Озонация

[КЕН]

Озонатор
Озонатор — устройство для получения озона (O3). Озон является аллотропной модификацией кислорода, содержащей в молекуле три атома кислорода. В большинстве случаев исходным веществом для синтеза озона выступает молекулярный кислород (O2), а сам процесс описывается уравнением 3O2 > 2O3. Эта реакция является эндотермичной и легко обратимой. Поэтому, на практике применяется комплекс мер, способствующих максимальному смещению её равновесия в сторону целевого продукта.
Существует множество способов получения озона, которые можно разделить на 4 класса:
1. Синтез из газообразного кислорода под воздействием тихого электрического разряда. С этой целью в зазор между электродами, подключенными к источнику высокого напряжения пропускается воздух или чистый кислород. Напряжение, подающееся на электроды, обычно составляет от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч вольт. Лучшая производительность достигается при использовании чистого кислорода, максимально низкой температуры газа и применении пульсирующего постоянного тока. Зазор между электродами и эффективная площадь электродов определяются рабочим напряжением и скоростью подачи кислородсодержащего газа. Металлические электроды могут каталитически разлагать соприкасающийся с ними озон, поэтому их часто помещают внутрь тонкой секлянной оболочки. Иногда в качестве своеобразных электродов выступают трубки, заполненные проводящей жидкостью, например, серной кислотой. Электродные пары для повышения производительности аппарата часто собирают в большие пакеты, охлаждаемые проточной водой. Концентрация озона на выходе из таких реакторов (в зависимости от их конструкции и содержания кислорода в исходной газовой смеси) обычно не превышает нескольких процентов, а при использовании атмосферного воздуха составляет лишь доли процента. Кроме того, озонсодержащая газовая смесь, получаемая в тихом разряде из атмосферного воздуха, содержит значительное количество оксидов азота, обладающих высокой реакционной способностью, что является неприемлемым для многих технологических процессов. Поэтому, применение в качестве исходного сырья для синтеза озона чистого кислорода (который может быть легко рекуперирован) часто бывает рентабельнее, чем применение атмосферного воздуха.
2. Синтез под воздействием ультрафиолетового излучения более прост в реализации, но значительно менее производителен. Он состоит в том, что кислородсодержащий газ пропускается через охлаждаемый и прозрачный для ультрафиолетового излучения (например, кварцевый) реактор, облучаемый источником ультрафиолетового излучения, имеющим подходящий спектр. В качестве газа, как правило, используется чистый кислород. В качестве источника для самодельных приборов удобны лишенные кожуха ртутные лампы высокого давления (типа ДРЛ). Выход озона при использовании УФ-установок невысок, поэтому в промышленно выпускаемых приборах этот метод, как правило, не реализуется.
3. Озон может быть получен при электролизе. В качестве электролита может использоваться, например, крепкий раствор хлорной кислоты. Процесс стараются вести при возможно более низкой температуре, что существенно увеличивает производительность аппарата по озону. Методом электролиза удается получать кислородно-озоновую смесь с очень высоким (десятки процентов) содержанием озона. Недостатком электролитических методов является дороговизна электролитов и электродов, которые обычно изготавливаются из благородных металлов.
4. Озон может в значительных количествах образовываться при окислении некоторых веществ. Наиболее известным примером такого рода реакций является окисление пинена(основного компонента скипидара) кислородом воздуха, в результате которого образуется заметное количество озона. Выделяющийся при этой реакции озон может быть использован для окисления других веществ — как непосредственно в смеси со скипидаром, так и после его сепарации. Однако, этот метод имеет крайне ограниченное применение по причине дороговизны сырья и проблем с разделением продуктов реации.
Озонаторы для промышленного, бытового и медицинского применения
Озонаторы не следует путать с ионизаторами (такими, как люстра Чижевского). Это разные приборы. Ионизаторы сообщают дополнительный отрицательный электрический заряд молекулам воздуха и при правильной настройке генерировать озон не должны. Озон является очень сильным окислителем и чрезвычайно ядовит даже в низких концентрациях. Он находит ограниченное применение в промышленном синтезе (например, при получении янтарной кислоты из изделий и отходов каучукового производства), в терапии (т. н. озонотерапия). Иногда он применяется для очистки и обеззараживания питьевой воды (например, на речных судах) и некоторых промышленных стоков, содержащих легкоокисляемую органику, когда использование более традиционных окислителей по тем или иным причинам не желательно. Однако в таком качестве он значително менее эффективен и гораздо более дорог, чем они. Применение озонаторов для стерилизации медицинского инструмента, как правило, неэффективно.

[КЕН]

ОЗОНАТОРЫ ВОДЫ

Озонаторы воды
Применяются для очистки воды от примесей железа, марганца, очистки воды от привкусов и запахов (сероводорода), гербецидов, пестицидов, нефтепродуктов, а также для обеззараживания воды.
Традиционная схема озонатора воды включает в себя концентратор кислорода или систему воздухоподготовки (компрессор и система предварительной очистки воздуха), осушитель воздуха с нагревной или короткоцикловой регенерацией, кислородный озонатор или озонатор осушенного воздуха или универсальный озонатор воды и реакционную камеру. Подобные схемы, несмотря на их некоторую сложность часто оказываются оптимальными для средних и больших установок озонирования воды так как минимизируют потери озона и энергозатраты на его производство. Для малых установок озонирования воды обычно гораздо более привлекательной оказывается схема построенная на базе универсального озонатора воды, который может работать на неосушенном воздухе. В этом случае расход энергии на производство озона не играет большой роли поскольку речь идет о мощностях порядка 30-40 Вт.

[Tachyt]

В некоторых узв применяют добавление озона в существующую систему подачи кислорода на уровне 3 - 4 % от уровня кислорода.

[flagmanfish]

В некоторых узв применяют добавление озона в существующую систему подачи кислорода на уровне 3 - 4 % от уровня кислорода.

Простите мое невежество, но что означает 3-4% от уровня кислорода, расскажите как специалист

[Tachyt]

Простите мое невежество, но что означает 3-4% от уровня кислорода, расскажите как специалист

Всегда к Вашим услугам, . Здесь я имел в виду, что в некоторых промышленных узв с высокой плотностью посадки, озон используется как дополнительное средство борьбы с бактериальными жаберными болезнями, Aeromonas salmonicida,Vibrio anguillarum, Vibrio salmonicida, Yersinia ruckerij и IPNV. Оптимальное количество озона в этом случае составило 3 - 4% от количества кислорода, подаваемого в систему.

[flagmanfish]

а не правильней ли будет считать озон на объем обрабатываемой воды?

[Tachyt]

По всей видимости, в узв главное не количество воды как таковое, а то что содержится в ней. В основном методики расчетов (без ложной скромности замечу, что мне известны почти все варианты методик и я отслеживаю все новации в этом) кормов, кислорода, биофильтров и т.п. отталкиваются от количества рыбы в воде, а не от объемов воды. Иначе все теряет смысл. По объему обрабатываемой воды, верней по степени ее загрязненности, расчеты ведут в области очистки коммунальных и промышленных стоков.
Логически рассуждая, если озон добавляется в систему подачи кислорода, как в нижеприведенном мною примере, то рассчитанное количество озона удобнее выразить в процентном соотношении к кислороду.

[flagmanfish]

Я почему спросил, ведь после введения корма потребность в кислороде возрастает и его желательно добавлять. В то же время на количество озона это не повлияет. Всегда считали по количеству обрабатываемой воды, тоже очень удобно, знаем нормы на окисление и обеззараживание, добавляем на погрешность не прореагировавшего озона и умножаем на объем прокачиваемой воды. Получается необходимая мощность генератора озона. Но сразу оговорюсь, это справедливо только при наличии деструктора.

[Tachyt]

Что ж, возможно и Ваш способ имеет право на жизнь, но количество подаваемого кислорода рассчитывается не в корреляции с пиками и спадами продуктов метаболизма, а по верхней границе потребления. Довольно сложно отслеживать пики и спады в реальном времени и коррелировать кислород в соответствии в режиме реального времени, по крайней мере в промузв такой практикой не занимаются, в том числе и из - за того что это усложняет систему управления и по причине того, что кислород не имеет существенной нагрузки в себестоимости рыбы. Я встречал исследования в этом направлении в лабораторных и полупромышленных масштабах, но широкого применения это не нашло.

[Tachyt]

Получил некоторые сведения о технологии применения озона для обработки сомовьего мяса с целью избавления от посторонних привкусов и запаха. Буду разбираться, только со временем не очень.