專利名稱：一種氣液強化傳質(zhì)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于環(huán)境保護領(lǐng)域，涉及一種氣液強化傳質(zhì)裝置。
背景技術(shù)：
充氧曝氣是污水處理過程中主要能耗消耗點，占污水處理過程總能耗的30%以 上。目前的充氧曝氣方式主要有微孔曝氣器、射流曝氣器、轉(zhuǎn)盤曝氣器等，相比較而言，微孔 曝氣器充氧效率較高。目前使用的微孔曝氣器，主要借助微孔膜切割空氣，使之形成微小氣 泡與液相接觸，使用過程中，微孔膜容易堵塞，且現(xiàn)用的微孔膜主要是橡膠，易老化。易老化 與堵塞造成現(xiàn)有的微孔曝氣器使用壽命不長，一般不超過5年。氣液傳質(zhì)理論研究進展表明，阻礙氣液傳遞過程的主要因素就是氣液界面存在阻 力，強化傳質(zhì)過程的研究目標(biāo)就是降低氣液間阻力或提高氣液間的推動力。達到氣液傳遞 過程強化目的的幾種主要途徑有①降低液滴直徑，以減小內(nèi)阻力；②延長氣相在系統(tǒng)中 的停留時間，從而增加傳遞量；③消除雜質(zhì)的存在，以減小表面阻力；④增大液滴與氣相間 的相對速度，同時增大相間摩擦，以減小外阻力；⑤使液滴在氣相中分布均勻并保持小間 距，以減小外阻力；⑥對液滴施以附加作用力，以減小外阻力。在以上理論指導(dǎo)下，在其它領(lǐng)域提出了有關(guān)強化氣液傳質(zhì)過程的技術(shù)及設(shè)備種 類很多，如撞擊流反應(yīng)器(ISR)、超重力技術(shù)及設(shè)備、渦旋脈沖式反應(yīng)器(VOrteX& pulsed reactor，簡稱為VPR)等。以上這些氣液接觸設(shè)備均是利用噴頭噴出流體的能量分散流體， 以實現(xiàn)傳遞過程的強化。就氣液兩相傳遞過程而言，撞擊流反應(yīng)器(ISR)中氣液兩相一般 是在即將進入設(shè)備之前混成一股混合流體，然后從相對的兩個噴頭噴出，在兩股混合流體 發(fā)生撞擊的過程中實現(xiàn)氣液兩相的傳遞過程，然后氣液兩相分離并分別排出；渦旋脈沖式 反應(yīng)器中液體和氣體是走不同的路線進入設(shè)備。CN02120851. 4公布了一種撞擊流式氣液反應(yīng)裝置，該裝置主要用于強化氣液混 合，加快氣液反應(yīng)速度。因此，與迄今為止可能的情況相比，根據(jù)氣液傳質(zhì)理論，可提供一種結(jié)構(gòu)簡單，不 發(fā)生堵塞，氧利用率高的氣液強化傳質(zhì)裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氣液強化傳質(zhì)裝置。氣液強化傳質(zhì)裝置包括反應(yīng)器殼體、液相分布輸送管、液相射流噴頭、液相流量控 制閥門、氣相射流噴頭、氣相分布輸送管、氣相流量控制閥門；在反應(yīng)器殼體下部設(shè)有液相 分布輸送管和氣相分布輸送管，液相分布輸送管上均勻布置有液相射流噴頭，液相分布輸 送管與液相流量控制閥門連接，氣相分布輸送管上均勻布置有氣相射流噴頭，氣相分布輸 送管與氣相流量控制閥門連接。所述的液相分布輸送管與氣相分布輸送管為一組以上，一一對應(yīng)設(shè)置。所述的液 相分布輸送管與氣相分布輸送管在水平面上平行設(shè)置或在豎直面上平行設(shè)置，液相射流噴頭與氣相射流噴頭一一向相對應(yīng)設(shè)置。所述的液相射流噴頭或氣相射流噴頭開口為漸縮 形，其開口為沿噴嘴長度方向的線性孔，出孔直徑為2mm 15mm。所述的，所述的液相射流 噴頭或氣相射流噴頭間距為噴頭出孔直徑的1 10倍。所述氣相流經(jīng)氣相射流噴頭的速 度為5 30m/s，液相流經(jīng)液相射流噴頭的速度為0. 3 2m/s。本實用新型在氣液分布過程中形成氣液撞擊流，氣相被分散成微細泡，液膜厚度 減小，氣液傳質(zhì)效率提高。

附圖是氣液強化傳質(zhì)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖中反應(yīng)器殼體1、液相分布輸送管2、液相射流噴頭3、液相流量控制閥門4、氣 相射流噴頭5、氣相分布輸送管6、氣相流量控制閥門7。
具體實施方式
如附圖所示，氣液強化傳質(zhì)裝置包括反應(yīng)器殼體1、液相分布輸送管2、液相射流 噴頭3、液相流量控制閥門4、氣相射流噴頭5、氣相分布輸送管6、氣相流量控制閥門7 ；在 反應(yīng)器殼體1下部設(shè)有液相分布輸送管2和氣相分布輸送管6，液相分布輸送管2上均勻布 置有液相射流噴頭3，液相分布輸送管2與液相流量控制閥門4連接，氣相分布輸送管6上 均勻布置有氣相射流噴頭5，氣相分布輸送管6與氣相流量控制閥門7連接。所述的液相分布輸送管2與氣相分布輸送管6為一組以上，一一對應(yīng)設(shè)置。所述 的液相分布輸送管2與氣相分布輸送管6在水平面上平行設(shè)置或在豎直面上平行設(shè)置，液 相射流噴頭3與氣相射流噴頭5 —一向相對應(yīng)設(shè)置。所述的液相射流噴頭3或氣相射流噴 頭5開口為漸縮形，其開口為沿噴嘴長度方向的線性孔，出孔直徑為2mm 15mm。所述的液 相射流噴頭3或氣相射流噴頭5間距為噴頭出孔直徑的1 10倍。所述氣相流經(jīng)氣相射 流噴頭5的速度為5 30m/s，液相流經(jīng)液相射流噴頭3的速度為0. 3 2m/s。氣液強化傳質(zhì)裝置具有以下作用⑴降低液滴直徑，以減小內(nèi)阻力；(2)增大液 滴與氣相間的相對速度，同時增大相間摩擦，以減小外阻力；(3)使液滴在氣相中分布均勻 并保持小間距，以減小外阻力；(4)對液滴施以附加作用力，以減小外阻力?？蓪崿F(xiàn)氣液流 間高速撞擊，氣液流形成對撞流，強化了氣液兩相的相互接觸速度，從而達到強化氣液傳質(zhì) 的目的。它同時作為充氧裝置相對現(xiàn)有微孔曝氣器，不發(fā)生堵塞，使用壽命更長。實施例1本實施例中，氣液強化傳質(zhì)裝置安裝在1000mmX750mmX 1200mm(長X寬X高) 的反應(yīng)器底部，氣相分布管在下，液相分布管在上，進氣管采用DN25的UPVC管，反應(yīng)器內(nèi)布 氣管分成3路，每路設(shè)置9個噴嘴直徑5mm的噴頭，共27個噴頭。相應(yīng)的，液相分布器進水 管直徑采用DN25的UPVC管，同樣分成3路，與氣相噴頭對應(yīng)的設(shè)置27個噴頭，噴嘴直徑 5mm，氣液噴嘴間距10mm。運行時，氣相采用鼓風(fēng)機供氣，氣相流量控制在160L/min，噴嘴出口速度5m/s。液 相采用泵供水，液相流量控制在0. 6m3/h，噴嘴出口速度0. 3m/s。實施例2[0021] 本實施例中，氣液強化傳質(zhì)裝置安裝在直徑4000mm，高10000mm的反應(yīng)器底部， 氣液分布器根據(jù)反應(yīng)器形狀也設(shè)置成環(huán)形，氣相分布管在下，液相分布管在上，進氣管采用 DN80的鍍鋅管，共設(shè)置噴嘴直徑8mm的噴頭，每平方米內(nèi)設(shè)置20個噴頭。相應(yīng)的，液相分布 器進水管直徑采用DN200的鍍鋅管，每平方米與氣相噴頭對應(yīng)的設(shè)置20個噴頭，噴嘴直徑 10mm,氣液噴嘴間距20mm。運行時，氣相采用空壓機供氣，氣相流量控制在3. 0m3/min,液相 采用泵供水，液相流量控制在125m3/h。
權(quán)利要求一種氣液強化傳質(zhì)裝置，其特征在于包括反應(yīng)器殼體(1)、液相分布輸送管(2)、液相射流噴頭(3)、液相流量控制閥門(4)、氣相射流噴頭(5)、氣相分布輸送管(6)、氣相流量控制閥門(7)；在反應(yīng)器殼體(1)下部設(shè)有液相分布輸送管(2)和氣相分布輸送管(6)，液相分布輸送管(2)上均勻布置有液相射流噴頭(3)，液相分布輸送管(2)與液相流量控制閥門(4)連接，氣相分布輸送管(6)上均勻布置有氣相射流噴頭(5)，氣相分布輸送管(6)與氣相流量控制閥門(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液強化傳質(zhì)裝置，其特征在于所述的液相分布輸送管 (2)與氣相分布輸送管(6)為一組以上，一一對應(yīng)設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液強化傳質(zhì)裝置，其特征在于所述的液相分布輸送管(2)與氣相分布輸送管(6)在水平面上平行設(shè)置或在豎直面上平行設(shè)置，液相射流噴頭(3) 與氣相射流噴頭(5) —一向相對應(yīng)設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液強化傳質(zhì)裝置，其特征在于所述的液相射流噴頭(3)或氣相射流噴頭(5)開口為漸縮形，其開口為沿噴嘴長度方向的線性孔，出孔直徑為 2mm 15mm0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液強化傳質(zhì)裝置，其特征在于所述的液相射流噴頭 (3)或氣相射流噴頭(5)間距為噴頭出孔直徑的1 10倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液強化傳質(zhì)裝置，其特征在于所述氣相流經(jīng)氣相射流 噴頭(5)的速度為5 30m/s，液相流經(jīng)液相射流噴頭(3)的速度為0. 3 2m/s。
專利摘要本實用新型公開了一種氣液強化傳質(zhì)裝置。它包括反應(yīng)器殼體、液相分布輸送管、液相射流噴頭、液相流量控制閥門、氣相射流噴頭、氣相分布輸送管、氣相流量控制閥門；在反應(yīng)器殼體下部設(shè)有液相分布輸送管和氣相分布輸送管，液相分布輸送管上均勻布置有液相射流噴頭，液相分布輸送管與液相流量控制閥門連接，氣相分布輸送管上均勻布置有氣相射流噴頭，氣相分布輸送管與氣相流量控制閥門連接。本實用新型在氣液分布過程中形成氣液撞擊流，氣相被分散成微細泡，液膜厚度減小，氣液傳質(zhì)效率提高。
文檔編號C02F7/00GK201614318SQ20092020144
公開日2010年10月27日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者仝武剛, 徐國華, 徐灝龍, 陸建海 申請人:浙江省環(huán)境保護科學(xué)設(shè)計研究院