温室大棚消毒灭菌机
1、产品研制总结
如东威办特环保技术有限公司自主研制开发生产的臭氧发生器灭菌机通过紫外线灯光照射产生臭氧,进而灭菌消毒。与传统的臭氧发生器用高压放电产生臭氧相比,具有高效、节能、环保、安全、使用方便、经济实惠等特点。臭氧是一种强氧化剂,具有很强的杀灭病菌、消除异味效果。当紫外线遇到含有2个氧原子的氧分子时,该氧分子则分裂成2个单独的氧原子,它们可以自由地和2个分子的氧原子结合,产生由3个氧原子组成的臭氧。臭氧是一种活性分子,其结构很不稳定,第3个氧原子只是微弱地附着,当臭氧碰撞到病菌或异味分子时,第3个氧原子就会与它们发生反应,破坏其分子结构,以杀灭病菌、消除异味。本产品主要用于净化空气和水。其产品填补国内空白,技术居国内领先水平。本产品的研究开发有助于推动臭氧发生器行业和环境治理等行业的产业结构调整和技术进步,及其产品的升级换代,增强产品市场竞争力。
2、产品的主要技术性能指标
电源电压:220V/50Hz 功率:30W
覆盖范围:155m3 灯管长度:350mm
重量:2.35kg。 外形尺寸:605*97*51mm
覆盖范围:每台155立方米
3、研究试验方法
臭氧发生器的臭氧浓度、产量、电耗的测量和计算方法:
3.1、臭氧浓度
3.1.1、方法原理概要:臭氧 (O3)是一种强氧化剂,与碘化钾 (KI) 水溶液反应可游离出碘,在取样结束并对溶液酸化后,用0.1000mol/L,硫代硫酸钠 (Na) 标准溶液2S2O3并以淀粉溶液为指示剂对游离碘进行滴定,根据硫代硫酸钠标准溶液的消耗量计算出臭氧量。其反应式为:(1)O3+2KI+H2O→O2+I2+2KOH I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6
3.1.2、试剂
3.1.2.1、 碘化钾 (KI)溶液 (20%);溶解200g碘化钾 (分析纯) 于1000mL煮沸后冷却的蒸馏水中,用棕色瓶保存于冰箱中,至少储存一天后再用。此溶液1.00mL含0.20g碘化钾。
3.1.2.2、(1+5)硫酸 (H2SO4)溶液:量取浓硫酸 (ρ=1.84;分析纯) 溶于5倍体积的蒸馏水中。
3.1.2.3、C(Na2S2O3•5H2O)=0.1000mol/L硫代硫酸钠标准溶液;使用分析天平准确称取 24.817g硫代硫酸钠 (Na2S2O3•5H2O;分析纯) 用新煮沸冷却的蒸馏水定溶于1000mL的容量瓶中。或称取25g硫代硫酸钠 (Na2S2O3•5H2O;分析纯) 溶于1000mL新煮沸冷却的蒸馏水中,此溶液硫代硫酸钠浓度约 为0.1mol/L。再加入0.2g碳酸钠(Na2CO3)或5mL三氯甲烷 (CHCl3);标定,调整浓度到0.1000mol/L,贮于棕色瓶中,储存的时间过长时,使用前需重新标定 (标定方法见附录 A)。
3.1.2.4、淀粉溶液:称取1g可溶性淀粉,用冷水调成悬浮浆,然后加入约80mL煮沸水中,边加边搅拌,稀释到100mL;煮沸几分钟后放置沉淀过夜,取上清液使用,如需较长时间保存可加入1.25g水杨酸或0.4g氯化锌。
3.1.3、试验仪器、设备及对其要求
3.1.3.1、三角洗瓶 (吸收瓶)500mL。
3.1.3.2、滴定管 50mL,宜用精密滴定管。
3.1.3.3、湿式气体流量计 容量5L。
3.1.3.4、量筒 20mL 500mL 各一只。
3.1.3.5、刻度吸管 (吸量管)10mL。
3.1.3.6、容量瓶 1000mL。
3.1.3.7、聚乙烯或聚氯乙烯软管,用于输送含臭氧的气体。不可使用橡胶管。
3.1.4、实验程序及方法:量取20mL的碘化钾溶液,倒入500mL的吸收瓶中,再加入350mL蒸馏水,待臭氧发生器运行稳定后于臭氧化气体出口处取样,先通入吸收瓶对臭氧进行吸收后再通过湿式气体流量计对气体计量,气体通过量为2000mL(时间控制在4min左右),停止取样后立即加入5mL(1+5) 硫酸溶液(使pH值降至2.0以下)并摇匀,静置5min。用0.1000mol/L的硫化硫酸钠标准溶液滴定,待溶液呈浅黄色时加入淀粉溶液几滴 (约1mL),继续小心迅速的滴定到颜色消失为止。记录硫代硫酸钠标准溶液用量。
3.1.5、臭氧浓度的计算
式中 CO3——臭氧浓度,mg/L;
ANa——硫代硫酸钠标准溶液用量,mL;
B——硫代硫酸钠标准溶液浓度,mol/L;
V0——臭氧化气体取样体积,mL。
臭氧浓度大于等于3mg/L时,此测试结果的精密度在±1%以内。
3.2、臭氧产量
3.2.1、方法原理概要:臭氧浓度数值与进入臭氧发生器总气体量数值的乘积即为产量。
3.2.2、设备、仪器及对其要求
3.2.2.1、压力表 1.5级
3.2.2.2、气体转子流量计 工业级
3.2.3、气体流量的修正计算:流量计使用时被测气体的温度、压力,往往与流量计分度标定时有所不同。因此,使用时读数的流量显示值,常常不是流经流量计气体的真实反映,必须予以修正。其公式如下:
式中 QN——标准状态下,气体实际流量,m3/h或L/h;
QS——测量 (试验)状态下,气体在仪表中的显示流量,m3/h或L/h;
Ps——测量 (试验)状态下,气体的压力,Pa;
TN——仪表标定时的绝对温度,(273.15+20)K;
Ts——测量 (试验)状态下,气体的温度 K;
PN——仪表标定状态时的绝对压力 (一个标准大气压1.01325×105Pa)。
3.2.4、臭氧产量的计算
DO3=CO3•QN(g或mg)
式中 DO3——臭氧产量,g或mg。
臭氧发生器经检测其臭氧浓度为376mg/m3,臭氧产量为1960mg/h
4、技术路线与工艺流程
4.1、产品运用紫外线遇到含有2个氧原子的氧分子则可产生臭氧的原理设计制造。其内部结构为:将自控安全开关装置等各种所需电子元器件通过电路设计、仿真、试制成的自控线路板与紫外线灯、轴流风扇等有机组合而成;其外部结构为:将高分子工程塑料通过机械设计、注塑成型。
、主要创新点
5.1、利用紫外线灯光照射产生臭氧,以取代用高压放电产生臭氧。利用紫外线光照射即可将含有2个氧原子的氧分子分裂成2个单独的氧原子,其单独的氧原子则可以自由地和含有2个氧原子的氧分子结合而产生含有3个氧原子的臭氧。但其结合并不稳定,第3个氧原子只是微弱地依附着 ,当遇到污染物,如病菌或异味分子等,则迅速地与其反应,依附到它们上面,破坏它们的原有结构,达到灭菌消毒和清除异味的目的。这种臭氧灭菌消毒方法为溶菌级法,杀菌消毒彻底,无残留,杀菌广谱,可杀灭细菌繁殖链和芽孢、病毒、真菌等,并可破坏内毒杆菌病毒和灭杀霉菌等。
5.2、利用智能技术设计制造的臭氧发生器灭菌机的结构科学合理。其内部设置的紫外线灯管用高反射铝箱包装,能最大限度地生产臭氧,每台臭氧发生器灭菌机的覆盖范围可达到155立方米以上;内部采用轴流风扇扇出臭氧,使臭氧扩散均匀;其内部还设有自控安全开关,当外盖被打开后,安全开关自动关闭,紫外线灯管不发光,能有效防止紫外线伤害人体。