專利名稱：多組分污染流體凈化方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污染流體的凈化方法和設(shè)備，尤其涉及多組分污染流體凈化方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，環(huán)境污染程度與其生產(chǎn)力增長成正比。針對污染成分和待凈化氣液體(以下稱“流體”)的特性，采用不同構(gòu)造和工作原理的設(shè)備對待凈化流體中的污染成分進(jìn)行回收。在絕大多數(shù)情況下，使用一臺設(shè)備無法達(dá)到所要求的凈化等級，這就需要在流體上安裝兩臺以上設(shè)備進(jìn)行凈化。除此之外，氣體凈化設(shè)備僅能回收從工藝設(shè)備進(jìn)入氣體凈化系統(tǒng)的氣體中所含的大氣污染物。據(jù)顯示，全世界每年向大氣中排放約2億噸一氧化碳，約5000萬噸各種碳?xì)浠衔?，約1億4800萬噸二氧化硫，5300萬噸氮氧化物和其他有害物質(zhì)(M. Ya. Yudashkin,《黑色金屬冶金業(yè)中的除塵及氣體凈化》，莫斯科《冶金業(yè)》，1984年，第320頁)。工業(yè)及日常污水排放也有著類似的問題。眾所周知的分離收集器包括分離通道，此通道由兩根彎管組成，成S狀。第一節(jié)彎管上有調(diào)節(jié)縫，在離心力的作用下，粗餾分物質(zhì)從調(diào)節(jié)縫中流出，被返回進(jìn)行磨碎。在第二節(jié)彎管中進(jìn)行氣體的再度凈化，并根據(jù)粒度進(jìn)行補(bǔ)充餾分步驟。(a. c.蘇聯(lián)N2 1369764，B 01 級 JI45/16,1986)但是，這種分離收集器的氣體回收粗餾分范圍小，從而很大的影響氣體的完全凈化。螺旋分離器在技術(shù)本質(zhì)和凈化結(jié)果上都很相似，它包括機(jī)身、螺旋分離通道，在螺旋通道的外表面分布著縱肋，縱肋之間有泡沫材料制成的管狀屏。(a. c.蘇聯(lián)N2 1264963， B 01 級 JI45/12,1983 年)當(dāng)流體沿螺旋通道移動時，在離心力作用下甩出的液體落在管壁上，浸透其內(nèi)外表面，其中外表面面朝螺旋通道壁，液體不僅從內(nèi)外表面排出，還沿著泡沫材質(zhì)毛細(xì)管從分離區(qū)域排出來。縱向小管能保障流體按照分離通道橫截面平均分配，并消除橫向波動。該螺旋分離器的主要缺點(diǎn)為由于多孔屏的毛細(xì)管尺寸限制了從氣體中回收污染物的范圍，所以只能回收液體。由此可見，已知方法和設(shè)備無法完全凈化多元性及多組分污染的氣體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多組分污染流體凈化方法。流體為液體或氣體。本發(fā)明的另一目的在于提供一種多組分污染流體凈化設(shè)備。本發(fā)明的方法和設(shè)備最大程度地凈化多組分污染流體。本發(fā)明的多組分污染流體凈化方法，其特點(diǎn)是，使含有多組分污染成分的流體在螺旋通道中旋轉(zhuǎn)，直到出現(xiàn)額定值的離心力矩，此時，污染成分平行分層，所占層的半徑與其各自的原子分子質(zhì)量成比例，然后通過離心力矩使污染成分層向連通螺旋通道的分離間平衡位移，使各污染成分層產(chǎn)生逐層脫落，在每一層脫落時，通過注入潔凈流體層補(bǔ)充被排出的污染物層，以及通過降低凈化設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)的方式，從而對已減小的被凈化流體的離心力矩進(jìn)行補(bǔ)償，使流體的額定離心力矩值恒定。按照前述方法，本發(fā)明的多組分污染流體凈化設(shè)備，包括一個螺旋通道，螺旋通道的徑向剖面為正方形，其特點(diǎn)是，在螺旋通道的至少部分螺旋圈上，分別穿過分離孔都裝有分離間，還裝有用于流體重量和離心力矩補(bǔ)償?shù)膰姽?；對于每一該螺旋圈，噴管的噴嘴插入到該螺旋圈中，插入位置與該螺旋圈的分離孔相對，噴管上還裝有位于螺旋圈內(nèi)的凸起，凸起的凸出方向朝向分離孔，凸起的大小與分離孔的尺寸相符，由凈化工藝過程參數(shù)來調(diào)節(jié)， 而每個螺旋圈的徑向截面積和半徑則根據(jù)被凈化物質(zhì)的額定離心力矩值恒定條件而定。所述的多組分污染流體凈化設(shè)備，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，所述凸起為橢圓形凸起。所述的多組分污染流體凈化設(shè)備，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，分離間中有吸附劑/試劑， 所述吸附劑/試劑可中和多組分污染成分，并通過同系列設(shè)備中的液壓閥不斷更換吸附劑。


圖1所示為多組分污染流體凈化設(shè)備。圖2所示為圖1所示設(shè)備的A-A剖面。圖3為沿圖2中第一圈的B-B剖面圖。圖4為沿圖3中第二圈的C-C剖面圖。圖1中的羅馬數(shù)字所對應(yīng)的是設(shè)備入口處的多組分污染流體；圖3和4中為凈化時相應(yīng)的流體，而數(shù)字0對應(yīng)的是潔凈流體。
具體實(shí)施例方式如圖1至圖4所示，多組分污染流體凈化設(shè)備包括一個具有螺旋通道的機(jī)身1，螺旋通道的徑向剖面為正方形，在螺旋通道的每一圈上，穿過分離孔2都裝有分離間3，還裝有用于流體重量和離心力矩補(bǔ)償?shù)膰姽?，噴管4插入到螺旋通道中，并且插入位置與分離孔2相對，噴管4的流體噴出方向?yàn)槁菪Φ那邢蚧蛘咂渌较?，以能補(bǔ)償流體重量和離心力矩為原則，同時，噴嘴上還裝有可移動凸起5，凸起5的凸出方向朝向分離間3，凸起5的大小與分離孔的尺寸相符，由凈化工藝過程參數(shù)來調(diào)節(jié)，凸起5例如為橢圓形(從圖3所示位置的水平截面來看)，可移動地設(shè)置在螺旋圈中。而螺旋通道的每個螺旋圈的截面積和半徑則根據(jù)被凈化物質(zhì)的額定離心力矩值恒定條件而定。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)如下所述當(dāng)待凈化流體以既定速度進(jìn)入設(shè)備時，多組分污染成分I ;11 ；III ；IV雜亂分散在流體中，如圖1所示。接著，待凈化流體沿螺旋通道旋轉(zhuǎn)移動時，產(chǎn)生額定強(qiáng)度的離心力，此時多組分污染成分按照各自的原子分子質(zhì)量變?yōu)槠叫蟹植嫉腎 ;11 ；III ；IV層，且趨于占據(jù)較大的旋轉(zhuǎn)半徑。但由于平行分布的I ；II ；III ；IV層的離心力與螺旋機(jī)體1壁面的反作用力相平衡，從而產(chǎn)生被凈化流體的離心力矩。
如圖3所示，到達(dá)分離孔2時，作用在被凈化流體上的螺旋機(jī)體1壁面反作用力減弱，導(dǎo)致被凈化流體的離心力矩失去平衡，向分離間3方向移動。此時，圓周運(yùn)動半徑較大的多組分污染成分層，即IV層，向分離間3擠壓。但由于被凈化流體具有一定的慣性，所以僅有很小一部分污染物向分離間3移動。因此，被凈化流體的離心力矩向分離間3平衡移動的程度由橢圓形凸起5及分離孔2 的尺寸來調(diào)節(jié)。根據(jù)多組分污染成分的物理化學(xué)性質(zhì)，在分離間3中存在相應(yīng)類型的吸附劑，這種吸附劑/試劑可中和多組分污染成分，并通過同系列設(shè)備中的液壓閥(未標(biāo)出)不斷更換吸附劑。當(dāng)多組分污染物質(zhì)層脫落并被中和時，運(yùn)動量和流體數(shù)量都有一部分的丟失，從而使被凈化流體的離心力矩減小。為了把被凈化流體的離心力矩恢復(fù)至額定數(shù)值，通過噴管4注入潔凈流體層，從而給多組分污染物質(zhì)流帶來附加波動。如圖4所示，III層污染成分層在第二圈被向分離間3擠壓。除此之外，為使被凈化流體的離心力矩額定值恒定，每個螺旋圈的截面積和半徑都需要考慮到污染物的成分。同時設(shè)備的螺旋圈數(shù)沒有被限制，且同樣與污染物成分和要求凈化程度有關(guān)。
權(quán)利要求
1.多組分污染流體凈化方法，其特征在于，使含有多組分污染成分的流體在螺旋通道中旋轉(zhuǎn)，直到出現(xiàn)額定值的離心力矩，此時，污染成分平行分層，所占層的半徑與其各自的原子分子質(zhì)量成比例，然后通過離心力矩使污染成分層向連通螺旋通道的分離間平衡位移，使各污染成分層產(chǎn)生逐層脫落，在每一層脫落時，通過注入潔凈流體層補(bǔ)充被排出的污染物層，以及通過降低凈化設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)的方式，從而對已減小的被凈化流體的離心力矩進(jìn)行補(bǔ)償，使流體的額定離心力矩值恒定。
2.一種多組分污染流體凈化設(shè)備，包括一個螺旋通道，螺旋通道的徑向剖面為正方形， 其特征在于，在螺旋通道的至少部分螺旋圈上，分別穿過分離孔都裝有分離間，還裝有用于流體重量和離心力矩補(bǔ)償?shù)膰姽埽粚τ诿恳辉撀菪?，噴管的噴嘴插入到該螺旋圈中，插入位置與該螺旋圈的分離孔相對，噴管上還裝有位于螺旋圈內(nèi)的凸起，凸起的凸出方向朝向分離孔，凸起的大小與分離孔的尺寸相符，由凈化工藝過程參數(shù)來調(diào)節(jié)，而每個螺旋圈的徑向截面積和半徑則根據(jù)被凈化物質(zhì)的額定離心力矩值恒定條件而定。
3.如權(quán)利要求2所述的多組分污染流體凈化設(shè)備，其特征在于，所述凸起為橢圓形凸起。
4.如權(quán)利要求2所述的多組分污染流體凈化設(shè)備，其特征在于，分離間中有吸附劑/試劑，所述吸附劑/試劑可中和多組分污染成分，并通過同系列設(shè)備中的液壓閥不斷更換吸附劑。
全文摘要
本發(fā)明提供多組分污染流體凈化方法及設(shè)備，以最大程度地盡快多組分污染液體或氣體，本發(fā)明使含有多組分污染成分的流體在螺旋通道中旋轉(zhuǎn)，直到出現(xiàn)額定值的離心力矩，此時，污染成分平行分層，所占層的半徑與其各自的原子分子質(zhì)量成比例，然后通過離心力矩使污染成分層向連通螺旋通道的分離間平衡位移，使各污染成分層產(chǎn)生逐層脫落，在每一層脫落時，通過注入潔凈流體層補(bǔ)充被排出的污染物層，以及通過降低凈化設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)的方式，從而對已減小的被凈化流體的離心力矩進(jìn)行補(bǔ)償，使流體的額定離心力矩值恒定。
文檔編號B01D53/24GK102166436SQ201110027130
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者科科伊基·泰穆拉茲, 阿巴耶夫·亞歷山大, 阿巴耶娃·瑪麗娜 申請人:阿巴耶夫·亞歷山大