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        1. 水處理設備之【臭氧發生器行業標準】

          2019-09-21 32

          水處理設備之【臭氧發生器行業標準】

          臭氧發生器臭氧濃度、產量、電耗的測量
          1、主題內容與適用范圍
          本標準規定了臭氧發生器的臭氧濃度,產量和電耗的測定及計算方法。
          適用于以電為能源臭氧發生器的測定。

          2、名詞術語

          電耗 specific energy consumption
          設備生產單位重量的成品所消耗的電能。

          3、臭氧發生器的臭氧濃度、產量、電耗的測量和計算方法

          3.1 臭氧濃度
          3.1.1 方法原理概要:臭氧(O3)是一種強氧化劑,與碘化鉀(KI)水溶液反應可游離出碘,在取樣結束并對溶液酸化后,用0.1000mol/L硫代硫酸鈉(Na2S2O3)
          標準溶液并以淀粉溶液為指示劑對游離碘進滴定,根據硫代硫酸鈉標準溶液的消耗量計算出臭氧量。其反應式為:
          O3+2KI+H2O--O2+I2+2KOH(1)
          I2+2Na2S2O3--2NaI+Na2S4O6(2)
          3.1.2 試劑
          3.1.2.1 碘化鉀(KI)溶液(20%):溶解200g碘化鉀(分析純)于1000mL煮沸后冷卻的蒸餾水中,用棕色瓶保存于冰箱中,至少儲存**后再用。此溶液1.00mL含0.20g碘化鉀。
          3.1.2.2 (1+5)硫酸(H2SO4)溶液:量取濃硫酸(p=1.84;分析純)溶于5倍體積的蒸餾水中。
          3.1.2.3 C(Na2S2O3·5H2O)=0.1000mol/L硫代硫酸鈉標準溶液;使用分析天平準確稱取24.817g硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O;分析純)用新煮沸冷卻的蒸餾水定溶于1000mL的容量瓶中。
          或稱取25g硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O;分析純)溶于1000mL新煮沸冷卻的蒸餾水中,此溶液硫代硫酸鈉濃度約為0.1mol/L。再加入0.2g碳酸鈉(Na2S0O3)或5mL三氯甲烷(CHCL3);標定,
          調整濃度到0.1000mol/L,貯于棕色瓶中,儲存的時間過長時,使用前需要重新標定(標定方法見附錄A)。
          3.1.2.4 淀粉溶液;稱取1g可溶性淀粉,用冷水調成懸浮漿,然后加入約80mL煮沸水中,邊加邊攪拌,稀釋到100mL;煮沸幾分鐘后放置沉淀過夜,
          取上清液使用,如需較長時間保存可加入1.25g水楊酸或0.4g氯化鋅。
          3.1.3 試驗儀器、設備及對其要求
          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 濕式氣體流量計 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 聚乙烯或聚氯乙烯軟管,用于輸送含臭氧的氣體。不可使用橡膠管。
          3.1.4 實驗程序及方法:量取20mL的碘化鉀溶液(3.1.2.1),倒入500mL的吸收瓶中,再加入350mL蒸餾水,待臭氧發生器運行穩定后于臭氧化氣體出口處取樣,
          先通入吸收瓶(3.1.3.1)對臭氧進行吸收后再通過濕式氣體流量計(3.1.3.3)對氣體計量,氣體通過量為2000mL(時間控制在4min左右),
          停止取樣后立即加入5mL(1+5)硫酸溶液(3.1.2.2)(使pH值降至2.0以下)并搖勻,靜置5min。用0.1000mol/L的硫代硫酸鈉標準深液(3.1.2.3)滴定,
          待溶液呈淺黃色時加入淀粉溶液(3.1.2.4)幾滴(約1mL),繼續小心迅速的滴定的顏色消失為止。記錄硫代硫酸鈉標準溶液用量。
          3.1.5 臭氧濃度的計算
          Co3=ANa×B×2400/V0(mg/L) (3)
          式中:Co3--臭氧濃度,mg/L;
          ANa--硫代硫酸鈉標準溶液用量,mL;
          B --硫代硫酸鈉標準溶液濃度,mol/L;
          V0 --臭氧化氣體取樣體積,mL;
          臭氧濃度大于等于3mg/L時,此測試結果的精密度在±1%以內。

          3.2 臭氧產量

          3.2.1 方法原理概要:臭氧濃度數值與進入臭氧發生器總氣體量數值的乘積即為產量。
          3.2.2 設備、儀器及對其要求
          3.2.2.1 壓力表 1.5級
          3.2.2.2 氣體轉子流量計 工業級
          3.2.3 氣體流量的修正計算:流量計使用時被測氣體的溫度、壓力,往往與流量計分度標定時有所不同。因此,使用時讀數的流量顯示值,常常不是流經流量計氣體的真實反映,
          必須予以修正。其公式如下: 
          QN=(PsTN/PNTs)1/2·Qs(m3/h或L/h) (4)
          式中:QN--標準狀態下,氣體實際流量,m3/h或L/h;
          Qs--測量(試驗)狀態下,氣體在儀表中的顯示流量,m3/h或L/h;
          Ps--測量(試驗)狀態下,氣體的壓力,Pa;
          TN--儀表標定時的**溫度,(273.15+20)K;
          Ts--測量(試驗)狀態下,氣體的溫度K;
          PN--儀表標定狀態時的**壓力(一個標準大氣壓1.01325×105Pa)。
          3.2.4 臭氧產量的計算
          Do3=Co3·QN(g或mg) (5)
          式中 Do3--臭氧產量,g或mg。

          3.3 電耗

          3.3.1 方法原理概要:臭氧發生器實測消耗電功率與單位臭氧產量之比為電耗。
          3.3.2 設備、儀器及對其要求。 
          3.3.2.1 電壓表(伏特表)0.5級。
          3.3.2.2 電流表(安培表)0.5級。
          3.3.2.3 功率表(瓦特表)0.5級。
          3.3.2.4 靜電高電壓表1.5級。
          3.3.2.5 電度表2.0級。
          3.3.3 電耗計算:以功率表(瓦特表)(3.3.2.3)測得數值或電度表(3.3.2.5)單位時間內記錄累積數值與單位時間內臭氧產量之比即為電耗,公式如下:
          P=W/Do3(W·h/g·O3或kW·h/kg·O3) (6)或
          P=AH/Do3(W·h/g·O3或kW·h/kg·O3) (7)
          式中 P--臭氧單位電耗,W·h/g/kg·O3或kW·h·O3;
          W--電功率,W或kW;
          AH--電度表單位時間時內累積數值,kW·h。


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