CN110575764A - 一种传热传质装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种传热传质装置。装置包括：外围腔体、起泡板、起泡孔；其中，所述外围腔体包括入口端和出口端；所述起泡板安装于所述外围腔体的内部；起泡孔位于起泡板上。工质一从所述入口端流入所述外围腔体后，流经所述起泡板时，在起泡孔上产生泡并鼓入工质二。本发明装置具有较高的传热传质效率。
Description
技术领域
本发明涉及传热传质技术领域，包括换热、混合、净化、化工反应等。
背景技术
随着工业的高速发展，有很多场合，比如换热、化工、环保治理等等，需要不同工质，尤其是气体与液体的混合以达到传热传质的目的。目前常用的一种方式就是鼓泡法，也就是在液体内鼓入气体产生气泡。然而传统的鼓泡法效率不高。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种高效传热传质装置。
一种传热传质装置，其特征在于，包括：外围腔体、起泡板、起泡孔；
其中，所述外围腔体包括入口端和出口端；所述起泡板安装于所述外围腔体的内部；工质一从入口端进入所述外围腔体，在起泡板下方通过起泡板上的起泡孔产生泡进入工质二的液池。
所述的传热传质装置，其特征在于，所述起泡孔以5至500的数量在起泡板上形成聚落，相邻聚落之间的外缘距离在5至50毫米之间。如此可以形成起泡板上的多个起泡群，群内的气泡之间有更好的相互作用，同时聚落之间的空隙地带可以允许工质二更好的补充到起泡板。聚落整体形状可以是方形、圆形、星型等各种形状。
所述的传热传质装置，其特征在于，所述起泡板上设有多个亲工质二的导流板。
所述的传热传质装置，其特征在于，所述相邻两个起泡孔的孔中心间距在0.3毫米至30毫米之间。所述的间距使得气泡之间有充分的相互作用，同时又不至于很快合并。尤其是，当一个孔起泡发生时，由于气泡扰动，可以带动相邻的孔以较小的压阻实现起泡。对于不同的工质及工况，最佳间距也会变化。
所述的传热传质装置，其特征在于，所述起泡孔的孔径在0.2至5毫米之间。所述的孔径使得气泡有较小体积，同时又不至于有太大的起泡压阻。与前述的间距配合，可以实现小气泡之间的互相帮助，实现小气泡、小压阻。区别于现有的利用密集微孔的小气泡、大压阻情况。
所述的传热传质装置，其特征在于，所述起泡板的材料表面对于工质二是亲液或超亲液的。
所述的传热传质装置，其特征在于，所述起泡板上设有起泡嘴；起泡孔位于起泡嘴内；起泡嘴凸起于起泡板。通过起泡嘴，使得气泡更快脱离起泡板，防止相邻起泡之间合并。通过与前述间距及孔径的配合，实现小气泡、小压阻。优选的，起泡嘴凸出起泡板0.1至10毫米。
所述的起泡嘴的材料表面对于工质二是亲液；而对起泡孔的内表面对于工质二是疏液的。
所述的传热传质装置，其特征在于，起泡板的材料表面对于工质二是亲液或超亲液的。
所述的传热传质装置，其特征在于，所述工质一是气体，而工质二是液体。
所述的传热传质装置，其特征在于，所述工质一是一种液体，而工质二是另一种液体。
所述的传热传质装置，其特征在于，所述工质一和/或工质二为流态化物质包括颗粒或超临界流体或等离子体。
所述的传热传质装置，其特征在于在起泡板下方有喷头喷出液滴及液柱，通过起泡板上的起泡孔进入泡以及工质二的液池。
所述的传热传质装置，其特征在于，工质二的液池内设有换热壁面。
所述的传热传质装置，含有污染物的气体作为工质一，对含有污染物的气体进行气体净化。
所述的传热传质装置，含硫气体作为工质一，吸收液作为工质二，对含硫气体进行脱硫。吸收液比如碱液。
所述的传热传质装置，含二氧化碳的气体作为工质一，吸收液作为工质二，对二氧化碳进行收集。吸收液比如氨水。
所述的传热传质装置，工质一的温度不同于工质二的温度。热量在工质一、二之间快速传递
本发明实现了工质一、工质二的充分混合。通过聚落、起泡孔间距、孔径、起泡嘴的控制，以及材料亲疏液性的控制，实现小气泡之间的相互帮助，液体的顺利补充，以较低压阻实现大量小气泡的生成。
附图说明
图1是本发明实例一结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一：
如图1所示，本发明提供了一种传热传质装置，以解决现有的装置效率低、运行压阻大、成本高的问题。
一种传热传质装置，其特征在于，包括：外围腔体1、起泡板4、起泡孔5；
其中，所述外围腔体1包括入口端2和出口端10；所述起泡板4安装于所述外围腔体1的内部；工质一3从入口端2进入所述外围腔体1，在起泡板4下方通过起泡板4上的起泡孔5产生泡11进入工质二的液池6。
所述起泡孔5以5至500的数量在起泡板4上形成聚落，相邻聚落之间的外缘距离在5至50毫米之间。
所述起泡板4上设有多个亲工质二的导流板8。
所述相邻两个起泡孔5的孔中心间距在0.3毫米至30毫米之间。
所述起泡孔5的孔径在0.2至5毫米之间。
所述起泡板4的材料表面对于工质二是亲液或超亲液的。
所述起泡板4上设有起泡嘴7；起泡孔5位于起泡嘴7内；起泡嘴凸起于起泡板4。
所述起泡板4的材料表面对于工质二是亲液或超亲液的。
所述工质一3是气体，而工质二是液体。
所述的传热传质装置，其特征在于在起泡板4下方有喷头喷出液滴及液柱，通过起泡板4上的起泡孔5进入泡11以及工质二的液池6。
该传热传质装置可以应用在诸多领域，通过合理选择工质一和工质二，应用到净化空气、净化烟气、脱硫、脱销、除尘、除雾、增湿等，达到非常好的技术效果，例如：
一种气体净化装置，含有污染物的气体作为工质一。
一种脱硫装置，含硫气体作为工质一，吸收液作为工质二。
一种曝气装置，空气作为工质一，水体作为工质二。
一种二氧化碳收集装置，含二氧化碳的气体作为工质一，吸收液作为工质二。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；其内容不应理解为对本发明的限制。本发明中表示位置关系的用语，如“上”“下”“前”“后”等，仅表示相对位置，并不对方位进行具体限定。
Claims (20)
1.一种传热传质装置，其特征在于，包括：外围腔体(1)、起泡板(4)、起泡孔(5)；
其中，所述外围腔体(1)包括入口端(2)和出口端(10)；所述起泡板(4)安装于所述外围腔体(1)的内部；工质一(3)从入口端(2)进入所述外围腔体(1)，在起泡板(4)下方通过起泡板(4)上的起泡孔(5)产生泡(11)进入工质二的液池(6)。
2.根据权利要求1所述的传热传质装置，其特征在于，所述起泡孔(5)以5至500的数量在起泡板(4)上形成聚落，相邻聚落之间的外缘距离在5至50毫米之间。
3.根据权利要求1或2所述的传热传质装置，其特征在于，所述起泡板(4)上设有多个亲工质二的导流板(8)。
4.根据权利要求1或2所述的传热传质装置，其特征在于，所述相邻两个起泡孔(5)的孔中心间距在0.3至30毫米之间。
5.根据权利要求1或2所述的传热传质装置，其特征在于，所述起泡孔(5)的孔径在0.2至5毫米之间。
6.根据权利要求4所述的传热传质装置，其特征在于，所述起泡孔(5)的孔径在0.2至5毫米之间。
7.根据权利要求1或2或6所述的传热传质装置，其特征在于，所述起泡板(4)的材料表面对于工质二是亲液或超亲液的。
8.根据权利要求1或2或6所述的传热传质装置，其特征在于，所述起泡板(4)上设有起泡嘴(7)；起泡孔(5)位于起泡嘴(7)内；起泡嘴凸起于起泡板(4)。
9.根据权利要求4所述的传热传质装置，其特征在于，所述起泡板(4)上设有起泡嘴(7)；起泡孔(5)位于起泡嘴(7)内；起泡嘴凸起于起泡板(4)。
10.根据权利要求5所述的传热传质装置，其特征在于，所述起泡板(4)上设有起泡嘴(7)；起泡孔(5)位于起泡嘴(7)内；起泡嘴凸起于起泡板(4)。
11.根据权利要求8所述的传热传质装置，其特征在于，起泡嘴(7)的材料表面对于工质二是亲液的；而起泡孔(5)的内表面对于工质二是疏液的。
12.根据权利要求1所述的传热传质装置，其特征在于，所述工质一(3)是气体，而工质二是液体。
13.根据权利要求1所述的传热传质装置，其特征在于，所述工质一(3)是一种液体，而工质二是另一种液体。
14.根据权利要求1所述的传热传质装置，其特征在于，所述工质一(3)和/或工质二为流态化物质，包括颗粒或超临界流体或等离子体。
15.根据权利要求1-2，6，9-14任一项所述的传热传质装置，其特征在于在起泡板(4)下方有喷头喷出液滴及液柱，通过起泡板(4)上的起泡孔(5)进入泡(11)以及工质二的液池(6)。
16.根据权利要求1-2，6，9-14任一项所述的传热传质装置，其特征在于，工质二的液池(6)内设有换热壁面(9)。
17.根据权利要求1-2，6，9-14任一项所述的传热传质装置，含有污染物的气体作为工质一，对含有污染物的气体进行气体净化。
18.根据权利要求1-2，6，9-14任一项所述的传热传质装置，含硫气体作为工质一，吸收液作为工质二，对含硫气体进行脱硫。
19.根据权利要求1-2，6，9-14任一项所述的传热传质装置，含二氧化碳的气体作为工质一，吸收液作为工质二，对二氧化碳进行收集。
20.根据权利要求1-2，6，9-14任一项所述的传热传质装置，工质一的温度不同于工质二的温度。
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