CN108383198A - 一种制备亚临界水的设备与工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备亚临界水的设备与工艺。一种制备亚临界水的设备由微波腔体总成，柱塞泵总成，亚临界水生成总成，微波源总成构成。微波场能先对碳化硅陶瓷小球加热;再用柱塞泵总成向氧化铝陶瓷管内部一次性压入水，从氧化铝陶瓷阻尼出气管孔道喷出的是亚临界水。

Description

一种制备亚临界水的设备与工艺
技术领域
本发明属环保设备领域，特别涉及一种制备亚临界水的设备与工艺。
背景技术
利用水中活性羧基（OH-），降解水中有机物，已是常用办法，例如投放H2O2法, 牺牲阳极电解法, 铁碳微电解法等等, 都涉及到水活性羧基的应用; 最近热门的电子朿辐射,其核心技术也是利用高能电子朿激发水生成活性羧基, 去降解水中有机物; 水在374.200C,21.58MPa环境下;呈亚临界态 也产生活性羧基, H2O→H++OH-, 亚临界态水兼用于水处理与气处理；利用亚临界态水活性羧基处理法,可降低投资与运行成本,这亚临界态水生成对温度要求敏感, 对压力要求不敏感；活性H+与OH-有強烈腐蚀性；因此要开发专用设备与工艺。
发明内容
一种制备亚临界水的设备由微波腔体总成，柱塞泵总成，亚临界水生成总成，微波源总成构成，其特征是圆柱状柱塞泵总成与圆柱状微波腔体同中心轴重合地安装在圆柱状微波腔体总成上端面，亚圆柱状临界水生成总成与圆柱状微波腔体总成同中心轴重合地安装在圆柱状微波腔体总成内部，微波源总成安装在圆柱状微波腔体总成侧壁上；圆柱状微波腔体总成由圆柱状微波谐振腔与微波叉指衰减器构成，圆柱状微波谐振腔几何尺寸满足2450MHz微波圆柱谐振腔技术要求,圆柱状微波谐振腔上端面有进水孔,微波谐振腔上端面进水孔直径满足阻止微波泄漏要求，微波叉指衰减器,安装在微波圆柱状谐振腔下端面,防止微波泄漏;亚临界水生成总成由氧化铝陶瓷管,氧化铝陶瓷接口盖,氧化铝陶瓷阻尼出气管,可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球构成,氧化铝陶瓷管上端面与圆柱状微波谐振腔上端面联接,氧化铝陶瓷管上端面有进水小孔,氧化铝陶瓷管上端面进水小孔，微波谐振腔上端面进水小孔，圆柱状柱塞泵总成输出口对齐联接，圆柱状柱塞泵总成输出水经微波谐振腔上端面进水小孔，从氧化铝陶瓷管上端面进水小孔进入氧化铝陶瓷管内腔;碳化硅陶瓷小球从氧化铝陶瓷管下端面开口装入并充满氧化铝陶瓷管内部,氧化铝陶瓷接口盖封住氧化铝陶瓷管下端面开口；氧化铝陶接口盖中心有孔，氧化铝陶瓷阻尼出气管上端面与氧化铝陶瓷接口盖联接,氧化铝陶瓷阻尼出气管的出气孔道口与氧化铝陶瓷接口盖中心孔对齐联接，在氧化铝陶瓷管内部生成亚临界水经氧化铝陶瓷接口盖中心孔从氧化铝陶瓷阻尼出气管的孔道喷出;柱塞泵总成与2450MHz微波源总成己商品化。
利用本发明制备亚临界水的设备，制备亚临界水的工艺如下述：
a.开微波源总成电源,微波场能对可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球加热;
b.当可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球被加热至500-10000C时,用柱塞泵总成向氧化铝陶瓷管内部一次性压入10-100mL水,水与已被加热至500-10000C可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球热交换迅速升温到374.200C以上,气化也导致氧化铝陶瓷管内部压力升高,由于柱塞泵总成的逆止阀a的逆止作用,升温气化的水只能从氧化铝陶瓷阻尼出气管孔道喷出,由于氧化铝陶瓷阻尼出气管孔道的孔直径小通道长,对高速喷出流体起阻尼作用,虽然氧化铝陶瓷管有开口,在迅速升温的氧化铝陶瓷管内部压力乃然会升高到21.58MPa,实现水的亚临界化,即从氧化铝陶瓷阻尼出气管孔道喷出的是亚临界水;
c.碳化硅陶瓷小球与一次性压入水热交换后降温了,一次性压入有限量的水蒸发干了，氧化铝陶瓷管内部压力也下降了，又回到程序a.微波场能对可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球加热,进入下一个循环；这样本发明制备亚临界水的设备就脉动喷出亚临界水,多台制备亚临界水的设备联合工作,会有更好效果。
附图说明
附图1是制备亚临界水的设备的纵剖结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步描述，但不是对本发明的一种限制：
如图1所示，一种制备亚临界水的设备由微波腔体总成1，柱塞泵总成2，亚临界水生成总成3，微波源总成4构成，其特征是圆柱状柱塞泵总成2与圆柱状微波腔体总成1同中心轴重合地安装在圆柱状微波腔体总成1上端面，圆柱状临界水生成总成3与圆柱状微波腔体总成1同中心轴重合地安装在圆柱状微波腔体总成1内部，微波源总成4安装在圆柱状微波腔体总成1侧壁上；圆柱状微波腔体总成1由圆柱状微波谐振腔1-1与微波叉指衰减器1-2构成，圆柱状微波谐振腔1-1几何尺寸满足2450MHz微波圆柱谐振腔技术要求,圆柱状微波谐振腔1-1上端面有进水小孔,微波谐振腔1-1上端面进水孔直径满足阻止微波泄漏要求，微波叉指衰减器1-2,安装在微波圆柱状谐振腔1-1下端面,防止微波泄漏;亚临界水生成总成3由氧化铝陶瓷管3-1,氧化铝陶瓷接口盖3-3,氧化铝陶瓷阻尼出气管3-4,可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球3-2构成,氧化铝陶瓷管3-1上端面与圆柱状微波谐振腔1-1上端面联接,氧化铝陶瓷管3-1上端面有进水小孔,氧化铝陶瓷管3-1上端面进水小孔，微波谐振腔1-1上端面进水小孔，圆柱状柱塞泵总成输出口对齐联接，圆柱状柱塞泵总成输出水经微波谐振腔1-1上端面进水小孔，从氧化铝陶瓷管3-1上端面进水小孔进入氧化铝陶瓷管3-1内腔;碳化硅陶瓷小球3-2从氧化铝陶瓷管3-1下端面开口装入并充满氧化铝陶瓷管3-1内部,氧化铝陶瓷接口盖3-3封住氧化铝陶瓷管3-1下端面开口；氧化铝陶瓷接口盖3-3中心有孔，氧化铝陶瓷阻尼出气管3-4上端面与氧化铝陶瓷接口盖3-3联接,氧化铝陶瓷阻尼出气管3-4的出气孔道口与氧化铝陶瓷接口盖3-3中心孔对齐联接，在氧化铝陶瓷管3-1内部生成亚临界水经氧化铝陶瓷接口盖3-3中心孔从氧化铝陶瓷阻尼出气管3-4的孔道喷出;柱塞泵总成2与2450MHz微波源总成4己商品化。
利用本发明制备亚临界水的设备，制备亚临界水的工艺如下述：
d.开微波源总成4电源,微波场能对可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球3-2加热;
e.当可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球3-2被加热至500-10000C时,用柱塞泵总成2向氧化铝陶瓷管3-1内部一次性压入10-100mL水,水与已被加热至500-10000C可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球3-2热交换迅速升温到374.200C以上,气化也导致氧化铝陶瓷管3-1内部压力升高,由于柱塞泵总成2的逆止阀a2-1的逆止作用,升温气化的水只能从氧化铝陶瓷阻尼出气管3-4孔道喷出,由于氧化铝陶瓷阻尼出气管3-4孔道的孔直径小通道长,对高速喷出流体起阻尼作用,虽然氧化铝陶瓷管3-1有开口,在迅速升温的氧化铝陶瓷管3-1内部压力乃然会升高到21.58MPa,实现水的亚临界化,即从氧化铝陶瓷阻尼出气管3-4孔道喷出的是亚临界水;
f.碳化硅陶瓷小球3-2与一次性压入水热交换后降温了,一次性压入有限量的水蒸发干了，氧化铝陶瓷管3-1内部压力也下降了，又回到程序a.微波场能对可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球3-2加热,进入下一个循环;这样本发明制备亚临界水的设备就脉动喷出亚临界水，多台制备亚临界水的设备联合工作,会有更好效果。
实施例
制备亚临界水的设备的实施尺寸，氧化铝陶瓷管(3-1)的内腔30-60mm,长度200-600mm,氧化铝陶瓷管3-1的壁厚15-30mm,氧化铝陶瓷管3-1上端面进水小孔直径2-4mm;圆柱状微波谐振腔1-1几何尺寸满足装入氧化铝陶瓷管3-1,并满足2450MHz微波圆柱谐振腔技术要求,圆柱状微波谐振腔1-1上端面有进水小孔,小孔直径与氧化铝陶瓷管3-1上端面进水小孔直径相同,并满足2450MHz微波不泄漏技术要求,可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球3-2直径6-10mm;氧化铝陶瓷阻尼出气管3-4孔道直径2-4mm,长度200-600mm，氧化铝陶瓷阻尼出气管3-4壁厚15-30mm。

Claims (2)

1.一种制备亚临界水的设备由微波腔体总成（1），柱塞泵总成（2），亚临界水生成总成（3），微波源总成（4）构成，其特征是圆柱状柱塞泵总成（2）与圆柱状微波腔体总成（1）同中心轴重合地安装在圆柱状微波腔体总成（1）上端面，圆柱状临界水生成总成（3）与圆柱状微波腔体总成（1）同中心轴重合地安装在圆柱状微波腔体总成（1）内部，微波源总成(4)安装在圆柱状微波腔体总成(1)侧壁上；圆柱状微波腔体总成(1)由圆柱状微波谐振腔(1-1)与微波叉指衰减器(1-2)构成，圆柱状微波谐振腔(1-1)几何尺寸满足2450MHz微波圆柱谐振腔技术要求,圆柱状微波谐振腔(1-1)上端面有进水小孔,微波谐振腔（1-1）上端面进水孔直径满足阻止微波泄漏要求，微波叉指衰减器(1-2),安装在微波圆柱状谐振腔(1-1)下端面,防止微波泄漏;亚临界水生成总成(3)由氧化铝陶瓷管(3-1),氧化铝陶瓷接口盖(3-3）,氧化铝陶瓷阻尼出气管（3-4）,可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球（3-2）构成,氧化铝陶瓷管（3-1）上端面与圆柱状微波谐振腔（1-1）上端面联接,氧化铝陶瓷管（3-1）上端面有进水小孔,氧化铝陶瓷管（3-1）上端面进水小孔，微波谐振腔（1-1）上端面进水小孔，圆柱状柱塞泵总成输出口对齐联接，圆柱状柱塞泵总成输出水经微波谐振腔（1-1）上端面进水小孔，从氧化铝陶瓷管（3-1）上端面进水小孔进入氧化铝陶瓷管（3-1）内腔;碳化硅陶瓷小球（3-2）从氧化铝陶瓷管（3-1）下端面开口装入并充满氧化铝陶瓷管（3-1）内部,氧化铝陶瓷接口盖（3-3）封住氧化铝陶瓷管（3-1）下端面开口；氧化铝陶瓷接口盖（3-3）中心有孔，氧化铝陶瓷阻尼出气管（3-4）上端面与氧化铝陶瓷接口盖（3-3）联接,氧化铝陶瓷阻尼出气管（3-4）的出气孔道口与氧化铝陶瓷接口盖（3-3）中心孔对齐联接，在氧化铝陶瓷管（3-1）内部生成亚临界水经氧化铝陶瓷接口盖（3-3）中心孔从氧化铝陶瓷阻尼出气管（3-4）的孔道喷出;柱塞泵总成（2）与2450MHz微波源总成（4）己商品化。
2.根据权利要求1，利用本发明制备亚临界水的设备，制备亚临界水的工艺如下述：
d.开微波源总成（4）电源,微波场能对可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球（3-2）加热;
e.当可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球（3-2）被加热至500-10000C时,用柱塞泵总成（2）向氧化铝陶瓷管（3-1）内部一次性压入10-100mL水,水与已被加热至500-10000C可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球（3-2）热交换迅速升温到374.200C以上,气化也导致氧化铝陶瓷管（3-1）内部压力升高,由于柱塞泵总成（2）的逆止阀a（2-1）的逆止作用,升温气化的水只能从氧化铝陶瓷阻尼出气管（3-4）孔道喷出,由于氧化铝陶瓷阻尼出气管（3-4）孔道的孔直径小通道长,对高速喷出流体起阻尼作用,虽然氧化铝陶瓷管（3-1)有开口,在迅速升温的氧化铝陶瓷管(3-1)内部压力乃然会升高到21.58MPa,实现水的亚临界化,即从氧化铝陶瓷阻尼出气管(3-4)孔道喷出的是亚临界水;
f.碳化硅陶瓷小球(3-2)与一次性压入水热交换后降温了,一次性压入有限量的水蒸发干了，氧化铝陶瓷管(3-1)内部压力也下降了，又回到程序a.微波场能对可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球（3-2）加热,进入下一个循环;
这样本发明制备亚临界水的设备就脉动喷出亚临界水，多台制备亚临界水的设备联合工作,会有更好效果。
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