Ozon: generatie

Vanwege de relatief korte halfwaarde tijd van ozon wordt ozon altijd on-site gegenereerd door een ozongenerator. De twee belangrijkste principes van generatie zijn UV licht en corona-discharge. Ozongeneratie door middel van de Corona discharge wordt tegenwoordig het meest toegepast en biedt de meeste voordelen. Voordelen van de corona discharge methode zijn o.a. grotere duurzaamheid van de unit, hogere ozon produktie en kosten effectiever. UV licht kan evenwel geschikt zijn waar de produktie van kleine hoeveelheden ozon gewenst zijn (bv. laboratoria) [3,67]. Dit hoofdstuk zal zich alleen richten zich alleen op het eerstgenoemde principe.
Een ozon produktie unit met Corona bestaat uit de volgende onderdelen: zuurstof bron, stoffilters, gasdrogers, ozongenerator, contactunits, en ozondestructors [5].
In de ozongenerator bevindt zich het Corona discharge-element. Hierin wordt ozon uit zuurstof geproduceerd door het opwekken van een hoge spanning (10-20 kV) over de elektroden wat resulteert in een electrische ontlading (corona discharge). Deze corona discharge ontleedt het moleculaire zuurstof, door botsing met electronen, tot atomaire zuurstof. Enkele van deze zuurstof-atomen vormen samen weer een ozon-molecuul. Terwijl andere weer samengaan tot moleculair zuurstof. Voor de controle van de electrische ontlading en het onderhouden van de “corona”, is er een diëlektrikum aanwezig, uitgevoerd in keramiek of glas. De elektroden staan in verbinding met het koelwater (zie figuur 1)[3].

3O₂ ⇄ 2O₃

Voor de produktie van ozon kan omgevingslucht worden gebruikt (aangevoerd door een compressor) of pure zuurstof ( d.m.v. een zuurstofgenerator, of soms zuurstofflessen). Om deze lucht te conditioneren wordt deze langs luchtdrogers en stoffilters geleid.
Ozondestructors zijn bedoeld om het overtollige ozon na gebruik weer af te breken. De werking van een ozondestructor kan ook gebaseerd zijn op verschillende principes. Meestal wordt er een katalysator toegepast die de afbraak van ozon in zuurstof versnelt (bv. magnesium oxide).

De generatie van ozon is erg energie intensief, namelijk ca. 90 % van de energie wordt verbruikt aan produktie van licht, geluid en voornamelijk hitte [1,3]. Belangrijke factoren van invloed op de ozongeneratie zijn: zuurstofconcentratie inlaat, luchtvochtigheid en zuiverheid van gas (inlaat), temperatuur koelwater en elektrische parameters. Voor het minimaliseren van de gebruikte energie bij een hoge ozon opbrengst is het belangrijk dat deze factoren optimaal zijn.