臭氧發生(shēng)器(qì)行(xíng)業國家(jiā)标準

臭氧發生(shēng)器(qì)行(xíng)業國家(jiā)标準

臭氧發生(shēng)器(qì)臭氧濃度、産量、電(diàn)耗的測量

1 主題內(nèi)容與适用範圍:

本标準規定了臭氧發生(shēng)器(qì)的臭氧濃度，産量和(hé)電(diàn)耗的測定及計(jì)算(suàn)方法。
适用于以電(diàn)為(wèi)能源臭氧發生(shēng)器(qì)的測定。

2 名詞術(shù)語

電(diàn)耗 specific energy consumption
設備生(shēng)産單位重量的成品所消耗的電(diàn)能。

3 臭氧發生(shēng)器(qì)的臭氧濃度、産量、電(diàn)耗的測量和(hé)計(jì)算(suàn)方法

3.1 臭氧濃度
3.1.1 方法原理(lǐ)概要：臭氧（O3）是一種強氧化劑，與碘化鉀（KI）水(shuǐ)溶液反應可(kě)遊離出碘，在取樣結束并對溶液酸化後，用0.1000mol/L硫代硫酸鈉（Na2S2O3）标準溶液并以澱粉溶液為(wèi)指示劑對遊離碘進滴定，根據硫代硫酸鈉标準溶液的消耗量計(jì)算(suàn)出臭氧量。其反應式為(wèi)：
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煮沸後冷卻的蒸餾水(shuǐ)中，用棕色瓶保存于冰箱中，至少(shǎo)儲存一天後再用。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(tǐ)積的蒸餾水(shuǐ)中。
3.1.2.3 C(Na2S2O3·5H2O)=0.1000mol/L硫代硫酸鈉标準溶液；使用分析天平準确稱取24.817g硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O；分析純)用煮沸冷卻的蒸餾水(shuǐ)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煮沸冷卻的蒸餾水(shuǐ)中，此溶液硫代硫酸鈉濃度約為(wèi)0.1mol/L。再加入0.2g碳酸鈉(Na2S0O3)或5mL三氯甲烷(CHCL3)；标定，調整濃度到0.1000mol/L，貯于棕色瓶中，儲存的時(shí)間(jiān)過長時(shí)，使用前需要重标定（标定方法見附錄A）。
3.1.2.4 澱粉溶液；稱取1g可(kě)溶性澱粉，用冷水(shuǐ)調成懸浮漿，然後加入約80mL煮沸水(shuǐ)中，邊加邊攪拌，稀釋到100mL；煮沸幾分鍾後放置沉澱過夜，取上(shàng)清液使用，如需較長時(shí)間(jiān)保存可(kě)加入1.25g水(shuǐ)楊酸或0.4g氯化鋅。
3.1.3 試驗儀器(qì)、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(tǐ)流量計(jì) 容量5L。
3.1.3.4 量筒 20mL 500mL 各一隻。
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(tǐ)。不可(kě)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(shuǐ)，待臭氧發生(shēng)器(qì)運行(xíng)穩定後于臭氧化氣體(tǐ)出口處取樣，先通(tōng)入吸收瓶(3.1.3.1)對臭氧進行(xíng)吸收後再通(tōng)過濕式氣體(tǐ)流量計(jì)(3.1.3.3)對氣體(tǐ)計(jì)量，氣體(tǐ)通(tōng)過量為(wèi)2000mL（時(shí)間(jiān)控制(zhì)在4min左右），停止取樣後立即加入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的硫代硫酸鈉标準深液(3.1.2.3)滴定，待溶液呈淺黃色時(shí)加入澱粉溶液(3.1.2.4)幾滴(約1mL)，繼續小(xiǎo)心迅速的滴定的顔色消失為(wèi)止。記錄硫代硫酸鈉标準溶液用量。
3.1.5 臭氧濃度的計(jì)算(suàn)
Co3=ANa×B×2400/V0(mg/L) (3)
式中：Co3--臭氧濃度，mg/L；
ANa--硫代硫酸鈉标準溶液用量，mL；
B --硫代硫酸鈉标準溶液濃度，mol/L；
V0 --臭氧化氣體(tǐ)取樣體(tǐ)積，mL；
臭氧濃度大(dà)于等于3mg/L時(shí)，此測試結果的精密度在±1%以內(nèi)。
3.2 臭氧産量
3.2.1 方法原理(lǐ)概要：臭氧濃度數(shù)值與進入臭氧發生(shēng)器(qì)總氣體(tǐ)量數(shù)值的乘積即為(wèi)産量。
3.2.2 設備、儀器(qì)及對其要求
3.2.2.1 壓力表 1.5
3.2.2.2 氣體(tǐ)轉子流量計(jì) 工業
3.2.3 氣體(tǐ)流量的修正計(jì)算(suàn)：流量計(jì)使用時(shí)被測氣體(tǐ)的溫度、壓力，往往與流量計(jì)分度标定時(shí)有(yǒu)所不同。因此，使用時(shí)讀數(shù)的流量顯示值，常常不是流經流量計(jì)氣體(tǐ)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--标準狀态下，氣體(tǐ)實際流量，m3/h或L/h；
Qs--測量（試驗）狀态下，氣體(tǐ)在儀表中的顯示流量，m3/h或L/h；
Ps--測量（試驗）狀态下，氣體(tǐ)的壓力，Pa；
TN--儀表标定時(shí)的溫度，(273.15+20)K；
Ts--測量（試驗）狀态下，氣體(tǐ)的溫度K；
PN--儀表标定狀态時(shí)的壓力（一個(gè)标準大(dà)氣壓1.01325×105Pa）。
3.2.4 臭氧産量的計(jì)算(suàn)
Do3=Co3·QN(g或mg) (5)
式中 Do3--臭氧産量，g或mg。
3.3 電(diàn)耗
3.3.1 方法原理(lǐ)概要：臭氧發生(shēng)器(qì)實測消耗電(diàn)功率與單位臭氧産量之比為(wèi)電(diàn)耗。
3.3.2 設備、儀器(qì)及對其要求。 
3.3.2.1 電(diàn)壓表（伏特表）0.5。
3.3.2.2 電(diàn)流表（安培表）0.5。
3.3.2.3 功率表（瓦特表）0.5。
3.3.2.4 靜電(diàn)高(gāo)電(diàn)壓表1.5。
3.3.2.5 電(diàn)度表2.0。
3.3.3 電(diàn)耗計(jì)算(suàn)：以功率表（瓦特表）(3.3.2.3)測得(de)數(shù)值或電(diàn)度表(3.3.2.5)單位時(shí)間(jiān)內(nèi)記錄累積數(shù)值與單位時(shí)間(jiān)內(nèi)臭氧産量之比即為(wèi)電(diàn)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(diàn)耗，W·h/g·O3或kW·h/kg·O3；
W--電(diàn)功率，W或kW；
AH--電(diàn)度表單位時(shí)間(jiān)時(shí)內(nèi)累積數(shù)值，kW·h。