臭氧發生器行業國家標準

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，至少儲存一天后再用。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
3.2.2.2 氣體轉子流量計 工業
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。
3.3.2.2 電流表（安培表）0.5。
3.3.2.3 功率表（瓦特表）0.5。
3.3.2.4 靜電高電壓表1.5。
3.3.2.5 電度表2.0。
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·O3或kW·h/kg·O3；
W--電功率，W或kW；
AH--電度表單位時間時內累積數值，kW·h。