CN106076240B - 一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，它由圆盘形填料本体(1)构成，圆盘形填料本体(1)内设有孔道(2)，孔道(2)呈1/2段正弦曲线，孔道(2)一端为大孔(3)，另一端为小孔(4)，一个大孔(3)周围都是小孔(4)，小孔(4)周围都是大孔(3)，多个圆盘形填料本体(1)堆放在一起时，相邻二个圆盘形填料本体(1)的孔道(2)相通，形成对称的正弦曲线形连续孔道。本发明提供的生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，结构设计合理，可增加填料比表面积，可加大微生物生长附着层，增强气液以及生物之间的接触；延长液体在填料中滞留时间，提高液体利用率，可大大提供净化效果。

Description

一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料
技术领域
本发明属于生物滴滤设备技术领域，具体涉及一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料。
背景技术
生物法处理有机废气是目前研究的热点之一，相对于传统处理方法，生物处理技术具有处理效率高、基建及运行费用低、无二次污染等优点。生物过滤法和生物洗涤器已被广泛应用于除臭，以工业废气为降解目标物时，生物滴滤法表现出更强的有机物降解能力，生物滴滤塔广泛得到应用。
填料是生物滴滤塔中微生物的载体，是生物滴滤塔的重要组成部分，在已研究的填料中,分为散装填料和规整填料，散装填料为一粒粒具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一般以散装方式堆积在生物滴滤塔内。规整填料是一种在塔内按均匀几何图形排列，整齐堆砌的填料，两种填料对比，规整填料规定了气液流径，改善了气液分布状况，在低压降下提供了很大的比表面积和高孔隙率，压降小，结构稳定，操作弹性大，这些优点使塔的传质性能和生产能力得到大幅度提高。
脉冲作为一种强化传质的手段，早在1971年Sappy对此就有了认识，他采用不同材质、不同尺寸的拉西环研究了脉冲填料塔的两相流动、轴向混合和传质特性，通过对相同操作条件下几种塔型的对比，认为脉冲填料塔的操作性价比最高。
传统的脉冲填料结构不符合流体力学原理，气液流动阻力较大；另一方面填料内表面光滑，比表面积小，不能给微生物生长提供足够的附着表面。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术的不足，基于现有脉冲填料的优势和缺陷，提出流线型孔道和增大比表面积的方案；在盘状塑料填料中制出特别形状的孔道，填装后形成多条正弦曲线构成的孔道，这种孔道可大大减小气液在其中流动的阻力，进一步强化传质；并以此为骨架，对孔道内表面提供多种处理方案，结合不同材质优点，增大填料比表面积，给微生物生长提供更大的附着层，适应不同场合应用条件。
技术方案：为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：
一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，它由圆盘形填料本体构成，圆盘形填料本体内设有孔道，孔道呈1/2段正弦曲线，孔道一端为大孔，另一端为小孔，一个大孔周围都是小孔，小孔周围都是大孔，多个圆盘形填料本体堆放在一起时，相邻二个圆盘形填料本体的孔道相通，形成对称的正弦曲线形连续孔道；
孔道的大孔内嵌入由椭球形塑料网孔填料，椭球形塑料网孔填料中塞有聚氨酯棉或活性炭纤维毡等半软性生物填料；
或者孔道内表面附着一层褶状填料；
或者孔道内表面加工有连续导流波纹，导流波纹方向沿着孔道内表面螺旋式向下，波纹截面为正弦波形，凸纹与凹纹交错排列。
作为优选方案，以上所述的一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，圆盘形填料本体直径为厚度的4～8倍；
孔道中大孔直径为圆盘形填料本体直径的1/8～2/8，小孔直径为大孔直径的1/2～1/4。
作为优选方案，以上所述的一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，孔道内表面附着一层褶状填料，孔道中大孔段的聚氨酯棉褶皱层的厚度为大孔直径的3/8～6/8，小孔段的聚氨酯棉褶皱层的厚度为大孔直径的1/8～2/8，从大孔到小孔段聚氨酯棉褶皱层的厚度逐渐减小，聚氨酯棉上开有小孔。
作为优选方案，以上所述的一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，孔道内表面加工有连续导流波纹，导流波纹方向沿着孔道内表面螺旋式向下，波纹与水平方向的倾角α为45度或60度，波纹的波峰与波谷距离为1/20～1/10米，波纹截面为正弦波形，凸纹与凹纹交错排列。
作为优选方案，以上所述的一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，所述的圆盘形填料本体为塑料、陶瓷或金属材料制成。
作为优选方案，以上所述的一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，所述的褶状填料为尼龙、涤纶、维纶或聚氨酯棉制成的褶状填料。
有益效果：本发明提供的生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料具有以下优点：
本发明提供的生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，结构设计合理，继承了传统脉冲填料的优点，纵面流道交替扩大收缩，气液通过产生强烈湍动，强化传质。改善传统脉冲填料内部孔道，采用流线型孔道，可大大减小气液流动阻力，提高塔效率。
并且以上述填料为骨架，提供多种方案提高填料在比表面积、生物附着面等方面的性能：方案一：在孔道中嵌入聚氨酯棉网状椭球形填料，加大微生物生长附着层，填料比表面积增大，优于传统脉冲填料。而且将塑料与聚氨酯棉两种材料的优点结合起来，适合做生物塔中的填料；方案二:是对人体肠道仿生设计，在孔道内表面附着一层褶状填料，大大提高填料的比表面积，给生物提供很大的生长附着层，可增强气液以及生物之间的接触，提高塔效率；方案三：在孔道内表面加工有连续导流波纹，导流波纹方向沿着孔道内表面螺旋式向下，可增加填料比表面积和粗糙度，从而增强传质，加长延长液体在填料中滞留时间，提高液体利用率，导流波纹的介入还可解决液体分布不均的问题。
附图说明
图1是生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料中圆盘形填料本体的结构示意图。
图2是圆盘形填料本体上表面的结构示意图。
图3是圆盘形填料本体下表面的结构示意图。
图4是四个圆盘形填料本体叠加后的结构示意图。
图5是图4纵剖面的结构示意图。
图6是圆盘形填料本体中孔道的大孔内嵌入椭球形塑料网孔填料后的结构示意图。
图7是图6的纵剖面的结构示意图。
图8是圆盘形填料本体中孔道内表面附着一层聚氨酯棉褶状填料后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1
如图1至图5所示，一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，它由塑料圆盘形填料本体1构成，塑料圆盘形填料本体1内设有孔道2，孔道2呈1/2段正弦曲线，孔道2一端为大孔3，另一端为小孔4，一个大孔3周围都是小孔4，小孔4周围都是大孔3，4个塑料圆盘形填料本体1堆放在一起时，相邻二个塑料圆盘形填料本体1的孔道2相通，形成对称的正弦曲线形连续孔道；
塑料圆盘形填料本体1直径为其厚度的8倍；孔道2中大孔3直径为塑料圆盘形填料本体1直径的1/8，小孔4直径为大孔3直径的1/2。
如图6和图7所示，孔道2的大孔3内嵌入由椭球形塑料网孔填料5，椭球形塑料网孔填料5中塞有聚氨酯棉6；
实施例2
如图1至图5所示，一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，它由陶瓷圆盘形填料本体1构成，陶瓷圆盘形填料本体1内设有孔道2，孔道2呈1/2段正弦曲线，孔道2一端为大孔3，另一端为小孔4，一个大孔3周围都是小孔4，小孔4周围都是大孔3，4个陶瓷圆盘形填料本体1堆放在一起时，相邻二个陶瓷圆盘形填料本体1的孔道2相通，形成对称的正弦曲线形连续孔道；
陶瓷圆盘形填料本体1直径为其厚度的8倍；孔道2中大孔3直径为陶瓷圆盘形填料本体1直径的1/8，小孔4直径为大孔3直径的1/2。
如图8所示，孔道2内表面附着一层聚氨酯棉褶状填料7，孔道2中大孔3段的聚氨酯棉褶皱层的厚度为大孔3直径的3/8，小孔4段的聚氨酯棉褶皱层的厚度为大孔3直径的1/8，从大孔3到小孔4段聚氨酯棉褶皱层的厚度逐渐减小，聚氨酯棉上开有小孔。
实施例3
如图1至图5所示，一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，它由金属圆盘形填料本体1构成，金属圆盘形填料本体1内设有孔道2，孔道2呈1/2段正弦曲线，孔道2一端为大孔3，另一端为小孔4，一个大孔3周围都是小孔4，小孔4周围都是大孔3，4个金属圆盘形填料本体1堆放在一起时，相邻二个金属圆盘形填料本体1的孔道2相通，形成对称的正弦曲线形连续孔道；
金属圆盘形填料本体1直径为其厚度的8倍；孔道2中大孔3直径为金属圆盘形填料本体1直径的1/8，小孔4直径为大孔3直径的1/2。
孔道2内表面加工有连续导流波纹，导流波纹方向沿着孔道2内表面螺旋式向下，波纹与水平方向的倾角α为45度或60度，波纹的波峰与波谷距离为1/20米，波纹截面为正弦波形，凸纹与凹纹交错排列。
本发明提供的生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，增加填料比表面积，可加大微生物生长附着层，增强气液以及生物之间的接触；延长液体在填料中滞留时间，提高液体利用率，可大大提供净化效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，其特征在于，它由圆盘形填料本体(1)构成，圆盘形填料本体(1)内设有孔道(2)，孔道(2)呈1/2段正弦曲线，孔道(2)一端为大孔(3)，另一端为小孔(4)，一个大孔(3)周围都是小孔(4)，小孔(4)周围都是大孔(3)，多个圆盘形填料本体(1)堆放在一起时，相邻二个圆盘形填料本体(1)的孔道(2)相通，形成对称的正弦曲线形连续孔道；
孔道(2)的大孔(3)内嵌入有椭球形塑料网孔填料(5)，椭球形塑料网孔填料(5)中塞有聚氨酯棉或活性炭纤维毡(6)；
或者孔道(2)内表面附着一层褶状填料(7)；
或者孔道(2)内表面加工有连续导流波纹，导流波纹方向沿着孔道(2)内表面螺旋式向下，波纹截面为正弦波形，凸纹与凹纹交错排列。
2.根据权利要求1所述的一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，其特征在于，圆盘形填料本体(1)直径为厚度的4～8倍；
孔道(2)中大孔(3)直径为圆盘形填料本体(1)直径的1/8～2/8，小孔(4)直径为大孔(3)直径的1/2～1/4。
3.根据权利要求1所述的一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，其特征在于，孔道(2)内表面附着一层褶状填料(7)，孔道(2)中大孔(3)段的聚氨酯棉褶皱层的厚度为大孔(3)直径的3/8～6/8，小孔(4)段的聚氨酯棉褶皱层的厚度为大孔(3)直径的1/8～2/8，从大孔(3)到小孔(4)段聚氨酯棉褶皱层的厚度逐渐减小，聚氨酯棉上开有小孔。
4.根据权利要求1所述的一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，其特征在于，孔道(2)内表面加工有连续导流波纹，导流波纹方向沿着孔道(2)内表面螺旋式向下，波纹与水平方向的倾角α为45度或60度，波纹的波峰与波谷距离为1/20～1/10米，波纹截面为正弦波形，凸纹与凹纹交错排列。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种生物滴滤塔用的流线型孔道的脉冲填料，其特征在于，所述的圆盘形填料本体(1)为塑料、陶瓷或金属材料制成圆盘形填料。
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