ازن ژنراتور

99/3/7 , 2:28 ع نظر

ازن چیست؟

ازن مولکول غیر آلی با سه اتمی اکسیژن است، ازن به شکل گاز در لایه ی بالایی جو زمین انباشته شده است و همه از آن به عنوان لایه محافظی در مقابل اشعه زیان آور ماوراء بنفش خورشید می شناسند. در واقع این گاز زمانی تشکیل میگردد که مولکولهای O2 توسط پرتوهای فرابنفش یا قوس الکتریکی به 2 اتم اکسیژن مجزا تفکیک میشود. این اتم های آزاد اکسیژن می توانند در گروه های سه تایی ترکیب شده و ازن را به وجود آورند. در این مقاله سعی داریم به بررسی دستگاه ازن ژنراتور بپردازیم.
امروزه با توجه به پیشرفت روزافزون دانش و تکنولوژی، این گاز ناپایدار به عنوان قویترین اکسید کننده و ضدعفونی کننده شناخته شده است.از این رو از گاز ازن به جهت تصفیه آب کارخانه های آب معدنی، تصفیه و ضدعفونی کردن آب استخرهای شنا، گندزدایی فاضلاب و پساب های صنعتی مانند: پتروشیمی، پزشکی، آزمایشگاهی، نساجی، دامداری و…. مورد استفاده قرار میگیرد.
در واقع این گاز به دلیل ساختار ناپایداری که دارد، پس از انجام ضدعفونی و گذشت زمان کوتاه به اکسیژن تبدیل می شود. لذا باقی مانده ای بر جا نمی گذارد. این خصوصیت خارق العاده ازن موجب استفاده گسترده آن شده و ازن را در گروه ضدعفونی کننده های ارگانیک قرار داده است.

تاریخچه ازن

تولید ازن از تخلیه الکتریکی

با اعمال یک ولتاژ الکتریکی بالا به دو رسانا و ایجاد جرقه و تخلیه الکتریکی بین آن دو، انرژی لازم به مولکول های اکسیژن O2 که در اطراف جرقه هستند داده میشود. این انرژی میتواند پیوند مولکولی O2 را شکسته و آن را 2 دو اتم O تبدیل کند. هر کدام از این اتم های اکسیژن میتوانند با یک مولکول اکسیژن O2 پیوند برقرار کرده و به مولکول O3 یا همان اوزون تبدیل شوند.

هر جرقه الکتریکی میتواند مقادیری اوزون تولید کند مثلا وقتی رعد و برق میزند مقادیر بسیار زیادی اوزون تولید میشود. این یکی از دلایلی است که پس از یک رعد و برق بوی تازگی و پاکی هوا حس میشود.

اجزای ازن ژنراتور تخلیه کرونا

کرونا سل یا راکتور ازن

این سل به شکل صفحه ای یا لوله ای ساخته می شود و از دو هادی برای کاتد و آند که یک دی الکتریک در بین آنها قرار گرفته است ،استفاده میکنند.

ترانسفورماتور ولتاژ بالا

این ترانسفورماتور جهت ایجاد جرقه بین الکترودهای سل کرونا

مولد فرکانس بالا

برای تولید اوزون به یک ولتاژ متناوب نیاز دارید. با همان فرکانس برق شهر نیز میتوان اوزون تولید کرد اما چون فرکانس پایینی دارد سایز دستگاه و ترانس بزرگ میشود. به همین دلیل از یک مولد فرکانس بالا استفاده میکنند.

تولید تجاری ازن از نور ماوراء بنفش

ازن ژنراتور یکی از مهمترین مولفه های سیستم تولید ازن است.ازن مصرفی برای کاربردهای تجاری و صنعتی دقیقا مانند روش تولیدی ازن در طبیعت می باشد. برای تولید ازن از لامپ های uvبا فشار کم و طول موج کوتاه در دستگاه ازن ژنراتوراستفاده میکنند این لامپ ها نورuv را در دو پیک 185 و 254 نانومتر (در محدوده ی نور ماوراءبنفش ) تولید میکنند.در طول موج 185 نانومتر مولکولهای اکسیژن فوتولیز شده و ازن تولید میشود ولی در طول موج 254 نانومتر نورماوراء بنفش تولیدی باعث از بین رفتن باکتری ها و مواد میکروبی می شود.
لامپ uv به طور معمول در یک محفظه استیل یا آلومینیومی قرارمیگیرد و با عبور جریان هوا یا گاز اکسیژن خالص از این محفظه ضمن تابش نور uv با طول موج 185 نانومتر باعث فوتولیز مولکول اکسیژن شده و ازن تشکیل میگردد.

ژنراتورهای ازن نسبتا ساده هستند. اجزای لازم برای تولید ازن ژنراتور عبارتند از:

•  لامپ uv 185نانومتر
•  فن یا پمپ هوا برای تزریق و جریان هوا در طول محفظه
•  محفظه از جنس آلومینیوم یا استیل
•  ترانسفورماتورجهت روشن کردن لامپ

دستگاه ازن ژنراتور

دستگاه ازن ژنراتور به عنوان ابزاری مؤثر برای تمیز کردن آلودگی هوا و بو است که در موارد مشابه نیز مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال ازن یک محرک ریه است که می تواند عوارض جانبی را برای سلامتی ایجاد کند. دستگاه ازن ژنراتور یا ازن ساز به عنوان روشی مؤثر برای تمیز کردن آلودگی هوا و بوها تبلیغ می شود اما ازن با عوارض جانبی سلامتی همراه است.شواهد علمی موجود نشان می دهد که غلظت ازن که از طریق تنفس بی خطر است، بعید است در کنترل آلودگی هوای خانه مؤثر باشد. تولید کنندگان و فروشندگان دستگاه ازن ژنراتور از اصطلاحات متنوعی برای توصیف ازن استفاده می کنند.

مکانیسم عملکرد ازن ژنراتور

مکانیسم عملکرد ازن زنراتور براساس خاصیت اکسیدکنندگی ازن است. این مولکولهای ناپایدار خاصیت اکسیدکنندگی قوی دارند و دیگر مولکولها را اکسید میکنند. این ویژگی ازن باعث شده که از آن به عنوان ماده‌ای برای تصفیه در زمینه‌های مختلفی چون تصفیه فاضلاب شهری، تهیه آب آشامیدنی، صنایع غذایی، صنایع کاغذ و نساجی استفاده شود. مهم­ترین فایده ازن ویژگی تمیز بودن آن است، زیرا مواد را اکسید می‌کند بطوریکه تقریبا محصول جانبی تولید نمی‌کند. از طرفی ازن دارای بوی قابل تشخیصی است و از این رو غلظت‌های خیلی کم آن نیز قابل درک است و این باعث ایمنی کارکرد با ازن می‌شود.ازن می‌تواند بو و میکروارگانیزم‌هایی چون ویروس، قارچ و باکتری را اکسید و ازبین ببرد.

مشخصات فنی دستگاه ازن ژنراتور

•   کمپرسور پکیج تناوبی جهت تامین هوای ژنراتور ازن
•   انژکتور مخصوص گاز ازن از جنس های UPVC و PTFE مقاوم در برابر گاز ازن
•   شیر یکطرفه مخصوص ازن جهت جلوگیری از بازگشت گاز ازن به داخل دستگاه ازن ژنراتور (Ozone Check Valve)
•   مخزن واکنش گاز ازن در آب ،مقاوم در برابر خوردگی قابلیت
•   سیستم کنترل جریان ازن جهت جلوگیری از برگشت آب به داخل سیستم ازن ژنراتور
•   شیلنگ تفلون مقاوم در برابر خوردگی جهت انتقال گاز

مزایای استفاده از ازن ژنراتور

ازن و کلر هردو به عنوان ضد عفونی کننده و گندزدا در واحدهای تصفیه آب و فاضلاب مورد استفاده قرار میگیرند و مکانیسم عملکرد هر دو در ضدعفونی کردن یکسان است ولی با توجه به معایبی که در استفاده از کلر( گازیا پودر) وجود دارد استفاده از ازن مقرون به صرفه تر خواهد بود.

•   بالا بودن قدرت اکسید کنندگی ( تا 50 برابر قوی تر از کلر)
•   تاثیر گذاری بر طیف گسترده‌ای از میکروارگانیزمها شامل میکروب‌ها، باکتری‌ها (تا 3125 برابر سریعتر از کلر) و ویروس‌ها (1000-600 برابر سریعتر از کلر)
•   قدرت ضد عفونی بالا حتی در غلظت کم
•   موثر بودن فرایند ازناسیون در زمان کم (10 تا 30 دقیقه)
•   اکسیداسیون مواد معدنی نظیر آهن، منگنز، سیانیدها، سولفید‌ها و نیتریت‌ها و انعقاد جامدات محلول برای خالص نگهداشتن آب
•   عدم تولید هرگونه محصول جانبی هنگام تبدیل شدن به کسیژن
•   باقی نماندن هیچ گونه ماده اضافی‌ بعد از فرآیند ازناسیون به دلیل تجزیه شدن سریع ازن
•   کاهش یا حذف تعمیرات استخر، مانند زنگ زدن یا خورگی تجهیزات و دیواره های داخلی استخر ناشی از مواد شیمیایی قوی مثل کلر یا جوش‌شیرین
•   جلوگیری از انتقال بیماری‌ها مانند حصبه، وبا، هپاتیت، بیماری‌های قارچی و پوستی و …
•   کاهش 70 تا 90 درصدی در استفاده از مواد شیمیایی و در نتیجه عدم سوزش در بینی و چشم
•   از بین بردن پاتوژن‌های مقاوم نسبت به کلر
•   سازگار بودن با محیط زیست و عدم تولید پساب‌های زیان بار برای محیط زیست
•  بی خطر بودن برای کاربر و اپراتور
•    عدم تغییر pH آب
•   افزایش اکسیژن در آب و محیط استخر و ایجاد شفافیت مضاعف در آب
•   خنثی کردن بوی بد، مزه و رنگ
•   نداشتن مشکلات ایمنی حمل و نقل و ذخیره سازی به دلیل تولیدشدن در محل
•   حذف هزینه ماهانه مواد شیمیایی و دفع مواد زائد و در نتیجه مقرون به صرفه و موثر بودن آن با توجه به تولید الکتریکی آن در محل
•   کاهش هزینه انتقال و ذخیره مواد شیمیایی خطرنک
•   بهبود ظرفیت فیلتر و مواد منعقدکننده، کاهش استفاده از منعقدکننده‌ها و کاهش احیاء فیلتر
•   کاهش مصرف آب به علت افزایش کیفیت آن

کاربرد دستگاه ازن ژنراتور در تصفیه فاضلاب

کاربردهای گسترده تکنولوژی های دستگاه ازن ساز بر اساس تولید مقیاس بزرگ تولید کننده ازن و واکنش شیمیایی ازن ایجاد می شود. از این رو لازم است تا اصول تولید ازن خلاصه شود و روابط مناسب فیزیکوشیمیایی ازن که از اهمیت اساسی برخوردار هستند، تجزیه و تحلیل شوند. پیشرفت های فنی و کاربردهای عملی در مورد مکانیسم های تولید ازن با دستگاه ازن ژنراتور نشان دهنده خصوصیات فیزیکوشیمیایی ازن و همچنین کاربردهای ازن در تصفیه آب است. ازن می تواند در اثر با تماس فسفر، تخلیه آرام، واکنش های فتوشیمیایی و واکنش های الکترو شیمیایی تولید کند که در اصل با جذب مجدد اتم اکسیژن با مولکول اکسیژن صورت می پذیرد. دستگاه ازن ژنراتور کاربردهای به خصوصی دارد که از میان آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• اکسیداسیون زباله های آلی
• تخریب سیانید
• اکسیداسیون پتروشیمی آب زیرزمینی
• سرریز فلزات سنگین
• پساب پالپ و کاغذ
• پساب آسیاب نساجی
• حذف آثار نشاسته ، حذفFOG، روغن، گریس
• دفع سموم و آفات و حشره کش ها
• کاهش پسماندهای خانگی
• تصفیه ثانویه فاضلاب شهری
• استخراج فلزات سنگین

فرآیند تصفیه فاضلاب با دستگاه ازن ساز

تأثیر ازن بر روی ویروس کرونا

همانطور که می­دانیم ویروس­ها از لحاظ علمی موجودات زنده ­ای نیستند و بیومولکول ­های پیچیده ­ای محسوب می­شوند که برای فعال شدن باید داخل ساختار زنده­ سلول قرار گیرند. کرونا ویروس نیز جزء ویروس­ های پوشش دار محسوب می­شود که در مقابل تنش و استرس  ­های فیزیکی – شیمیایی بسیار حساس است.

برهمین اساس این نوع از ویروس کرونا نیز اگر در مقابل غلظت مناسبی از گاز ازن قرار گیرد و مدت زمان اثر نیز کاملا به صورت علمی مشخص شود، می­توان ضدعفونی با ازن را شیوه ­ای مؤثر دانست. در این شیوه­ ضدعفونی با ازن، گاز منتشر شده به لایه­ بیرونی پوشاننده­ ویروس نفوذ کرده و وارد ساختار اصلی آن می­شود که RNA ویروس یا ماده ژنتیکی آن قرار دارد و آسیب به جدی به آن وارد خواهد شد. به فرایند آسیب دیدن لایه­ بیرونی یا پوشش بیرونی ویروس به کمک ضدعفونی با ازن، اکسیداسیون می­گویند که احتمالا تا 99% و یا حتی کاملا ویروس را از بین ببرد.

انواع دستگاه ازن ژنراتور مناسب برای پاکسازی محیط

دستگاه ­های ازن ژنراتور یا مولد گاز ازن که برای ازن درمانی استفاده می­شوند، برای ضدعفونی با ازن در برابر ویروس کرونا نیز بسیار مؤثر هستند. اما هر کدام بسته به نحوه­ عملکرد و راندمان و هزینه ­های جانبی اصلا توصیه نمی­شوند. با این حال جهت مقایسه­ بهتر و اطلاع از انواع دستگاه ازن ژنراتور ، تمامی موارد را ذکر خواهیم کرد تا بهترین گزینه را برای ضدعفونی با ازن در صنعت پزشکی استفاده کنید:

• UV Ozone Generator: این دستگاه ­ها معمولا ارزان قیمت هستند اما کارایی بسیار پایینی دارند. در حالت طبیعی نیز نور UV خورشید به مولکول ­های اکسیژن برخورد کرده و در نتیجه­ آن دو اتم اکسیژن تولید می­شوند که در واکنش بعدی تولید گاز ازن و مقداری هم گاز اکسیژن خواهیم داشت. دستگاه­ هایی هم که به این شیوه کار می­کنند تا برای مصارف تحقیقاتی و درمانی به منظور ضدعفونی با ازن استفاده شوند چون مصرف برق بالا و مدت زمان زیادی نیاز دارند تا مقدار کمی ازن تولید کنند، اصلا توصیه نمی­شوند.
• Corona Discharge: این نوع دستگاه اثر صاعقه را در تولید ازن شبیه سازی می­کند اما ازنی که به این شیوه در محیط بیرون تولید می­گردد، ازن خالص نیست. زیرا فقط 21% جو را اکسیژن تشکیل داده و ما برای ضدعفونی با ازن به ازن خالص نیاز داریم. در نتیجه هوایی که وارد دستگاه می­شود باید اکسیژن خالص باشد. به دلیل اینکه این دستگاه نیز با اکسیژن خالص کار می­کند یکی از بهترین نمونه­ها محسوب می­شود که تانک اکسیژن برای آن در نظر گرفته شده است. اما عیب دستگاه ازن ژنراتور این است که نیروی الکتریسیته­ زیادی نیاز دارد تا ازن کافی برای پروسه­ ضدعفونی با ازن تولید کند و همین امر سبب تولید گرمای زیاد می­شود. به همین دلیل باید تهویه­ بسیار قوی قرار داد. ضمنا تولید ازن در رطوبت بالای 60% نیز متوقف می­شود. با این حال این دستگاه­ها بهترین نوع هستند.
• Cold Plasma Ozone Generator: این دستگاه برای تولید ازن و مصرف آن در ضدعفونی با ازن از طریق لوله ­های حاوی گاز نجیب نئون که در یک محفظه­ بزرگ در کنار هم قرار گرفته­اند، کار می­کنند. یک الکترود در انتهای محفظه قرار داده شده که با وصل شدن جریان برق میدان الکتریکی بین دو لوله ایجاد شده و گازهای نجیب داخل آن را یونیزه می­کند. با عبور اکسیژن از داخل محفظه در این حالت، ازن تشکیل می­گردد و چون گرمایی تولید نمی­کند لفظ Cold را به آن داده­اند. راندمان کاری آن نیز مانند دستگاه قبلی است و گرما هم تولید نمی­کند. اما عیب آن این است که بسیار حجیم، سنگین و گران قیمت است و در بازار حداقل با قیمت 2 هزار دلار به فروش می­رسد.
• Electrolytic Ozone Generator : این نوع اصلا برای ضدعفونی با ازن برای کرونا ویروس مناسب نیست و از این نوع برای ضدعفونی آب استفاده می­شود چون اکسیژن مورد نیاز خود برای تولید گاز ازن را از داخل آب پساب یا فاضلاب تأمین می­کند.

گروه مهندسی اوژن اطلس سپهر معتبرترین و موفق­ترین شرکت داخلی با ارتباطات بین المللی گسترده، عرضه کننده­ بهترین و باکیفیت­ ترین دستگاه ­های ازن ژنراتور در بازار برای مصارف و صنایع مختلف با قیمتی ایده­آل محسوب می­شود تا کمک بزرگی به حذف ویروس کرونا شده باشد.

دستگاه Corona Discharge مؤثرترین و کارآمدترین مدل برای ضدعفونی با ازن