氣僅能生產(chǎn)出10公斤左右的臭氧，90公斤左右的氧氣被浪費(fèi)掉了。這使得臭氧的制造成本居高不下，嚴(yán)重地制約了臭氧的應(yīng)用和臭氧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。業(yè)內(nèi)就如何提高轉(zhuǎn)化率也作了很多努力，但收效甚微，而且隨著轉(zhuǎn)化率的提高，電耗也增大，沒(méi)有真正達(dá)到降低成本的目的。因此實(shí)現(xiàn)臭氧和氧氣的分離并將氧氣回收重新使用，是降低臭氧制造成本的一個(gè)重要方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種氧氣回收利用率高、臭氧利用率高、能耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的可吸附分離臭氧與氧氣并將氧氣回收再利用的設(shè)備。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種可吸附分離臭氧與氧氣并將氧氣回收再利用的設(shè)備，包括氧氣源、氧氣緩沖罐、臭氧發(fā)生器、吸附塔Ⅰ、吸附塔Ⅱ、吸附塔Ⅲ、吸附塔Ⅳ、吸附塔Ⅴ、氧氣泵、空氣泵和臭氧儲(chǔ)存罐，氧氣源與氧氣緩沖罐的第一入口連接，氧氣緩沖罐的出口與臭氧發(fā)生器的入口連接，臭氧發(fā)生器的出口分別與吸附塔Ⅰ的第一入口、吸附塔Ⅱ的第一入口、吸附塔Ⅲ的第一入口連接、吸附塔Ⅳ的第一入口連接、吸附塔Ⅴ的第一入口連接，吸附塔Ⅰ的第一出口、吸附塔Ⅱ的第一出口、吸附塔Ⅲ的第一出口、吸附塔Ⅳ的第一出口、吸附塔Ⅴ的第一出口合為一路并與氧氣泵的入口連接，氧氣泵的出口與氧氣緩沖罐的第二入口連接，空氣泵的出口分別與吸附塔Ⅰ的第二入口、吸附塔Ⅱ的第二入口、吸附塔Ⅲ的第二入口連接、吸附塔Ⅳ的第二入口連接、吸附塔Ⅴ的第二入口連接，吸附塔Ⅰ的第二出口、吸附塔Ⅱ的第二出口、吸附塔Ⅲ的第二出口、吸附塔Ⅳ的第二出口、吸附塔Ⅴ的第二出口合為一路并與臭氧儲(chǔ)存罐的入口連接。

所述臭氧發(fā)生器的出口與吸附塔Ⅴ的第一入口之間設(shè)置有閥門(mén)A、吸附塔Ⅴ的第一出口與氧氣泵的入口之間設(shè)置有閥門(mén)B，空氣泵的出口與吸附塔Ⅰ的第二入口之間設(shè)置有閥門(mén)C，吸附塔Ⅳ的第二出口與臭氧儲(chǔ)存罐的入口之間設(shè)置有閥門(mén)D，吸附塔Ⅰ的第二出口與吸附塔Ⅱ的第二入口之間設(shè)置有閥門(mén)E，臭氧發(fā)生器的出口與吸附塔Ⅰ的第一入口之間設(shè)置有閥門(mén)F，吸附塔Ⅰ的第一出口與氧氣泵的入口之間設(shè)置有閥門(mén)G，空氣泵與吸附塔Ⅱ的第二入口之間設(shè)置有閥門(mén)H，吸附塔Ⅴ的第二出口與臭氧儲(chǔ)存罐的入口之間設(shè)置有閥門(mén)I，吸附塔Ⅱ的第二出口與吸附塔Ⅲ的第二入口之間設(shè)置有閥門(mén)J，臭氧發(fā)生器的出口與吸附塔Ⅱ的第一入口之間有閥門(mén)K，吸附塔Ⅱ的第一出口與氧氣泵之間有閥門(mén)L，空氣泵的出口與吸附塔Ⅲ的第二入口之間有閥門(mén)M，吸附塔Ⅰ的第二出口與臭氧儲(chǔ)存罐之間有閥門(mén)N，吸附塔Ⅲ的第二出口與吸附塔Ⅳ的第二入口之間有閥門(mén)O，吸附塔Ⅰ的第三出口與吸附塔Ⅱ的第三入口之間有閥門(mén)P，吸附塔Ⅱ的第二出口與臭氧儲(chǔ)存罐之間有閥門(mén)Q, 吸附塔Ⅱ的第三出口與吸附塔Ⅲ的第三入口之間有閥門(mén)R，吸附塔Ⅲ的第一出口與氧氣泵之間有閥門(mén)S，吸附塔Ⅲ的第一入口與臭氧發(fā)生器的出口之間有閥門(mén)T, 吸附塔Ⅲ的第三出口與吸附塔Ⅳ的第三入口之間有閥門(mén)U，吸附塔Ⅲ的第二出口與臭氧儲(chǔ)存罐之間有閥門(mén)V，空氣泵的出口與吸附塔Ⅳ的第二入口之間有閥門(mén)W，吸附塔Ⅳ的第一入口與臭氧發(fā)生器的出口之間有閥門(mén)X, 吸附塔Ⅳ的第一出口與氧氣泵之間有閥門(mén)Y，吸附塔Ⅳ的第三出口與吸附塔Ⅴ的第三入口之間有閥門(mén)Z，吸附塔Ⅳ的第二出口與吸附塔Ⅴ的第二入口之間有閥門(mén)Z1，空氣泵的出口與吸附塔Ⅴ的第二入口之間有閥門(mén)Z2，吸附塔Ⅴ的第二出口與吸附塔Ⅰ的第二入口之間有閥門(mén)Z3，吸附塔Ⅴ的第三出口與吸附塔Ⅰ的第三入口之間有閥門(mén)Z4。

閥門(mén)A、閥門(mén)B、閥門(mén)C、閥門(mén)D、閥門(mén)E、閥門(mén)F、閥門(mén)G、閥門(mén)H、閥門(mén)I、閥門(mén)J、閥門(mén)K、閥門(mén)L、閥門(mén)M、閥門(mén)N、閥門(mén)O、閥門(mén)P、閥門(mén)Q、閥門(mén)R、閥門(mén)S、閥門(mén)T、閥門(mén)U、閥門(mén)V、閥門(mén)W、閥門(mén)X、閥門(mén)Y、閥門(mén)Z、閥門(mén)Z1、閥門(mén)Z2、閥門(mén)Z3和閥門(mén)Z4為電磁閥或氣動(dòng)閥。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、利用臭氧吸附技術(shù)，將制得的臭氧和氧氣分離，使80%以上浪費(fèi)的臭氧得以回收使用，大大降低了臭氧的制造成本。

2、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，設(shè)備運(yùn)行自動(dòng)化，能耗低。

附圖說(shuō)明

圖1 為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-氧氣源，2-氧氣緩沖罐，3-臭氧發(fā)生器，4-吸附塔Ⅰ，5-吸附塔Ⅱ，6-吸附塔Ⅲ，7-吸附塔Ⅳ，8-吸附塔Ⅴ，9-臭氧儲(chǔ)存罐，10-空氣泵， 11-氧氣泵， 12-閥門(mén)A，13-閥門(mén)B，14-閥門(mén)C，15閥門(mén)D，16-閥門(mén)E，17-閥門(mén)F，18-閥門(mén)G，19-閥門(mén)H，20-閥門(mén)I，21-閥門(mén)J，22-閥門(mén)K，23-閥門(mén)L，24-閥門(mén)M，25-閥門(mén)N，26-閥門(mén)O，27-閥門(mén)P，28-閥門(mén)Q，29-閥門(mén)R，30-閥門(mén)S，31-閥門(mén)T，32-閥門(mén)U，33-閥門(mén)V，34-閥門(mén)W，35-閥門(mén)X，36-閥門(mén)Y，37-閥門(mén)Z，38-閥門(mén)Z1，39-閥門(mén)Z2，40-閥門(mén)Z3，41-閥門(mén)Z4。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，一種可吸附分離臭氧與氧氣并將氧氣回收再利用的設(shè)備，包括氧氣源1、氧氣緩沖罐2、臭氧發(fā)生器3、吸附塔Ⅰ4、吸附塔Ⅱ5、吸附塔Ⅲ6、吸附塔Ⅳ7、吸附塔Ⅴ8、臭氧儲(chǔ)存罐9、空氣泵10和氧氣泵11，吸附塔Ⅰ4、吸附塔Ⅱ5、吸附塔Ⅲ6、吸附塔Ⅳ7、吸附塔Ⅴ8內(nèi)分別放置的臭氧吸附劑為中國(guó)專(zhuān)利201410038140.8公開(kāi)的物質(zhì)，氧氣源1與氧氣緩沖罐2的第一入口連接，氧氣緩沖罐2的出口與臭氧發(fā)生器3的入口連接，臭氧發(fā)生器3的出口分別與吸附塔Ⅰ4的第一入口、吸附塔Ⅱ5的第一入口、吸附塔Ⅲ6的第一入口連接、吸附塔Ⅳ7的第一入口連接、吸附塔Ⅴ8的第一入口連接，吸附塔Ⅰ4的第一出口、吸附塔Ⅱ5的第一出口、吸附塔Ⅲ6的第一出口、吸附塔Ⅳ7的第一出口、吸附塔Ⅴ8的第一出口合為一路并與氧氣泵11的入口連接，氧氣泵11的出口與氧氣緩沖罐2的第二入口連接，空氣泵10的出口分別與吸附塔Ⅰ4的第二入口、吸附塔Ⅱ5的第二入口、吸附塔Ⅲ6的第二入口、吸附塔Ⅳ7的第二入口、吸附塔Ⅴ8的第二入口連接，吸附塔Ⅰ4的第二出口、吸附塔Ⅱ5的第二出口、吸附塔Ⅲ6的第二出口、吸附塔Ⅳ7的第二出口、吸附塔Ⅴ8的第二出口合為一路并與臭氧儲(chǔ)存罐9的入口連接。

所述臭氧發(fā)生器3的出口與吸附塔Ⅴ8的第一入口之間設(shè)置有閥門(mén)A12、吸附塔Ⅴ8的第一出口與氧氣泵11的入口之間設(shè)置有閥門(mén)B13，空氣泵10的出口與吸附塔Ⅰ4的第二入口之間設(shè)置有閥門(mén)C14，吸附塔Ⅳ7的第二出口與臭氧儲(chǔ)存罐9的入口之間設(shè)置有閥門(mén)D15，吸附塔Ⅰ4的第二出口與吸附塔Ⅱ5的第二入口之間設(shè)置有閥門(mén)E16，臭氧發(fā)生器3的出口與吸附塔Ⅰ4的第一入口之間設(shè)置有閥門(mén)F17，吸附塔Ⅰ4的第一出口與氧氣泵11的入口之間設(shè)置有閥門(mén)G18，空氣泵10與吸附塔Ⅱ5的第二入口之間設(shè)置有閥門(mén)H19，吸附塔Ⅴ8的第二出口與臭氧儲(chǔ)存罐9的入口之間設(shè)置有閥門(mén)I20，吸附塔Ⅱ5的第二出口與吸附塔Ⅲ6的第二入口之間設(shè)置有閥門(mén)J21，臭氧發(fā)生器3的出口與吸附塔Ⅱ5的第一入口之間有閥門(mén)K22，吸附塔Ⅱ5的第一出口與氧氣泵11之間有閥門(mén)L23，空氣泵10的出口與吸附塔Ⅲ6的第二入口之間有閥門(mén)M24，吸附塔Ⅰ4的第二出口與臭氧儲(chǔ)存罐9之間有閥門(mén)N25，吸附塔Ⅲ6的第二出口與吸附塔Ⅳ7的第二入口之間有閥門(mén)O26，吸附塔Ⅰ4的第三出口與吸附塔Ⅱ5的第三入口之間有閥門(mén)P27，吸附塔Ⅱ5的第二出口與臭氧儲(chǔ)存罐9之間有閥門(mén)Q28, 吸附塔Ⅱ5的第三出口與吸附塔Ⅲ6的第三入口之間有閥門(mén)R29，吸附塔Ⅲ6的第一出口與氧氣泵11之間有閥門(mén)S30，吸附塔Ⅲ6的第一入口與臭氧發(fā)生器3的出口之間有閥門(mén)T31, 吸附塔Ⅲ6的第三出口與吸附塔Ⅳ7的第三入口之間有閥門(mén)U32，吸附塔Ⅲ6的第二出口與臭氧儲(chǔ)存罐9之間有閥門(mén)V33，空氣泵10的出口與吸附塔Ⅳ7的第二入口之間有閥門(mén)W34，吸附塔Ⅳ7的第一入口與臭氧發(fā)生器3的出口之間有閥門(mén)X35, 吸附塔Ⅳ7的第一出口與氧氣泵11之間有閥門(mén)Y36，吸附塔Ⅳ7的第三出口與吸附塔Ⅴ8的第三入口之間有閥門(mén)Z37，吸附塔Ⅳ7的第二出口與吸附塔Ⅴ8的第二入口之間有閥門(mén)Z138，空氣泵10的出口與吸附塔Ⅴ8的第二入口之間有閥門(mén)Z239，吸附塔Ⅴ8的第二出口與吸附塔Ⅰ4的第二入口之間有閥門(mén)Z340，吸附塔Ⅴ8的第三出口與吸附塔Ⅰ4的第三入口之間有閥門(mén)Z441。

閥門(mén)A12、閥門(mén)B13、閥門(mén)C14、閥門(mén)D15、閥門(mén)E16、閥門(mén)F17、閥門(mén)G18、閥門(mén)H19、閥門(mén)I20、閥門(mén)J21、閥門(mén)K22、閥門(mén)L23、閥門(mén)M24、閥門(mén)N25、閥門(mén)O26、閥門(mén)P27、閥門(mén)Q28、閥門(mén)R29、閥門(mén)S30、閥門(mén)T31、閥門(mén)U32、閥門(mén)V33、閥門(mén)W34、閥門(mén)X35、閥門(mén)Y36、閥門(mén)Z37、閥門(mén)Z138、閥門(mén)Z239、閥門(mén)Z340和閥門(mén)Z441為電磁閥或氣動(dòng)閥。

本發(fā)明的工作過(guò)程如下：氧氣源1將氧氣輸入氧氣緩沖罐2中，壓力穩(wěn)定后，將氧氣送至臭氧發(fā)生器3，通過(guò)電暈放電產(chǎn)生臭氧和氧氣的混合氣體，開(kāi)啟閥門(mén)A12、閥門(mén)Z441和閥門(mén)G18，臭氧和氧氣的混合氣體經(jīng)過(guò)閥門(mén)A12進(jìn)入吸附塔Ⅴ8與吸附塔Ⅰ4，對(duì)臭氧和氧氣進(jìn)行吸附分離，將臭氧吸附，分離出的氧氣通過(guò)閥門(mén)G18和氧氣泵11進(jìn)入氧氣緩沖罐2，待吸附塔Ⅴ8與吸附塔Ⅰ4吸附飽和后，關(guān)閉閥門(mén)A12、閥門(mén)G18和閥門(mén)Z441，打開(kāi)閥門(mén)F17、閥門(mén)L23、閥門(mén)P27、閥門(mén)I20、閥門(mén)Z138、閥門(mén)O26和閥門(mén)M24，讓臭氧和氧氣的混合氣體進(jìn)入吸附塔Ⅰ4與吸附塔Ⅱ5內(nèi)，分離臭氧和氧氣，將臭氧吸附，分離出的氧氣通過(guò)閥門(mén)L23和氧氣泵11進(jìn)入氧氣緩沖罐2，同時(shí)空氣由空氣泵10加壓，通過(guò)閥門(mén)Z138、閥門(mén)O26和閥門(mén)M24沖洗吸附塔Ⅴ8內(nèi)的臭氧，再通過(guò)閥門(mén)I20進(jìn)入臭氧緩沖罐9；當(dāng)吸附塔Ⅰ4與吸附塔Ⅱ5吸附飽和后，關(guān)閉閥門(mén)F17、閥門(mén)L23、閥門(mén)P27、閥門(mén)M24、閥門(mén)O26、閥門(mén)I20，開(kāi)啟閥門(mén)K22、閥門(mén)R29、閥門(mén)S30、閥門(mén)W34、閥門(mén)Z340和閥門(mén)N25，讓臭氧和氧氣的混合氣體進(jìn)入吸附塔Ⅱ5與吸附塔Ⅲ6內(nèi)，分離臭氧和氧氣，將臭氧吸附，分離出的氧氣通過(guò)閥門(mén)S30和氧氣泵11進(jìn)入氧氣緩沖罐2，同時(shí)空氣由空氣泵10加壓，通過(guò)閥門(mén)W34、閥門(mén)Z138和閥門(mén)Z340沖洗吸附塔Ⅰ4內(nèi)的臭氧，再通過(guò)閥門(mén)N25進(jìn)入臭氧緩沖罐9；當(dāng)吸附塔Ⅱ5與吸附塔Ⅲ6吸附飽和后，關(guān)閉閥門(mén)K22、閥門(mén)R29、閥門(mén)S30、閥門(mén)W34、閥門(mén)Z138和閥門(mén)N25，開(kāi)啟閥門(mén)T31、閥門(mén)U32、閥門(mén)Y36、閥門(mén)Z239、閥門(mén)E16和閥門(mén)Q28，讓臭氧和氧氣的混合氣體進(jìn)入吸附塔Ⅲ6與吸附塔Ⅳ7與內(nèi)，分離臭氧和氧氣，將臭氧吸附，分離出的氧氣通過(guò)閥門(mén)Y36和氧氣泵11進(jìn)入氧氣緩沖罐2，同時(shí)空氣由空氣泵10加壓，通過(guò)閥門(mén)Z239、閥門(mén)Z340、閥門(mén)E16沖洗吸附塔Ⅱ5內(nèi)的臭氧，再通過(guò)閥門(mén)Q28進(jìn)入臭氧緩沖罐9。當(dāng)吸附塔Ⅲ6與吸附塔Ⅳ7吸附飽和后，關(guān)閉閥門(mén)T31、閥門(mén)U32、閥門(mén)Y36、閥門(mén)Z239、閥門(mén)Z340和閥門(mén)Q28，開(kāi)啟閥門(mén)X35、閥門(mén)Z37、閥門(mén)B13、閥門(mén)J21、閥門(mén)C14和閥門(mén)V33，讓臭氧和氧氣的混合氣體進(jìn)入吸附塔Ⅳ7與吸附塔Ⅴ8內(nèi)，分離臭氧和氧氣，將臭氧吸附，分離出的氧氣通過(guò)閥門(mén)B13和氧氣泵11進(jìn)入氧氣緩沖罐2，同時(shí)空氣由空氣泵10加壓，通過(guò)閥門(mén)C14、閥門(mén)E16、閥門(mén)J21沖洗吸附塔Ⅲ6內(nèi)的臭氧，再通過(guò)閥門(mén)V33進(jìn)入臭氧緩沖罐9。當(dāng)吸附塔Ⅳ7與吸附塔Ⅴ8吸附飽和后，關(guān)閉閥門(mén)X35、閥門(mén)Z37、閥門(mén)B13、閥門(mén)C14、閥門(mén)E16和閥門(mén)V33，開(kāi)啟Z441、閥門(mén)G18、閥門(mén)A12、閥門(mén)H19、閥門(mén)O26和閥門(mén)D15，讓臭氧和氧氣的混合氣體進(jìn)入吸附塔Ⅴ8與吸附塔Ⅰ4內(nèi)，分離臭氧和氧氣，將臭氧吸附，分離出的氧氣通過(guò)閥門(mén)G18和氧氣泵11進(jìn)入氧氣緩沖罐2，同時(shí)空氣由空氣泵10加壓，通過(guò)閥門(mén)H19、閥門(mén)J21、閥門(mén)O26沖洗吸附塔Ⅳ7內(nèi)的臭氧，再通過(guò)閥門(mén)D15進(jìn)入臭氧緩沖罐9。

重復(fù)上面流程，吸附塔Ⅰ4、吸附塔Ⅱ5、吸附塔Ⅲ6、吸附塔Ⅳ7、吸附塔Ⅴ8依次工作形成臭氧和氧氣的連續(xù)分離，整個(gè)流程由PLC控制，自動(dòng)完成。

本發(fā)明的實(shí)施例僅僅公開(kāi)了五塔吸附的形式，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，比如三塔、四塔、六塔甚至更多吸附塔的類(lèi)似連接結(jié)構(gòu)，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。