臭氧发生系统及其运转方法技术方案

在进行使在放电电极部使含氧的气体放电而发生臭氧的臭氧发生运转期间、使放电停止而不发生臭氧的臭氧发生运转待机期间反复的间歇运转的臭氧发生系统中，使在臭氧发生运转待机期间一边使臭氧发生装置内的气体循环一边至少将该循环的气体中的硝酸除去的气体循环装置连接至臭氧发生装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用了利用放电而使臭氧发生的臭氧发生装置的臭氧发生系统及其运转方法。
技术介绍
在原料气体中使用含氧的气体、利用放电而使臭氧(O3)发生的臭氧发生装置中，一般已知随着臭氧生成而副产氮氧化物(NOx)。另外，所副产的NOx由于在臭氧共存下，因此大部分以五氧化二氮(N2O5)这样的结构存在。N2O5是在30℃以下的常温下成为固体的升华性物质，根据温度而容易地在固体与气体之间进行相变。不过，在通常的运转条件下，N2O5在臭氧发生装置内的放电空间大致全部区域中作为放电生成物附着的可能性大。另一方面，在一般的臭氧发生装置中，制造商建议3年到5年进行一次定期检查，此时，使系统全部停止，进而将臭氧发生装置向大气开放，将电极取出，实施清洁化的维护作业。如果在固体的N2O5附着的状态下将臭氧发生装置向大气开放，则担心N2O5与大气中的水分反应而生成硝酸(HNO3)，使金属构件腐蚀。特别是，在发生了电极部的腐蚀的情况下，再开动时也有不仅引起臭氧生成效率的下降而且引起电极间的短路的情形。另外，原料气体的气体露点也是重要的管理因素。在大气开放后残留于臭氧发生装置内的水分、与原料气体相伴的水分在再开动时与臭氧发生装置内所生成的N2O5反应，二次生成HNO3，因此对于臭氧发生装置充分的气体吹扫(通空气)和原料气体的低露点化变得必须。因此，公开有使用温水装置对臭氧发生装置罐进行加热维持、使臭氧发生装置内附着的N2O5气体化而除去的臭氧发生装置的处理方法(例如，参照专利文献1。)，提案有在将臭氧发生装置向大气开放前将作为生成HNO3的因素的N2O5从臭氧发生装置除去。另外，对于将气体封入臭氧发生装置罐内、动作停止中的臭氧发生装置，为了抑制来自外部的水分的侵入、防止臭氧发生装置内的HNO3的生成，提案有具有使干燥气体循环的手段的臭氧发生装置(例如，参照专利文献2。)。进而，在需要未经紧急停止等适当的停止工序而将臭氧发生装置停止、立即将臭氧发生装置开放的情况下，为了抑制不得不生成的HNO3引起的电极的腐蚀，也提案有在相当于原料气体入口侧的电极管的端部设置气体流通量控制栓、限制侵入电极管内部的HNO3量、使配置于电极管内部的电极的腐蚀减轻的臭氧发生装置(例如，参照专利文献3。)。如上述那样，对于在臭氧发生装置中HNO3引起的金属构件的腐蚀的担心以将臭氧发生装置向大气开放、或者、与大气中的水分接触为前提进行讨论，不断寻求对策。为了抑制HNO3引起的金属构件、特别是电极的腐蚀，作为HNO3的生成因素的N2O5和水分不与臭氧发生装置内部、在圆筒多管式臭氧发生装置的情况下特别是电极管内部接触是重要的。以往，通过在臭氧发生装置中使用的气体使用低露点的气体而防止水分的相伴，另外，臭氧发生后、向大气开放前将臭氧发生装置内的气体充分地置换，由此将残留的NOx除去、防止电极部与HNO3接触。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-265204号公报(段落0025～0035、图1～图3)专利文献2：日本特开平4-31302号公报(5～6页、图2)专利文献3：日本特开2008-222495号公报(段落0018～0024、图2～图4)
技术实现思路
专利技术要解决的课题在近年来的称为圆筒多管式的臭氧发生装置中，每1台装置能够搭载的电极管的高密度化、高集成化成为低成本化的趋势。予以说明，这里所示的电极管，表示以同心同轴状配置的金属制的接地电极管与在利用玻璃、陶瓷等的电介体管的内表面设置有导电层的高电压电极管的组合。实现高密度化、高集成化时，所应用的电极管1根的直径也倾向于缩小、小径化，逐渐能够使用市售流通品等低成本的电极管。另一方面，就电极管的小径化而言，对于高电压电极管，形成其导电层的技术受到限定，所形成的导电层不得不成为薄膜。当然，就导电层的薄膜化而言，与厚膜相比，对于腐蚀、劣化的耐受性小，因此对装置寿命产生大的影响。因此，在近年来，需要进一步避免导电层与HNO3的接触。另外，近年来，也从节能化的观点考虑，实施了臭氧发生装置的高效的运用，与其连续动作相比，不如间歇动作在增加。在间歇动作中，在某一定期间的运转期间后设置规定期间的停止期间，在停止期间中成为使气体流通停止了的运转待机状态。该停止期间也取决于臭氧利用设备的负荷状况，有时从数日到数周。但是，由N2O5生成HNO3的反应及HNO3与金属的反应是比较快的反应形态，甚至在该短的停止期间，在臭氧发生装置内，含有上述的N2O5的NOx及HNO3解吸、扩散，电极部腐蚀劣化。当然，如果在停止期间中也常常使原料气体在臭氧发生装置中流通，则能够实时地将随着时间经过而解吸的NOx及HNO3向臭氧发生装置外除去，虽然为了高效的运用而设置了停止期间，但是在运转待机状态的臭氧发生装置中消耗气体、产生成本，这即使在用户方面也难以接受。本专利技术为了解决上述这样的课题而完成，目的在于：在使用了具有间歇运转、暂时停止等封入了气体的运转待机状态的臭氧发生装置的臭氧发生系统中，考虑近年来的装置、运转状况而从根本上重新审视原因后，抑制HNO3(硝酸)引起的电极部的腐蚀。用于解决课题的手段就本专利技术而言，提供臭氧发生系统，该臭氧发生系统具备：具有对置配置而形成放电空间的放电电极的臭氧发生装置、向臭氧发生装置供给含氧的原料气体的气体供给装置、供给用于将放电电极冷却的冷却水的冷却装置、向放电电极供给用于放电的电力的电源装置、和控制气体供给装置和电源装置的控制部，该控制部进行成为使下述的期间交替地反复的间歇运转的控制：通过在从气体供给装置向臭氧发生装置供给原料气体的同时从电源装置向放电电极供给电力从而臭氧发生装置发生臭氧的臭氧发生运转期间、和停止从气体供给装置向臭氧发生装置的气体供给和从电源装置向放电电极的电力供给而不发生臭氧的臭氧发生运转待机期间，其中，具有一边使臭氧发生装置内的气体循环一边将该循环的气体中的至少硝酸除去的气体循环装置，控制部以如下的方式进行控制：在臭氧发生运转待机期间，通过原料气体将臭氧发生装置内的气体置换，使臭氧发生装置内为比大气压高的压力后，将气体循环装置连接至臭氧发生装置。另外，具备将臭氧发生装置内的气体排出到大气中的气体排出装置，控制部以如下的方式进行控制：在臭氧发生运转待机期间，通过原料气体将臭氧发生装置内的气体置换，使臭氧发生装置内为比大气压高的压力后，一边将臭氧发生装置内的压力维持在比大气压高的压力一边使臭氧发生装置中的气体经由气体排出装置而泄漏到大气中。专利技术的效果根据本专利技术，由于在间歇运转中的臭氧发生装置的臭氧发生运转待机期间，将在臭氧发生装置内被封入的气体循环到臭氧发生装置外部，从循环到外部的气体中至少将HNO3除去，因此在臭氧发生运转待机期间能够防止臭氧发生装置内的HNO3的扩散。另外，由于使在臭氧发生装置内被封入的气体泄漏到臭氧发生装置外部，因此在臭氧发生装置内形成向气体出口侧的一方向的缓慢的气体流，因此在臭氧发生装置内进行扩散的NOx及HNO3不会在臭氧发生装置的气体入口侧存在。因此，对于放电电极，能够抑制起因于HNO3的腐蚀，能够得到可靠性高的臭氧发生系统。附图说明图1为表示根据本专利技术的实施方式1的臭氧发生系统的构成及气体流动系统的方块图。图2为表示根据本专利技术的实施方式1的臭氧发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种臭氧发生系统，该臭氧发生系统具备：具有对置配置而形成放电空间的放电电极的臭氧发生装置、向所述臭氧发生装置供给含氧的原料气体的气体供给装置、供给用于将所述放电电极冷却的冷却水的冷却装置、向所述放电电极供给用于放电的电力的电源装置、和控制所述气体供给装置和所述电源装置的控制部，该控制部进行形成使下述的期间交替地反复的间歇运转的控制：从所述气体供给装置向所述臭氧发生装置供给原料气体且从所述电源装置向所述放电电极供给电力而由此所述臭氧发生装置发生臭氧的臭氧发生运转期间、和停止从所述气体供给装置向所述臭氧发生装置的气体供给及从所述电源装置向所述放电电极的电力供给而不发生臭氧的臭氧发生运转待机期间，其特征在于，具备一边使所述臭氧发生装置内的气体循环一边至少将该循环的气体中的硝酸除去的气体循环装置，所述控制部以如下的方式进行控制：在所述臭氧发生运转待机期间，通过所述原料气体将所述臭氧发生装置内的气体置换，使所述臭氧发生装置内为比大气压高的压力后，将所述气体循环装置连接至所述臭氧发生装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.27 JP 2014-1323471.一种臭氧发生系统，该臭氧发生系统具备：具有对置配置而形成放电空间的放电电极的臭氧发生装置、向所述臭氧发生装置供给含氧的原料气体的气体供给装置、供给用于将所述放电电极冷却的冷却水的冷却装置、向所述放电电极供给用于放电的电力的电源装置、和控制所述气体供给装置和所述电源装置的控制部，该控制部进行形成使下述的期间交替地反复的间歇运转的控制：从所述气体供给装置向所述臭氧发生装置供给原料气体且从所述电源装置向所述放电电极供给电力而由此所述臭氧发生装置发生臭氧的臭氧发生运转期间、和停止从所述气体供给装置向所述臭氧发生装置的气体供给及从所述电源装置向所述放电电极的电力供给而不发生臭氧的臭氧发生运转待机期间，其特征在于，具备一边使所述臭氧发生装置内的气体循环一边至少将该循环的气体中的硝酸除去的气体循环装置，所述控制部以如下的方式进行控制：在所述臭氧发生运转待机期间，通过所述原料气体将所述臭氧发生装置内的气体置换，使所述臭氧发生装置内为比大气压高的压力后，将所述气体循环装置连接至所述臭氧发生装置。2.根据权利要求1所述的臭氧发生系统，其特征在于，具备多个所述臭氧发生装置，所述控制部进行控制以使得所述多个臭氧发生装置中的至少一个所述臭氧发生装置形成所述间歇运转，且在所述臭氧发生运转待机期间将所述气体循环装置连接至该进行控制以使得成为间歇运转的臭氧发生装置。3.一种臭氧发生系统，该臭氧发生系统具备：具有对置配置而形成放电空间的放电电极的臭氧发生装置、向所述臭氧发生装置供给含氧的原料气体的气体供给装置、供给用于将所述放电电极冷却的冷却水的冷却装置、向所述放电电极供给用于放电的电力的电源装置、和控制所述气体供给装置和所述电源装置的控制部，该控制部进行形成使下述的期间交替地反复的间歇运转的控制：从所述气体供给装置向所述臭氧发生装置供给原料气体且从所述电源装置向所述放电电极供给电力而由此所述臭氧发生装置发生臭氧的臭氧发生运转期间、和停止从所述气体供给装置向所述臭氧发生装置的气体供给及从所述电源装置向所述放电电极的电力供给而不发生臭氧的臭氧发生运转待机期间，其特征在于，具备：将所述臭氧发生装置内的气体向大气中排出的气体排出装置，所述控制部以如下的方式进行控制：在所述臭氧发生运转待机期间，通过所述原料气体将所述臭氧发生装置内的气体置换，使所述臭氧发生装置内为比大气压高的压力后，一边将所述臭氧发生装置内的压力维持在比大气压高的压力，一边使所述臭氧发生装置中的气体经由所述气体排出装置而泄漏到大气中。4.根据权利要求3所述的臭氧发生系统，其特征在于，具备多个所述臭氧发生装置，所述控制部进行控制以使得所述多个臭氧发生装置中的至少一个所述臭氧发生装置成为所述间歇运转，且使该进行控制以使得成为间歇运转的...

【专利技术属性】
技术研发人员：和田昇，稻永康隆，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP