[发明专利]氧气和臭氧混合气体的分离方法及应用其的臭氧发生系统

权利要求书

1.一种氧气和臭氧混合气体的分离方法，其特征在于：它是利用热交换器和冷媒质将臭氧和氧气的混合气体的温度降低至臭氧的沸点温度和氧气的沸点温度之间，使臭氧转化为液态，而氧气仍然为气态，从而对氧气和臭氧的混合气体进行分离，分离出气态的氧气和液态的臭氧的方法；此方法中包含冷媒质和热交换器，所述热交换器包含至少两个输入端和三个输出端；具体步骤如下：

步骤1：将温度低于臭氧沸点温度的冷媒质自热交换器的第一输入端（301）输入热交换器（3）的热交换管（306）中，待分离的氧气和臭氧混合气体由热交换器的第二输入端（302）输入热交换器（3）中，使冷媒质和氧气和臭氧混合气体在热交换器（3）内进行热交换；

步骤2：监测压力表以及温度计指示的数值，调节输入热交换器中的混合气体的流量，并控制冷媒质和混合气体的热交换时间和/或控制冷媒质的流量，将热交换器内氧气和臭氧混合气体的温度降至介于臭氧的沸点温度和氧气的沸点温度之间，使臭氧气体转化为液态臭氧，氧气仍然为气态；

步骤3：经过步骤2的热交换后，将热交换管（306）内的冷媒质由热交换器的的第一输出端（303）输出；

步骤4：经过步骤2的热交换后，将分离出的气态氧气自热交换器的第二输出端（304）输出；

步骤5：经过步骤2的热交换后，将分离出的液态臭氧由热交换器的第三输出端（305）输出。

2.如权利要求1所述的氧气和臭氧混合气体的分离方法，其特征在于：在步骤5之后增加步骤6，所述步骤6为：增设一个第一汽化器（5），将分离出的液态臭氧输入第一汽化器（5）中，利用第一汽化器（5）将分离出液态的臭氧汽化成臭氧气体；所述第一汽化器的输入端（501）和热交换器的第三输出端（305）通过管道连接。

3.如权利要求1所述的氧气和臭氧混合气体的分离方法，其特征在于：在步骤4之后增加步骤7，所述步骤7为：增设一个臭氧破坏器（6），将分离出的氧气输入臭氧破坏器（6）中，利用臭氧破坏器消除分离出的氧气中残余的臭氧；所述热交换器的第二输出端（304）和臭氧破坏器的输入端（601）通过管道连接，纯净的氧气自臭氧破坏器的输出端（602）回收。

4.如权利要求1所述的氧气和臭氧混合气体的分离方法，其特征在于：在步骤3之后增加步骤8，所述步骤8为：增设一个冷媒质回收装置（8）对冷媒质进行回收；所述热交换器的第一输出端（303）和冷媒质回收装置（8）通过管道连接。

5.如权利要求1所述的氧气和臭氧混合气体的分离方法，其特征在于：在步骤7之后增加步骤9，步骤9为：增设一个氧气存储装置（4），将臭氧破坏器的输出端（602）与氧气存储装置的第一输入端（401）连接用于储存回收的氧气。

6.如权利要求1所述的氧气和臭氧混合气体的分离方法，其特征在于：所述热交换器的外壁设有一个保温层（309）。

7.如权利要求1所述的氧气和臭氧混合气体的分离方法，其特征在于：所述冷媒质为液态氧气或液态氮气。

8.如权利要求2所述的氧气和臭氧混合气体的分离方法，其特征在于：在步骤6之后增加步骤10，所述步骤10为：增设一个臭氧存储装置（7）和洁净空气源（10），将所述第一汽化器的输出端（502）通过管道与臭氧储存装置的第一输入端（701）连接，同时将洁净空气源（10）通过管道与臭氧储存装置的第二输入端（702）连接，通过控制加入的洁净空气的量，使洁净空气在臭氧储存装置内与臭氧混合形成设定浓度的臭氧和空气的混合气体。

9.如权利要求8所述的氧气和臭氧混合气体的分离方法，其特征在于：所输入的洁净空气和臭氧的质量比例介于90：10～82：18之间。