CN109224905B - 一种双相混合系统及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供了一种双相混合系统及其应用，系统包括设置在净化液体液面以下的混流乳化装置，该装置出液一侧通过出液管连接有悬混液相泵；混流乳化装置包括脂相进液组件以及水相进液组件，二者汇合处设有混流器；脂相进液组件包括悬浮于脂相中的浮板以及由浮板拉起的脂相进液管；水相进液组件包括与过滤装置的出液端连接的水相进液管。本发明创造系统工作稳定，通过混流乳化装置将水相和脂相的液体混合乳化，形成乳化液体时间短，效率高，减小了现有技术中混合净化物质时的功耗，节能环保。将混合后乳化液体输送至外部的雾化系统中，利用雾化的净化液体持续净化吸附各种VOC以及固体颗粒物，净化吸附效率高。
Description
技术领域
本发明创造属于VOC净化吸附设备技术领域，尤其是涉及一种双相混合系统及其应用。
背景技术
VOC废气是指工业生产过程中排出的具有低含量的挥发性有机化合物废气，此类废气因其易挥发性，扩散性及化学毒性，对于人体健康有着相当程度的影响与威胁，故应采取各种可行的手段对其实施净化和清除。目前，净化VOC废气的方式氧化和生物处理等，其中燃烧的方式比较经济简单，运用也最为广泛。现有的对VOC废气实施燃烧净化处理的设备多由常规的电阻炉改装而来，其在炉体的下部连接通气管，顶部连接排气管，炉膛壁采用嵌入式电阻丝耐火复合板块制成。实际工作时，VOC废气从底部通入，在炉膛内燃烧，最后从炉顶排出。由于VOC废气燃烧不充分，依旧会有部分废气排放到空气中造成环境污染，同时，现有的VOC废气净化效率低，设备成本投入高，人力成本高。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种双相混合系统及其应用。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种双相混合系统，包括设置在净化液体液面以下的混流乳化装置，该混流乳化装置出液一侧通过出液管连接有悬混液相泵；所述混流乳化装置包括脂相进液组件以及水相进液组件，在二者汇合处设有混流器；
所述脂相进液组件包括悬浮于脂相中的浮板以及由浮板拉起的脂相进液管；所述浮板下部设有滤液槽，在滤液槽的开口处设有过滤组件；所述脂相进液管顶端的进液口伸入滤液槽内；
所述水相进液组件包括与过滤装置的出液端连接的水相进液管；所述过滤装置包括从净化液的水相抽水的水泵，该水泵的进液一端设有真空止回阀，出液一端设有过滤器。
进一步，所述脂相进液组件与水相进液组件的出口端汇聚于混液管，所述混流器设置在混液管内。
进一步，所述浮板采用苯板，在苯板外表面包裹有不锈钢板。
进一步，所述脂相进液管采用弹簧软管。
进一步，所述脂相进液管的进液口保持在脂相液面以下、水相液面以上。
进一步，所述混流器采用螺旋混流器。
进一步，所述脂相进液管的出液端设有螺旋混流器。
进一步，所述过滤器采用自清洗过滤器。
一种应用上述系统进行VOC净化吸附的方法，通过水相进液组件和脂相进液组件，分别将水相物质和脂相物质吸附至混流器处进行混合乳化，混合液雾化后，对VOC净化吸附。
进一步，所述水相进液组件中的水相进液管、以及所述脂相进液组件的脂相进液管之前均设有过滤组件。
相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：
本发明创造系统工作稳定，通过混流乳化装置将水相和脂相的液体混合乳化，形成乳化液体时间短，效率高，减小了现有技术中混合净化物质时的功耗，节能环保。将混合后乳化液体输送至外部的雾化系统中，利用雾化的净化液体持续净化吸附各种VOC以及固体颗粒物，净化吸附效率高。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造的系统结构布置示意图；
图2为本发明创造中混流乳化装置的结构示意图。
附图标记说明：1-混流乳化装置；2-悬混液相泵；3-混流器；4-浮板；5-脂相进液管；6-滤液槽；7-过滤组件；8-水相进液管；9-水泵；10-真空止回阀；11-过滤器；12-混液管；13-脂相储液层液面；14-水相储液层液面；15-水力真空喷射器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面结合实施例来详细说明本发明创造。
一种双相混合系统，如图1和图2所示，包括设置在净化液体液面以下的混流乳化装置1，该混流乳化装置出液一侧通过出液管连接有悬混液相泵2；所述混流乳化装置包括脂相进液组件以及水相进液组件，在二者汇合处设有混流器3；
所述脂相进液组件包括悬浮于脂相中的浮板4以及由浮板拉起的脂相进液管5；所述浮板下部设有滤液槽6，在滤液槽的开口处设有过滤组件7；所述脂相进液管顶端的进液口伸入滤液槽内；在脂相进液管靠近水相进液组件的一侧设有水力真空喷射器15；
所述水相进液组件包括与过滤装置出液端连接的水相进液管8；所述过滤装置包括从净化液的水相储液层抽水的水泵9，该水泵的进液一端设有真空止回阀10，出液一端设有过滤器11。
过滤组件采用市售的过滤网，可有效的滤除脂相内的杂质，杂质不会进入混流乳化装置内，在喷雾净化吸附过程中，避免堵塞喷头。
由于脂相液体的表面张力很大，很难被雾化，现有技术中，一般是通过加大动力源(驱动电机或泵)的功率来保证有脂相物质被喷洒出来，这样的结构形式，不仅难以保证净化液体均匀雾化，导致净化吸附效果欠佳，同时，现有技术中脂相物质混入水相物质过程中动力需求较大，能耗较高，效率很低，效果也不理想。而本发明采用双相混流的实现形式，将脂相物质输送至出口端具有水力真空喷射结构的喷射装置，由喷射装置将脂相物质高速喷入水相物质中，脂相物质与水相物质形成剪切作用，提高乳化效率和效果，混合乳化时间非常短，以水相物质作为携带剂，乳化后的净化液经后端的雾化系统喷出，达到高效净化VOC及固体颗粒的目的。
需要说明的是，悬混液相泵一般也可采用市售水泵，该泵的出液一侧与外部的混合喷雾系统(雾化系统)连接。上述的水泵均可采用离心泵。该悬混液相泵的出液端连接雾化系统，作为本双相混合系统的下游设备，将水相、脂相物质混合后形成喷雾，用于持续的净化吸附各种VOC以及固体颗粒物。
本发明创造主要是将脂相物质和水相物质混合乳化，保证后端(现有的)设备形成稳定的喷雾，以利于提高净化吸附的效率。至于雾化系统具体结构，可选用现有技术产品，只要能够实现喷雾(形成喷雾目的是提高净化吸附能力)即可。
本双相混合系统具有极佳的混合乳化能力，乳化的混悬液与气体充分反应净化，并且是持续进行的，对各种VOC以及固体颗粒物都可以有效的吸附吸收，并且光子气，芥子气，氯气，沙林毒气等有毒有害气体，也可以实现高效的反应灭活。
上述浮板采用苯板，在苯板外表面全面包裹有不锈钢板，有效的防止应用环境下，对浮板的腐蚀，保证了混流乳化装长期稳定的工作。
上述脂相进液管采用具有一定伸缩性的弹簧软管，采用市售的弹簧软管即可，虽然弹簧软管本身为现有技术范畴，但是，将弹簧软管应用于本双相混合系统中，取得了极佳的效果，不仅仅能够保证液位变化时，随着浮板的高度变化，脂相进液管能够进行伸缩调整长度，同时，在浮板有一定扭转或偏移时，采用弹簧软管的脂相进液管能够发生随动，有效的保证脂相能持续不断且稳定的进入到管内，确保了脂相与水相混合的均与性和稳定性。
上述脂相进液管的进液口保持在脂相储液层液面13以下、水相储液层14液面以上。该状态的维持，主要在于浮板悬浮在脂相中，只要将浮板悬浮于脂相，相应的，即可保证脂相进液管的进液口时时处于脂相之中，从脂相储液层能够均匀、稳定的吸取液体与水相液体充分混合。利用本混合系统，将水相物质与脂相物质乳化，乳化时间短，效率高，节约能耗。
上述脂相进液组件与水相进液组件的出口端汇聚于混液管12，所述混流器3设置在混液管内。通常，上述混流器3采用螺旋混流器。需要说明的是，为了保证上述的水力真空喷射器将脂相进液管内的脂相物质喷射进入混液管，高效乳化，一般，将上述的水力真空喷射器的喷液方向与水相进液管的轴向垂直，达到相互剪切的效果，最大程度提高乳化效果和效率，保证了进入混液管内净化液稳定的乳化效果，保障后端雾化系统均匀稳定的输出净化液，高效净化污染物。
另外，在上述脂相进液管的出液端也可以设置一螺旋混流器，该混流器一般设置在水力真空喷射器的后端。
上述过滤器采用自清洗过滤器，自清洁效果好，有效的避免了水相内的杂质带入到喷雾系统的喷头处，保证下游的部件使用可靠性高，不易堵塞。
本双相混合系统可以通过调整水相进液管入口处的流速和压力，在一定范围内改变水相与脂相的混流比以及混流混悬液界面乳化形态，从而为后续的气、固、液三相反应或气/液对相反应，提供不同的界面反应条件，为精确控制气、固、液(气/液)反应动力学过程提供前期混悬液形态保障。比如，在voc包含臭味及香料、餐厅废气处理中，通过控制水相流速使水相与脂相混合比例均匀，为后端提供不同粘度和混悬液表面张力的反应条件。由于经后端真空喷射装置喷雾形成的液滴直径极小，控制废气的界面吸收反应的效果非常好。
下面提供一种应用上述系统进行VOC净化吸附的方法，通过水相进液组件和脂相进液组件，分别将水相物质和脂相物质吸附至混流器处进行混合乳化，混合液由后端的喷雾系统形成喷雾，对VOC净化吸附。上述的水力真空喷射器采用市售产品即可，能在脂相物质进入到水相的过程中，产生速度差，脂相通过喷射器速度快、水相仅由水泵提供动力速度较慢，两相的速度差产生剪切效应。细化了乳化相得相结构使得乳化相稳定度增加。水力真空喷射器与上述混流器3协同作用，净化液乳化形态稳定。
需要说明的是，上述水相进液组件中的水相进液管、以及所述脂相进液组件的脂相进液管之前均设有过滤组件，采用市售的过滤网亦可。能够有效的滤除杂质，避免对堵塞系统管路或部件。
本发明创造系统工作稳定，通过混流乳化装置将水相和脂相的液体混合乳化，形成乳化液体时间短，效率高，减小了现有技术中混合净化物质时的功耗，节能环保。将混合后乳化液体输送至外部的雾化系统中，利用雾化的净化液体持续净化吸附各种VOC以及固体颗粒物，净化吸附效率高。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种双相混合系统，其特征在于：
包括设置在净化液体液面以下的混流乳化装置，该混流乳化装置出液一侧通过出液管连接有悬混液相泵；所述混流乳化装置包括脂相进液组件以及水相进液组件，在二者汇合处设有混流器；
所述脂相进液组件包括悬浮于脂相中的浮板以及由浮板拉起的脂相进液管；所述浮板下部设有滤液槽，在滤液槽的开口处设有过滤组件；所述脂相进液管顶端的进液口伸入滤液槽内；
所述水相进液组件包括与过滤装置的出液端连接的水相进液管；所述过滤装置包括从净化液的水相抽水的水泵，该水泵的进液一端设有真空止回阀，出液一端设有过滤器；
所述脂相进液组件与水相进液组件的出口端汇聚于混液管，所述混流器设置在混液管内；
所述脂相进液管的进液口保持在脂相液面以下、水相液面以上；
所述浮板采用苯板，在苯板外表面包裹有不锈钢板。
2.根据权利要求1所述的一种双相混合系统，其特征在于：
所述脂相进液管采用弹簧软管。
3.根据权利要求1所述的一种双相混合系统，其特征在于：
所述混流器采用螺旋混流器。
4.根据权利要求1所述的一种双相混合系统，其特征在于：
所述脂相进液管的出液端设有螺旋混流器。
5.根据权利要求1所述的一种双相混合系统，其特征在于：
所述过滤器采用自清洗过滤器。
6.一种应用权利要求1所述系统进行VOC净化吸附的方法，其特征在于：
通过水相进液组件和脂相进液组件，分别将水相物质和脂相物质吸附至混流器处进行混合乳化，混合液雾化后，对VOC净化吸附。
7.根据权利要求6所述的VOC净化吸附方法，其特征在于：
所述水相进液组件中的水相进液管、以及脂相进液组件的脂相进液管之前均设有过滤组件。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB891334A (en) * | 1957-04-25 | 1962-03-14 | Wolfen Filmfab Veb | Method of and apparatus for dissolving, mixing, emulsifying, homogenising or the like, mixtures of solid and liquid substances |
| CN1095965A (zh) * | 1994-03-12 | 1994-12-07 | 青海大通机电厂 | 液体乳化方法及设备 |
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| EP2992949A1 (en) * | 2014-09-03 | 2016-03-09 | The Procter and Gamble Company | Method for producing aqueous emulsions or suspensions |
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-
2018
- 2018-10-25 CN CN201811250108.0A patent/CN109224905B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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