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)點是臭氧產(chǎn)量大、技術(shù)簡單，突出的問題主要是臭氧的轉(zhuǎn)化率太低，目前世界各國一般的轉(zhuǎn)化率僅為10%左右，就是說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掉了。這使得臭氧的制造成本居高不下，嚴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，沒有真正達到降低成本的目的。因此實現(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重要方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，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)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(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C，吸附塔Ⅳ的第二出口與臭氧儲存罐的入口之間設(shè)置有閥門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G，空氣泵與吸附塔Ⅱ的第二入口之間設(shè)置有閥門H，吸附塔Ⅴ的第二出口與臭氧儲存罐的入口之間設(shè)置有閥門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K，吸附塔Ⅱ的第一出口與氧氣泵之間有閥門L，空氣泵的出口與吸附塔Ⅲ的第二入口之間有閥門M，吸附塔Ⅰ的第二出口與臭氧儲存罐之間有閥門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P，吸附塔Ⅱ的第二出口與臭氧儲存罐之間有閥門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R，吸附塔Ⅲ的第一出口與氧氣泵之間有閥門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U，吸附塔Ⅲ的第二出口與臭氧儲存罐之間有閥門V，空氣泵的出口與吸附塔Ⅳ的第二入口之間有閥門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X, 吸附塔Ⅳ的第一出口與氧氣泵之間有閥門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Z1，空氣泵的出口與吸附塔Ⅴ的第二入口之間有閥門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Z4。

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

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

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)簡單，易于操作，設(shè)備運行自動化，能耗低。

附圖說明

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-臭氧儲存罐，10-空氣泵， 11-氧氣泵， 12-閥門A，13-閥門B，14-閥門C，15閥門D，16-閥門E，17-閥門F，18-閥門G，19-閥門H，20-閥門I，21-閥門J，22-閥門K，23-閥門L，24-閥門M，25-閥門N，26-閥門O，27-閥門P，28-閥門Q，29-閥門R，30-閥門S，31-閥門T，32-閥門U，33-閥門V，34-閥門W，35-閥門X，36-閥門Y，37-閥門Z，38-閥門Z1，39-閥門Z2，40-閥門Z3，41-閥門Z4。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的描述，但本發(fā)明的保護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專利201410038140.8公開的物質(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C14，吸附塔Ⅳ7的第二出口與臭氧儲存罐9的入口之間設(shè)置有閥門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G18，空氣泵10與吸附塔Ⅱ5的第二入口之間設(shè)置有閥門H19，吸附塔Ⅴ8的第二出口與臭氧儲存罐9的入口之間設(shè)置有閥門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K22，吸附塔Ⅱ5的第一出口與氧氣泵11之間有閥門L23，空氣泵10的出口與吸附塔Ⅲ6的第二入口之間有閥門M24，吸附塔Ⅰ4的第二出口與臭氧儲存罐9之間有閥門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P27，吸附塔Ⅱ5的第二出口與臭氧儲存罐9之間有閥門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R29，吸附塔Ⅲ6的第一出口與氧氣泵11之間有閥門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U32，吸附塔Ⅲ6的第二出口與臭氧儲存罐9之間有閥門V33，空氣泵10的出口與吸附塔Ⅳ7的第二入口之間有閥門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X35, 吸附塔Ⅳ7的第一出口與氧氣泵11之間有閥門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Z138，空氣泵10的出口與吸附塔Ⅴ8的第二入口之間有閥門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Z441。

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

本發(fā)明的工作過程如下：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，通過電暈放電產(chǎn)生臭氧和氧氣的混合氣體，開啟閥門A12、閥門Z441和閥門G18，臭氧和氧氣的混合氣體經(jīng)過閥門A12進入吸附塔Ⅴ8與吸附塔Ⅰ4，對臭氧和氧氣進行吸附分離，將臭氧吸附，分離出的氧氣通過閥門G18和氧氣泵11進入氧氣緩沖罐2，待吸附塔Ⅴ8與吸附塔Ⅰ4吸附飽和后，關(guān)閉閥門A12、閥門G18和閥門Z441，打開閥門F17、閥門L23、閥門P27、閥門I20、閥門Z138、閥門O26和閥門M24，讓臭氧和氧氣的混合氣體進入吸附塔Ⅰ4與吸附塔Ⅱ5內(nèi)，分離臭氧和氧氣，將臭氧吸附，分離出的氧氣通過閥門L23和氧氣泵11進入氧氣緩沖罐2，同時空氣由空氣泵10加壓，通過閥門Z138、閥門O26和閥門M24沖洗吸附塔Ⅴ8內(nèi)的臭氧，再通過閥門I20進入臭氧緩沖罐9；當吸附塔Ⅰ4與吸附塔Ⅱ5吸附飽和后，關(guān)閉閥門F17、閥門L23、閥門P27、閥門M24、閥門O26、閥門I20，開啟閥門K22、閥門R29、閥門S30、閥門W34、閥門Z340和閥門N25，讓臭氧和氧氣的混合氣體進入吸附塔Ⅱ5與吸附塔Ⅲ6內(nèi)，分離臭氧和氧氣，將臭氧吸附，分離出的氧氣通過閥門S30和氧氣泵11進入氧氣緩沖罐2，同時空氣由空氣泵10加壓，通過閥門W34、閥門Z138和閥門Z340沖洗吸附塔Ⅰ4內(nèi)的臭氧，再通過閥門N25進入臭氧緩沖罐9；當吸附塔Ⅱ5與吸附塔Ⅲ6吸附飽和后，關(guān)閉閥門K22、閥門R29、閥門S30、閥門W34、閥門Z138和閥門N25，開啟閥門T31、閥門U32、閥門Y36、閥門Z239、閥門E16和閥門Q28，讓臭氧和氧氣的混合氣體進入吸附塔Ⅲ6與吸附塔Ⅳ7與內(nèi)，分離臭氧和氧氣，將臭氧吸附，分離出的氧氣通過閥門Y36和氧氣泵11進入氧氣緩沖罐2，同時空氣由空氣泵10加壓，通過閥門Z239、閥門Z340、閥門E16沖洗吸附塔Ⅱ5內(nèi)的臭氧，再通過閥門Q28進入臭氧緩沖罐9。當吸附塔Ⅲ6與吸附塔Ⅳ7吸附飽和后，關(guān)閉閥門T31、閥門U32、閥門Y36、閥門Z239、閥門Z340和閥門Q28，開啟閥門X35、閥門Z37、閥門B13、閥門J21、閥門C14和閥門V33，讓臭氧和氧氣的混合氣體進入吸附塔Ⅳ7與吸附塔Ⅴ8內(nèi)，分離臭氧和氧氣，將臭氧吸附，分離出的氧氣通過閥門B13和氧氣泵11進入氧氣緩沖罐2，同時空氣由空氣泵10加壓，通過閥門C14、閥門E16、閥門J21沖洗吸附塔Ⅲ6內(nèi)的臭氧，再通過閥門V33進入臭氧緩沖罐9。當吸附塔Ⅳ7與吸附塔Ⅴ8吸附飽和后，關(guān)閉閥門X35、閥門Z37、閥門B13、閥門C14、閥門E16和閥門V33，開啟Z441、閥門G18、閥門A12、閥門H19、閥門O26和閥門D15，讓臭氧和氧氣的混合氣體進入吸附塔Ⅴ8與吸附塔Ⅰ4內(nèi)，分離臭氧和氧氣，將臭氧吸附，分離出的氧氣通過閥門G18和氧氣泵11進入氧氣緩沖罐2，同時空氣由空氣泵10加壓，通過閥門H19、閥門J21、閥門O26沖洗吸附塔Ⅳ7內(nèi)的臭氧，再通過閥門D15進入臭氧緩沖罐9。

重復上面流程，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，整個流程由PLC控制，自動完成。

本發(fā)明的實施例僅僅公開了五塔吸附的形式，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，比如三塔、四塔、六塔甚至更多吸附塔的類似連接結(jié)構(gòu)，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換,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、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。