KR20000047823A - 가스 용해 장치 - Google Patents

가스 용해 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20000047823A
KR20000047823A KR1019990054134A KR19990054134A KR20000047823A KR 20000047823 A KR20000047823 A KR 20000047823A KR 1019990054134 A KR1019990054134 A KR 1019990054134A KR 19990054134 A KR19990054134 A KR 19990054134A KR 20000047823 A KR20000047823 A KR 20000047823A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid
gas
impeller
oxygen
draft tube
Prior art date
Application number
KR1019990054134A
Other languages
English (en)
Inventor
알란타트얀 쳉
스티븐도날드 클라크
파울로세르기오 본
토마스존 주니어. 버그만
제프리파울 킹슬레이
마크허버트 키르비
미첼 아디스
빅토르알렌산더 코폴라
Original Assignee
조안 엠. 젤사 ; 로버트 지. 호헨스타인 ; 도로시 엠. 보어
프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 조안 엠. 젤사 ; 로버트 지. 호헨스타인 ; 도로시 엠. 보어, 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 filed Critical 조안 엠. 젤사 ; 로버트 지. 호헨스타인 ; 도로시 엠. 보어
Publication of KR20000047823A publication Critical patent/KR20000047823A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0005—Degasification of liquids with one or more auxiliary substances
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0042—Degasification of liquids modifying the liquid flow
    • B01D19/0052—Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • B01F23/2334—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer
    • B01F23/23341—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer with tubes surrounding the stirrer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • B01F23/2336—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer
    • B01F23/23363—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer the gas being introduced above the stirrer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2376—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media characterised by the gas being introduced
    • B01F23/23761—Aerating, i.e. introducing oxygen containing gas in liquids
    • B01F23/237612—Oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/14—Activated sludge processes using surface aeration
    • C02F3/145—Protection against aerosols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/20—Activated sludge processes using diffusers
    • C02F3/205—Moving, e.g. rotary, diffusers; Stationary diffusers with moving, e.g. rotary, distributors
    • C02F3/206—Moving, e.g. rotary, diffusers; Stationary diffusers with moving, e.g. rotary, distributors with helical screw impellers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F7/00—Aeration of stretches of water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/114—Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections
    • B01F27/1144—Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections with a plurality of blades following a helical path on a shaft or a blade support
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/50—Movable or transportable mixing devices or plants
    • B01F33/503—Floating mixing devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Abstract

산소 또는 다른 가스를 침수된 중공형 드래프트관-임펠러 수단 조립체를 관통하여 배플 아래로 분사시킴으로써 산소 또는 다른 가스가 대용량 액체 내에 용해된다. 용해 가스 함유 액체는 대용량 액체 전체로 분산되는 반면, 비용해 가스는 효과적으로 회수되고 재순환된다. 96 부피% 미만의 산소를 함유하는 가스 함유 산소를 사용하는 특별한 구성의 실시예가 또한 개시되어 있다.

Description

가스 용해 장치 {SYSTEM FOR THE DISSOLUTION OF GAS}
본 발명은 액체 내에서의 가스 용해에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대용량 물의 산소처리에 관한 것이다.
액체 폐기물의 파괴는 통상적으로 석호(lagoon), 저수지, 및 대용량 탱크에서 슬러리상 생물학적 처리 공정에 의해 저비용으로 달성된다. 이러한 공정에서, 폐기물에 자생하거나 또는 외부 공급원, 독극물, 및 폐기물에 존재하는 유기적 오염물질로부터 공급되는 생물학적 유기체는 덜 해로운 물질로 변환된다.
이러한 생물학적 처리를 위해, 호기성 유기체(aerobic organism)는 가장 보편적으로 적용되는데, 이는 호기성 유기체가 혐기성 유기체(anaerobic organism) 보다 훨씬 빠르게 유기적 오염물질을 파괴시키기 때문이다. 이러한 공정에서 높은 오염물질 파괴율을 유지하기 위해서는 산소가 공급되어야 한다.
표면 통기(surface aeration)는 슬러리상 생물학적 처리 공정에서 사용될 수 있는 통상적인 산소 공급 방법이다. 이러한 표면 통기는 해지만(Haegeman)에게 허여된 미국 특허 제 4,468,358호에 개시되어 있다. 여기서는 생물학적 사이클의 전환을 위해 물이 폐기물로부터 공기로 펌핑되고 물 내부에 산소가 용해된다. 이에 의해, 대략 1.9 내지 2.6 lb/hp-hr의 유효 산소 이동 효율이 달성될 수 있다. 표면 통기 방법은 극심한 거품에 의해 발생될 수 있는데, 이는 폐기물과 주변 공기 사이의 초기 접촉을 시키기 때문에, 바람직하지 못한 유기화학적 공기 방출을 매우 높게 한다.
생물학적 처리 공정을 위해 폐기물에 산소를 공급하는 또다른 통상적인 방법으로는 공기 살포가 있다. 그렇지만, 종래의 공기 살포기는 폐기물로 분사될 때 단지 5 내지 10%의 산소만이 용해된다. 따라서, 예컨대 대략 50 내지 100 scfm의 공기가 1 scfm의 산소를 용해시키기 위해 폐기물로 분사되어야 한다. 게다가, 공기 살포는 수용할 수 없는 수준의 유기화학적 배출을 일으킬 수 있으며, 그 결과 휘발성 성분이 처리될 폐기물내에 존재하는 경우, 휘발성 성분에 대한 폐기물 산소 및 질소의 스트리핑 작용(stripping action)이 일어난다. 극심한 거품이 또한 공기 살포 작용 동안 일어날 수 있다.
생물학적 처리 공정을 위해 공기를 순수 산소로 대체한다면, 공기 살포에 의해 달성된 동일한 용해 산소 레벨을 달성하기 위해 보다 작은 공급 가스 부피가 요구되며, 그 결과 공기 배출 수준이 현저하게 감소된다. 그렇지만, 이러한 공정에서 대부분의 분사된 순수 산소는 경제적으로 용해되어야 한다. 게다가, 다른 오프 가스의 조성은 석호 또는 다른 폐기물 액체에 포함된 유기적 화학물의 휘발성 한계를 넘어서야 한다.
슬러리상 생물학적 공정 처리는 소위 상표명 "믹스플로(MIXFLOTM)" 방법에 의해 수행되어 왔는데, 이러한 방법은 탱크 또는 석호로부터 측부 스트림 슬러리를 펌핑하고 여기에 순수 산소를 분사하는 단계로 이루어진다. 이후 생성된 이상 혼합물(two phase mixture)은 대략 60%의 분사된 산소가 용해되는 파이프라인 접촉기를 통과한다. 산소처리된 슬러리 및 잔존하는 비용해된 산소는 액체/액체 유리체 통로를 통해 탱크 또는 석호 내로 재분사된다. 이에 의해, 통로의 입구에서 잔존하는 비용해된 산소의 약 75%가 용해되며, 전체적으로 분사된 산소의 90%가 용해된다. 이러한 분야에서 요구되는 펌핑 전력은 비교적 높으며, 약 2 lb/hp-hr의 유효 산소 이동 효율을 갖는다.
"유녹스(UNOX )" 방법은 순수 산소를 함유하는 헤드스페이스(headspace)를 사용한 표면 통기 방법이다. 이러한 방법 및 장치를 사용함으로써, 6.5 내지 7.2 lb/hp-hr의 유효 산소 이동 효율이 달성될 수 있다. 이러한 방법은 극심한 거품을 일으킬 수 있으며, 폐기물 액체는 대용량 탱크 또는 석호로부터 외부 탱크 반응기로 펌핑되어서 외부 탱크 반응기에서 처리되고, 다시 상기 대용량 탱크 또는 석호로 복귀되어야 한다. 따라서, 상당한 펌핑 비용을 소요된다.
상기와 마찬가지로 폐쇄되고 한정된 탱크 시스템에서 수행되는 두 방법은 프랙스에어 인코포레이티드사의 시스템과 어드밴스드 가스 반응기(Advanced Gas Reactor; AGR) 및 액체 유기 반응기(Liquid Organic Reactor; LOR) 공정이다. 리츠(Litz)에게 허여된 미국 특허 제 32,562호로 개시된 AGR 공정 및 시스템은 상부 가스 공간으로부터 산소의 용해를 강화시키기 위해 반응기내의 나선형 나사 임펠러/드래프트관 조립체를 사용한다. 임펠러가 회전함에 따라, 슬러리는 드래프트관을 통해 펌핑되어 드래프트관의 상부에 위치된 배플과 함께 펌핑된 액체에 와류를 형성시켜서 반응기 헤드스페이스로부터 가스를 혼입한다. 드래프트관을 관통하는 단일 통로에서 용해되지 않은 일부 가스들은 헤드스페이스로 재순환되어 재생된다. AGR 방법은 대략 10 lb/hp-hr의 효율적인 이동 효율(표준 이동 효율은 17 내지 18 lb/hp-hr)을 가지며, 시스템 내로 도입된 산소의 거의 100%를 용해시킨다. 또한 드래프트관을 통한 통로에 형성된 거품을 흡입하여 파괴한다.
리츠 등에게 허여된 미국 특허 제 4,900,480호에 개시된 LOR 공정 및 시스템은 유기 화학물 함유 액체 내에 산소를 안전하게 용해시키도록 설계되어 있다. 소정의 실시예에서, 수평한 배플은 가스-액체 혼합 영역 위에 액체 무활동 영역을 제공하기 위해 임펠러/드래프트관 상부에 위치된다. 산소는 높은 반응율을 유지하기에 충분한 비율로 임펠러 영역으로 직접 분사되지만, 이는 유기적 반응 내용물의 휘발성 한계 아래로 산소 레벨을 유지하도록 충분히 낮다. AGR과 같은 LOR 방법은 펌핑 시스템 보다 낮은 전력당 분해 산소 파운드를 소모하며, 유효 이동 효율은 대략 10 lb/hp-hr 이다.
AGR 및 LOR 방법은 폐쇄되고 한정된 탱크 시스템에서 수행된다. 탱크의 요구조건 및 상기한 유녹스(UNOX) 방법과 관련된 추가의 거품 문제 때문에, 종래 기술에서는 산소 용해에 대한 추가적인 개선이 요구되었다. 이러한 개선은 특히 "믹스플로(MIXFLO)"와 관련된 고전력 관점에서 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 액체 내에서 산소의 용해를 개선시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 대용량 액체 내에서 산소를 효과적으로 용해시킬 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 석호 또는 다른 대용량 액체 내에 위치된 본 발명의 일실시예에 따른 장치의 개략도.
도 2는 본 발명의 특별한 드래프트관의 상부 및 바닥에서의 방사형 가스 분포 프로파일의 플로트.
도 3은 본 발명의 정위치 산소처리 장치에서 여러 액체 레벨에서의 단위 마력당 산소 이동 효율을 도시한 플로트.
도 4는 21 내지 95 부피%의 산소를 함유한 가스를 사용하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 장치의 개략도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 대용량 액체 2 : 배플 수단
3 : 부유 수단 4,4' : 중공형 드래프트관
5,5' : 임펠러 수단 6 : 구동축
7 : 구동 모터 8 : 도관
12 : 링 20 : 댐퍼
25 : 배압 조절기 28' : 배플
31 : 살포기
임펠러 또는 임펠러/드래프트관 조립체는 공기/재순환 가스 분리 배플 또는 부유 후드 수단에 의해 덮혀지며, 대용량 액체 내에 지지되거나 부유된다. 산소 또는 이산화탄소와 같은 가스는 배플 또는 부유 후드 아래로 분사되고, 임펠러의 흡입부로 흡입된다. 이러한 장치는 액체용 외부 탱크를 필요로 하지 않는다. 액체 내에 용해된 가스 및 비용해 가스는 드래프트관의 바닥으로부터 배출된다. 비용해 가스는 표면을 향해 부유하며, 임펠러 또는 임펠러/드래프트관 조립체로 재순환하도록 배플 또는 부유 후드 수단에 의해 회수된다. 용해 가스를 함유한 액체는 대용량 액체 내로 분배된다.
본 발명의 목적은 석호 또는 다른 대용량 액체 내에 위치된 유효한 산소처리 장치를 사용함으로써 달성된다. 이러한 장치는 하방 펌핑 임펠러 수단 또는 임펠러/드래프트관 조립체를 포함하는데, 이는 한정된 외부 탱크를 필요로 하지 않으며 액체 내에 위치되며, 공기/재순환 가스 분리 배플 또는 부유 후드에 의해 덮혀진다. 부유 후드는 물보다 가벼운 부착된 부유 장치에 의해 지지되어 있기 때문에 액체 내의 상대적인 위치를 유지할 수 있다. 선택적으로, 중공형 구조물 및/또는 경량 재료의 구성에 기인하여 자가 지지될 수도 있다. AGR 또는 LOR 방법과 같이, 산소와 같은 가스가 액체 내로 분사되는데, 이러한 가스는 배출되는 비용해 가스를 포획하도록 적용된 배플 또는 부유 후드 아래에서 분사된다. 이러한 가스는 하방 펌핑 임펠러 흡입부에 의해 하방으로 진행하는 드래프트관 내의 액체 스트림으로 흡수되어서 용해가 강화된다. 가스화된 액체와 어떤 비용해된 가스는 드래프트관의 바닥으로부터 배출된다. 참조로 본 발명의 설명을 용이하게 하기 위해 이하에 기술된 산소는 본 발명의 실시에서 대용량의 액체에서 용해될 수 있는 가스의 예임을 밝혀둔다.
도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에서, 대용량의 액체, 즉 호수, 저수지, 탱크, 연못, 및 석호 등은 참조부호 1로 표시되어 있으며, 그 내부에는 다소 원뿔 형태를 갖는 배플 수단(2)이 부유 수단(3)에 의해 수평하게 배열되어 있다. 이러한 배플 수단(2) 아래에는 중공형 드래프트관(4)이 위치되어 있으며, 드래프트관(4) 내부에는 임펠러 수단(5)이 제공되어 있다. 임펠러 수단(5)은 액체(1)의 수면 위로 연장해 있는 구동축(6)에 의해 구동되며, 구동 모터(7)에 의해 구동된다. 임펠러 수단(5)의 흡입부 내로 산소가 흡입되도록 바람직하게 배플 수단(2) 아래에서 산소를 분사하도록 적용된 액체 도관(8)을 통해 산소가 분사된다. 실제로, 임펠러에 의해 발생된 와류로 직접 가스를 분사하는 것이 바람직할 수도 있는데, 그 이유에 대해서는 이하에 설명할 것이다. 배플 수단(2) 아래의 액체 레벨이 결정될 수 있도록 압력 탭(tap, 9)이 제공되어 있다.
산소처리된 액체 및 비용해된 산소는 드래프트관(4)의 바닥으로부터 배출된다. AGR 및 LOR 시스템에서와 같이, 드래프트관을 통과한 산소처리된 액체는 임펠러 수단(5)을 통과하여 드래프트관으로 재순환되지 않는데, 이는 석호 또는 다른 대용량 액체(1) 내에서 작용하는 외부 탱크가 없기 때문이다. 대용량 액체에 적용하는데 있어서, 배출된 액체를 임펠러 흡입부로 재순환시키는 것은 바람직하지 못하다. 드래프트관의 바닥으로부터 배출된 액체가 드래프트관의 상단부에서 임펠러 흡입부로 재순환된다면, 용해된 산소는 석호에서의 액체 부피로 용이하게 분산되지 않는다. 결과적으로, 임펠러 영역에서의 액체는 산소가 매우 높은 비율로 용해되어 있으며, 이러한 영역으로부터 떨어진 액체에는 산소가 부족하다. 본 발명의 모든 실시예에서, 최대 산소 이동율을 얻기 위해 순수 산소를 산소가 고갈된 액체와 직접 접촉시키는 것이 가장 바람직하다.
드래프트관에 인접하여 발생하는 드래프트관내의 임펠러 영역을 통과할 때 액체에서 용해되지 않은 산소, 즉 유동 패턴(1)은 수평하게 배열된 수평형 배플 수단(2)에 의해 포획되며, 드래프트관(4)내의 임펠러 수단(5)으로 다시 유동한다. 원뿔형 배플은 바람직하게는 대부분의 비용해된 산소를 포획할만큼 충분히 넓으며, 이에 의해 본 발명의 실시예에서 필수적으로 100% 산소 사용율을 가지게 된다. 드래프트관(4)의 바닥으로부터 배출된 산소처리된 액체는 유동 패턴(11)으로 대용량 액체 내로 유동하며, 이에 의해 대용량 액체(1)를 통해 용해된 산소가 용이하게 분산된다.
본 발명의 실시예에서는, 중공형 드래프트관 내에 위치된 직경 3"의 임펠러 수단에 대한 방사형 가스 분포 프로파일을 측정하였다. 그 결과가 도 2에 도시되어 있는데, 여기서 가스의 부피 유량은 드래프트관의 바닥, 드래프트관의 상부의 개구, 및 드래프트관의 상부의 포스트에서의 방사형 위치에 대해 도시되었다. 그 결과 필수적으로 100%의 비용해 산소를 포획하기 위해 요구된 원뿔형 배플의 크기는 비교적 작음이 판명되었다. 이는 반응기 탱크 플로어가 없기 때문에 기인한 것으로, 만일 탱크 플로어가 존재한다면, 탱크 플로어를 가격하는 비용해 산소의 방사형 분산을 강화시킬 것이다. 본 발명의 실시예에서, 만일 24" 직경의 임펠러가 290RPM의 속도로 산소처리 공정에 사용된다면, 72" 직경의 배플은 드래프트관(4)의 외부에 인접한 유동 패턴(10)에서 발생하는 모든 비용해 산소를 포획하기에 충분한데, 도 2를 참조하면, 드래프트관으로부터 짧은 방사형 거리에는 대부분의 비용해 산소가 잔존함을 알 수 있다.
본 발명의 정위치 산소처리기의 표준 산소 이동 효율은 19.5 lb/hp-hr로 판명되었는데, 이는 AGR 시스템의 표준 효율과 동등하며, 측부스트림 펌핑 및 표면 통기 작용과 관련된 이동 효율 보다 훨씬 크다.
원뿔형 배플 또는 부유 후드 아래에서 일정한 내측 액체 레벨의 유지는 마력당 비용해 산소의 부피에 강하게 영향을 줌에 주목해야 한다. 도 3도에는 도 1의 내측의 원뿔형 배플 실시예의 여러 액체 레벨에서의 산소 이동 효율 대 입력 마력에 대한 그래프가 도시되어 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 내측 액체 레벨을 모니터링하고, 이를 중공형 드래프트관의 유입부에 대한 높이로 유지하는 것이 바람직하다. 생물학적 물처리 연못 또는 탱크에서의 외측 액체 레벨이 현저하게 변할 수 있기 때문에, 배플 또는 후드, 드래프트관, 및 임펠러로 구성된 전체 조립체가 부유 수단과 함께 액체(1)내에 현가되지 않는 한, 배플 또는 후드 내부의 액체 레벨 또한 현저하게 변할 것이다.
전체 조립체가 액체(1) 내의 소정의 위치에 현가된다면, 배플 또는 후드 내측의 액체 레벨은 원뿔형 배플 또는 후드 아래의 압력을 조절함으로써 최대 높이로 변화될 수 있다. 배플 또는 후드 아래의 가스량이 증가함에 따라, 배플 또는 후드 아래의 압력이 증가한다. 따라서, 액체 레벨은 배플 또는 부유 후드 아래의 압력이 소정의 설정점 아래로 떨어지는 경우에는 산소 분사율을 증가시킴으로써 조절될 수 있고, 또한 배플 또는 부유 후드 아래의 압력이 설정점을 초과하는 경우 산소 분사율을 조절함으로써 절될 수도 있다. 불행하게도, 분사된 산소의 순도가 감소함에 따라, 액체 레벨을 조절하는 방법의 정확도가 떨어지게 된다. 특히, 저순도 가스에 있어서, 배플 또는 후드 아래의 가스 압력이 배플 또는 후드 아래에 다른 가스(즉, 질소)의 존재에 기인에 증가될 수도 있다. 따라서, 저순도 가스(즉, 산소)가 사용될 때에는 선택적인 장치가 요구되는데, 이에 대해서는 도 4를 참조하여 이하에 기술한다.
본 발명의 산소처리는 또한 액체 내의 고체 부유물을 제어하기 위해 사용될 수도 있다. 산소처리기의 속도 및 축선방향 가스 분포 특성은 달성가능한 고체 부유물 레벨을 예측하기 위해 사용되거나 또는 전체 고체 부유물을 피하기 위해 사용될 수 있다. 이는 본 발명의 실시예의 매우 바람직한 양태인데, 이는 생물학적 처리 공정에서, 고체 부유물 레벨이 너무 높으면, 전력 손실이 발생하며, 때때로 처리될 액체 내에 함유된 유기적 오염물을 소멸시키는 박테리아를 감소시키기 때문이다. 너무 낮은 고체 부유물 레벨은 폐기물을 파괴시키기 위한 생물자원에 대한 영양물이 불충분한 분포를 유발한다. 본 발명이 AGR 및 LOR 방법과 같이, 드래프트관 내에 위치된 임펠러를 사용하기 때문에, 표면 통기 방법과 관련된 거품 개념을 제거할 수 있다. 추가로, 유기적 화학물이 가스성 헤드스페이스내로 분사되지 않기 때문에, 유기적 스트리핑이 최소가 된다.
본 발명이 21%의 산소를 함유하는 가스(즉, 공기)로부터 100%의 산소를 함유하는 가스의 용해에 사용될 수 있음을 당업자들은 이해할 것이다. 저순도 가스에 존재하는 질소와 같은 과도한 불활성 가스를 함유하는 가스에 대한 바람직한 실시예가 도 4에 도시되어 있다.
도 4에 도시된 실시예가 21부피% 이상의 산소를 함유하는 가스에 대해 유용한 반면, 약 90 내지 95 부피%의 순도를 갖는 산소를 사용하는 것이 바람직하다. 경제적인 관점에서 볼 때, 현장 흡수 공정(즉, PSA/VPSA/VSA)을 통해 제조될 수도 있기 때문에, 이러한 순도의 산소가 가장 바람직하다. 이러한 기술을 위해, 저순도 산소 가스는 21 부피% 내지 95 부피%의 산소 농도를 갖는 것 중 하나이다. 공기가 사용될 수도 있지만, 고농도 구동력 및 배출의 장점이 감소되기 때문에 바람직하지 못하다. 그렇지만, 상기한 바와 같이, 저순도 산소의 사용은 헤드스페이스에서의 과도한 질소 가스를 발생시키게 된다. 이는 산소가 용해될 때 비용해된 가스 버블 내에 질소 농도가 증가하기 때문이다. 추가로, 폐수 분야에서, 폐수가 대기와 접촉함에 기인하여 공기로부터의 질소로 이미 포화되어 있기 때문에 버블 내의 질소는 폐수 내에서 분해되지 않을 것이다. 따라서, 비용해 가스 버블(질소 함유)이 재순환하고 후드로 복귀하는 각각의 시간 동안, 헤드스페이스 내의 질소 농도는 증가한다. 결과적으로, 헤드스페이스(즉, 액체 레벨 위)에서 후드 내측의 산소 농도는 저순도 산소 공급 가스의 농도 보다 현저하게 떨어질 것이다. 장치의 성능은 질소로 헤드스페이스가 포화됨에 의해 실질적으로 저하되는데, 이는 재순환된 산소가 폐수로 적어도 부분적으로 대체되기 때문이다.
이러한 관점에서, 본 출원인은 21 부피% 내지 95 부피%의 산소를 함유한 가스를 사용할 수도 있고 장치에서 과도한 질소와 관련된 문제점들을 해결한 본 발명의 실시예를 구현하였다. 이러한 실시예는 3가지 특징을 포함하며 도 4에 도시되어 있다.
도 4는 도 1의 실시예와 유사한 특징이 나타나도록 참조 부호 1'∼11'가 사용되었다. 도 4에 도시된 실시예에서는 배플에 대해 부유 후드를 사용하는 것이 바람직함에 주목해야 한다. 첫 번째 특징은 높은 산소 농도를 갖는 큰 가스 버블(13)이 바람직하게 재순환되도록 설치된 하나 이상의 분리 링(12)을 사용한다는 점이다. 큰 가스 버블은 약 5 내지 50 mm의 평균 직경을 가지는 반면, 작은 버블은 약 0.1 내지 5 mm의 평균 직경을 가진다. 바람직하게 재순환된 큰 가스 버블의 분율은 가스의 순도에 의존할 것이다. 산소의 순도가 높을수록, 보다 큰 가스 분율이 재순환을 위한 큰 가스 버블로서 처리될 것이며, 그 역도 가능하다.
큰 가스 버블(13)이 작은 가스 버블(14) 보다 큰 부력을 가지고 있음을 발견하였다. 이상 액체(two phase liquid)가 드래프트관(4') 및 하방으로 펌핑하는 임펠러(5)의 배플(28')로부터 배출될 때, 이상 혼합물이 유동 패턴(11')으로 도시된 바와 같이 외부를 향해 팽창할 것이다. 큰 버블(13)(큰 부력을 가짐)은 먼저 액체 스트림으로부터 파괴될 것이며, 유동 패턴(10a)으로 상방을 향해 유동할 것이다. 작은 가스 버블(16)(작은 부력을 가짐)은 가장 긴 액체 스트림에 잔존할 것이다. 결과적으로, 작은 가스 버블(16)은 큰 가스 버블(13) 보다 수평하게 유동 패턴(10b)으로 진행할 것이다. 따라서, 드래프트관(4') 부근에서 상승하는 가스 버블은 대부분 큰 버블인 반면, 후드(2')의 외부 에지에서 수집되는 가스 버블은 대부분 작은 버블이다.
작은 버블이 부피비에 대해 큰 버블보다 큰 표면적을 가지기 때문에, 산소 질량 이동은 큰 버블보다 작은 버블에서 더 빠르다. 결과적으로, 드래프트관 부근에서 수집된 큰 가스 버블의 산소 농도는 배플의 외부 에지 아래에서 수집된 작은 버블 보다 높을 것이다.
이러한 현상을 평가하기 위해, 도 4에 도시된 바와 같이 하나 이상의 동심 링(12)이 수집된 가스를 분리하기 위해 후드(2') 아래에 설치될 수도 있다. 내부 구역(17)에 수집된 가스는 외부 구역(18)에 수집된 가스 보다 높은 산소 농도를 가질 것이다. 표면 와류가 드래프트관(4')의 단지 작은 영역만을 점유하기 때문에, 분리 링의 내부 구역(17)으로부터 고순도 가스만이 표면 와류에 의해 흡수될 것이다.
작동하는 동안 장치를 안정하게 유지하기 위해, 링(12)내의 개구(19)는 링에 의해 분할된 내부 및 외부 구역 사이의 연통을 필수적으로 허용된다. 개구(19)는 필요할 경우 두 구역에서의 압력을 균일화시킨다. 개구가 없다면, 배플의 외부 구역(18)에서는 과도한 가스 압력이 발생할 수도 있으며, 이는 액체 레벨을 저하시키거나 배플이 위치를 벗어나도록 한다. 개구의 크기를 조절하기 위해 댐퍼(20)가 사용될 수도 있으며, 이에 의해 가스 혼합 및 압력 균일화가 최적화될 수 있다. 장치는 각각의 구역(17,18)에서 상이한 액체 레벨로 작동할 수도 있음에 주목해야 한다.
두 번째 특징은 작은 가스 버블이 수집되는 배압 조절기(back pressure regulator; 25)가 외부 구역(18)을 덮는 후드에 설치된다는 점이다. 이는 후드 내의 액체 레벨이 유지되는 동안, 저산소 함유량을 갖는 가스가 바람직하게 정화되는 것을 허용한다. 따라서, 산소 공급은 장치에서 실제로 용해된 산소 농도(즉, 산소 소요량)를 기초로 조절된다. 이에 의해, 산소가 후드 내의 가스 압력에만 근거하여 공급되는 장치가 개선된다.
이들 모든 개조에 있어서, 배플 아래의 질소의 농도는 질소가 어느 곳으로도 진행할 수 없기 때문에 여전히 상승할 것이다. 후드 아래에서 산소 농도를 유지하기 위해, 후드 아래로부터 가스는 주기적 또는 연속적으로 정화될 수 있다. 따라서, 배압 조절기(25)는 후드 내의 압력을 유지하고 과도한 질소를 정화시키는 목적으로 사용될 수 있다.
질소 농도가 증가할 때, 생물학적 소모에 대한 생물학적 폐수로의 산소 질량 이동은 감소한다. 폐수에서의 생물량의 산소 소모량은 동일하기 때문에, 비용해 산소 농도가 감소할 것이다. 이러한 실시예에서, 산소 소모량이 검출될 수 있고 장치로 보다 신선한 산소를 공급하도록, 비용해된 산소는 감시된다. 신선한 저순도 산소가 부가될 때, 배압 조절기(25)는 후드의 외부 에지로부터 저순도 산소(즉, 저순도 살포기(31)를 통해 부가된 가스를 함유하는 신선한 산소 보다 순도가 낮음)가 배출되는 것을 허용하는데, 이는 질소의 정화에 영향을 준다. 최대 산소 이동율을 달성하기 위해, 가스 함유 산소를 직접 산소가 고갈된 액체 내로 분사하는 것이 가장 바람직하다.
세 번째 특징으로는 신선한 저순도 산소가 가스 라인(30)과 살포기(31)를 통해 나선형 임펠러(5')의 회전에 의해 형성된 와류내로 직접 분사된다는 점이다. 이는 신선한 산소가 비용해된 버블과 같이 후드로 재순환되는 저순도 가스와 혼합하지 않으면서 내측 액체 표면 아래의 버블로 바람직하게 분사되는 것을 허용한다.
추가로, 산소가 하방으로 펌핑하는 임펠러에 의해 하방으로 가압되기 전에 상방으로 유동할 기회가 없어지도록 저순도 산소를 회전하는 임펠러의 와류 표면으로 직접 분사하는 것이 필수적이라는 것을 알아내었다. 이는 분사된 가스의 부력이 너무 커서 가스가 와류로 분사되지 않는다면 가스가 임펠러(5')에 의해 분해되거나 하방으로 펌핑되지 않기 때문이다. 오히려, 비용해된 가스 버블은 표면으로 복귀되어서 후드 내부의 가스와 혼합한다.
또한, 하방 펌핑 임펠러의 회전에 의해 형성된 단일 표면 와류가 매우 큰 가스 버블만을 형성하며 임펠러의 가스 범람을 유발할 수 있다는 것을 알아내었다. 가스 범람은 가스가 임펠러의 축 둘레에 수집될 때 일어나며, 이에 의해 임펠러의 펌핑 능력이 저하된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 수직한 배플(35)이 표면 회전을 파괴하도록 설치되어서 다수의 표면 와류를 생성한다. 따라서, 두 개의 수직한 배플이 사용될 때, 두 개의 별도의 표면 와류가 형성된다. 수직한 배플(35)의 수는 임펠러의 크기에 따라 증가한다.
수직한 배플(35)은 축상에서의 가스 범람 및 단일 표면 와류와 관련된 문제점을 최소화한다. 그렇지만, 이들은 저순도 산소를 표면 와류 구역으로 어떻게 적절하게 도입할지에 대한 문제점을 발생시킨다. 이는 가스가 단지 단일 표면 와류내로 흡입되기 때문에 단일 분사관의 사용은 극도록 불안정한 상태를 발생시키며, 이에 의해 진동이 손상되며, 비정상적인 작용이 일어난다.
본 발명은 각각의 표면 와류에 대해 다수의 분사기 또는 살포기(31)를 사용하며, 이에 의해 가스 흡입이 균형을 이룰 수 있다. 이들은 신선한 저순도 산소가 각각의 와류를 향해 하방으로 유도되는 것을 허용하며, 후드로부터 재순환하는 가스와 혼합되기 전에 신속하게 분산되도록 한다. 개별적인 가스 버블이 분사하는 동안 형성되는 한, 즉각적인 유착의 기회, 혼합, 및 임펠러의 가스 허깅(hugging)이 최소화될 수 있다. 가스 혼입이 와류들에서 균형을 이루는 한, 단일 살포기의 대체물로서, 링형 살포기, 바람직하게는 소결 금속 링형 살포기가 사용될 수도 있다.
본 발명은 또한 특별한 수처리를 원하는 경우 또는 다른 액체, 즉 유기 액체의 처리를 원하는 경우에, 이산화탄소 및 수소와 같은 다른 가스를 용해시키기 위해 사용될 수 있다.
상기한 생물학적 처리 공정에 추가하여, 본 발명의 정위치 산소처리기가 도시 폐수 처리, 산업 폐수 처리, 양식장, 및 대용량 물 또는 다른 액체를 포함하는 다른 적용분야에서 산소를 공급하기 위해 사용될 수도 있다.
첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 다른 변형 및 개조가 이루어질 수 있다. 따라서, 적용된 부유 후드 또는 배플 수단은 바람직하게는 대부분의 비용해 가스를 포획할 수 있는 충분한 폭 또는 크기를 갖는 원뿔형의 수평한 부유 후드 또는 배플이지만, 후드 또는 배플이 본 발명의 가스 용해 장치의 드래프트관 내로 대부분의 비용해 산소 또는 다른 분사 가스를 포획하고 유동시키기에 적합하다면, 다양한 형태의 다른 후드 또는 배플이 액체의 외부 표면 위 또는 바람직하게는 아래에 위치될 수도 있다. 예컨대, 소성 버블 또는 가요성 벌룬 카노피(balloon canopy)는 카노피 아래의 헤드스페이스로 원하는만큼의 가스를 부가할 수 있는 편리한 분사 장치를 사용함에 의해 증가될 수 있다. 또한, 임펠러 수단은 드래프트관 내의 가스-액체 혼합물의 하방 유동이 용이하도록 적용된 나선형의 축선방향 유동 하방 펌핑 임펠러 수단이지만, 상품명 "Lightnin A315" 또는 "Aire-O2Turbo" 혼합기와 같은 적절한 하방 유동 임펠러가 드래프트관 내에서의 원하는 하방 유동을 형성하기 위해 적용될 수 있다. 임펠러 수단은 또한 드래프트관 내에 높은 전단 변형 구역을 형성하여 액체에서의 가스 용해를 한층 강화시키기 위해 구동축에 연결된 방사형 및/또는 축선방향 유동 임펠러 수단과 같은 부가적인 특징을 포함할 수도 있음에 주목해야 한다.
본 발명은 참조자료로 언급된 AGR 및 LOR 방법과 같이 도 1의 중공형 드래프트관(4)을 참조하여 설명하였다. 본 발명의 범위 내에서 중공형 드래프트관을 적용시키지 않을 수도 있음에 주목해야 한다. 그럼에도 불구하고, 이러한 실시예에서, 하방 펌핑 임펠러 수단이 부유 후드 또는 배플 수단에 대해 위치되어서, 후드 또는 배플 수단이 임펠러 수단의 하방 펌핑에 의해 용해 가스가 풍부한 액체와 함께 하방 경로를 따라 액체의 표면으로 부유하는 비용해 가스의 대부분을 포획하도록 한다. 그럼에도 불구하고, 드래프트관의 사용은 전력을 효과적으로 사용할 수 있는 많은 분야에서 바람직한데, 이에 의해 다른 것 보다 많은 양의 액체를 펌핑할 필요가 없으며, 처리된 액체의 일부분과 고체의 바람직하지 못한 혼합이 방지된다. 본 발명의 여러 실시예에 있어서, 추가의 배플 수단은 본 발명의 목적인 가스 및 액체의 유동을 원활하게 하기 위해 전체 장치에 제공될 수 있다.
상기한 설명 및 실시예들로부터, 본 발명이 대용량의 액체 처리에 관한 가스 용해 기술 분야에서 현저한 진보성이 있음을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명은 특히 생물학적 처리 및 폐수 처리와 같은 산업에서 대용량 액체내에 산소를 안전하고 효율적으로 용해시킬 수 있는 특별한 장점을 가진다. 이러한 처리는 비교적 낮은 전력이 소모되고 정위치 펌핑이 가능하므로, 본 발명은 여러 실용적이고 중요한 산업 처리 공정에서 가스 용해 작용의 기술적 및 경제적 특징을 강화시킨다.
상기한 본 발명에 의하면, 생물학적 처리 및 폐수 처리와 같은 산업에서 대용량 액체내에 산소를 안전하고 효율적으로 용해시킬 수 있다. 또한, 이러한 산소 처리는 비교적 낮은 전력이 소모되고 정위치 펌핑이 가능하므로, 가스 용해 작용의 기술적 특징을 강화시킬 수 있을 뿐만 아니라 경제적으로도 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 대용량 액체내에 가스를 용해시키기 위한 장치로서,
    (a) 액체를 위한 용기를 주변에 갖추고 있지 않으면서 상기 대용량 액체의 표면 아래에 배열된 임펠러로서, 상기 대용량의 액체에서 가스-액체 혼합물을 하방으로 유동시키도록 적용된 임펠러와,
    (b) 상기 임펠러 위에 위치되어 있고 용해 가스가 풍부한 액체로부터 분리되고 상기 임펠러 수단에 의해 재순환하도록 상기 대용량 액체의 표면에 대해 부유되는 비용해 가스의 대부분을 포획하기에 충분한 크기를 갖는 부유 후드와,
    (c) 상기 부유 후드 아래로 공급 가스 스트림을 도입하여 상기 대용량의 액체 내로 상기 공급 가스 스트림을 직접 도입하기 위한 도관으로서, 상기 가스의 버블이 상기 임펠러 수단의 흡입에 의해 상기 대용량 액체의 아래로 가스-액체 혼합물과 같이 액체와 함께 통과되는 도관과,
    (d) 상기 부유 후드 아래에 위치되어 있고 상기 대용량 액체의 표면 아래로 연장하는 하나 이상의 분리 링으로서, 상기 링과 상기 임펠러 사이의 제 1내부 구역과 상기 링과 상기 부유 후드의 외부 직경 사이의 제 2외부 구역이 형성되어 있으며, 상기 가스의 버블이 상기 구역의 상대적인 직경에 의해 분리되어서 상대적으로 고순도의 산소를 함유하는 큰 버블이 상기 내부 영역 내에 수집되고, 상대적으로 저순도의 산소를 함유하는 작은 버블이 상기 외부 영역내에 수집되는, 분리 링과, 그리고
    (e) 상기 부유 후드의 외부 직경에 인접하여 상기 부유 후드에 위치되어 있고 상기 장치로부터 상기 상대적으로 저순도의 산소를 정화시키는 배압 조절기를 포함하고 있으며,
    용기벽이 없기 때문에, 상기 용해 가스가 풍부한 액체는 상기 대용량 액체 내로 분산되는 반면, 비용해 가스는 부력에 기인하여 상기 대용량 가스의 표면으로 부유하고 재순환을 위해 포획됨으로써, 상기 공급 가스 스트림이 필수적으로 완전하게 사용될 수 있는 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 부유 후드 수단이 부분적으로 상기 대용량 액체의 표면 아래에 위치되어 있는 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 부유 후드 수단을 부유시키거나 지지하기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 부유 후드 수단이 가요성 벌룬 카노피(balloon canopy)를 포함하는 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 부유 후드 수단이 소성 버블을 포함하는 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 임펠러 수단이 축선방향 유동 하방 펌핑 임펠러를 포함하는 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 대용량 액체의 표면 아래에 침수된 중공형 드래프트관을 더 포함하며, 상기 중공형 드래프트관 부근에 액체를 위한 용기가 없는 반면, 상기 중공형 드래프트관이 상부 개방 단부 및 바닥 개방 단부를 갖추고 있으며, 상기 가스-액체 혼합물이 상기 중공형 드래프트관의 바닥으로부터 배출될 수 있도록 상기 임펠러 수단이 상기 중공형 드래프트관 내에 위치되어 있는 장치.
  8. 제 8항에 있어서, 상기 부유 후드 수단이 부분적으로 상기 대용량 액체 아래에 위치되어 있는 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 부유 후드 수단을 부유시키거나 지지하기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 도관 수단이 상기 임펠러가 회전할 때 상기 임펠러에 의해 발생된 와류내로 직접 상기 공급 가스 스트림을 도입하는 장치.
KR1019990054134A 1998-12-02 1999-12-01 가스 용해 장치 KR20000047823A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/203,050 US6145815A (en) 1992-08-17 1998-12-02 System for enhanced gas dissolution having a hood positioned over the impeller with segregating rings
US09/203,050 1998-12-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20000047823A true KR20000047823A (ko) 2000-07-25

Family

ID=22752264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990054134A KR20000047823A (ko) 1998-12-02 1999-12-01 가스 용해 장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6145815A (ko)
EP (1) EP1005898A1 (ko)
JP (1) JP2000167367A (ko)
KR (1) KR20000047823A (ko)
AR (1) AR021507A1 (ko)
BR (1) BR9905787A (ko)
CA (1) CA2292113C (ko)
ID (1) ID25720A (ko)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6273402B1 (en) * 2000-01-10 2001-08-14 Praxair Technology, Inc. Submersible in-situ oxygenator
KR100436206B1 (ko) * 2000-11-06 2004-06-16 백 기 김 저수지 수질 개선 방법
EP1223148A1 (en) * 2001-01-10 2002-07-17 Bernardo Mauricio Bacicurinski Device for the injection and dissolution of oxygen in water effluents
US7510661B2 (en) * 2004-05-04 2009-03-31 Hills Blair H Separation system for the removal of fat, oil or grease from wastewater
US8146894B2 (en) * 2004-06-21 2012-04-03 Hills Blair H Apparatus for mixing gasses and liquids
EP1765486B1 (en) 2004-06-21 2009-09-02 Blair H. Hills Apparatus for diffused aeration
CN100418899C (zh) * 2005-05-26 2008-09-17 聂法玉 紊流节能的水消毒装置
CA2636752A1 (en) 2006-01-30 2007-08-16 Blair H. Hills Apparatus for mixing gasses and liquids
WO2007115099A2 (en) 2006-03-31 2007-10-11 Hills Blair H Apparatus for mixing gasses and liquids
US7497949B2 (en) * 2006-11-21 2009-03-03 Praxair Technology, Inc. System and method for oxygenating an aerobic sludge digester
US7455776B2 (en) * 2006-11-21 2008-11-25 Praxair Technology, Inc. Method for mixing high viscous liquids with gas
US7699980B2 (en) * 2007-08-24 2010-04-20 Praxair Technology, Inc. System for activated sludge wastewater treatment with high dissolved oxygen levels
US8172206B2 (en) * 2008-05-23 2012-05-08 St Lawrence Thomas System for forming mini microbubbles
US8387957B2 (en) * 2009-01-29 2013-03-05 Aqua-Aerobic Systems, Inc. Downflow mixers with gas injection devices and/or baffles
CN101940889B (zh) * 2009-07-08 2013-01-09 金易通科技(北京)股份有限公司 一种机械和气泡混合搅拌方法和装置
FR2975606B1 (fr) 2011-05-25 2013-05-31 Air Liquide Equipement pour l'injection d'un gaz dans un bassin d'epuration
CN102417233B (zh) * 2011-09-29 2013-07-10 太原卫安环保科技有限公司 水力空化增氧曝气机
US9486750B2 (en) 2011-12-01 2016-11-08 Praxair Technology, Inc. Gas injection method and apparatus
US20130140246A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 Malcolm Fabiyi Method and system for enhancing mass transfer in aeration/oxygenation systems
US20140124457A1 (en) * 2012-11-05 2014-05-08 Air Products And Chemicals, Inc. Methods For Treating Liquid Waste With High Purity Oxygen
US9156718B2 (en) * 2013-03-14 2015-10-13 Robert F. Silva Wastewater treatment system
WO2015027553A1 (zh) * 2013-09-02 2015-03-05 海斯摩尔生物科技有限公司 一种高黏度纯壳聚糖纺丝液的工业化脱泡装置
EP2927347A1 (en) * 2014-04-01 2015-10-07 Sigma Engineering Ab Oxidation of copper in a copper etching solution by the use of oxygen and/or air as an oxidizing agent
CN104230017B (zh) * 2014-04-24 2017-01-04 南京航空航天大学 沉浮式曝气机
US10683221B2 (en) 2017-12-14 2020-06-16 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Gas injection and recycling apparatus and methods
CN108862653A (zh) * 2018-08-13 2018-11-23 佛山市玉凰生态环境科技有限公司 高均匀度河湖增氧系统
CN109019894B (zh) * 2018-08-29 2021-07-23 广州市环境保护工程设计院有限公司 多曝气增氧系统
JP7474602B2 (ja) 2020-02-18 2024-04-25 アクアス株式会社 気液分散装置
US11352276B2 (en) * 2020-05-01 2022-06-07 Aqua-Aerobic Systems, Inc. Flow straightening vane for aerator
CN113713663B (zh) * 2021-05-31 2024-03-29 黑龙江省林业科学院伊春分院 一种刺五加软胶囊制造用药液配制装置及方法
CN115885915B (zh) * 2022-11-24 2023-06-27 武汉理工大学 一种多点位供氧装置
CN117225015A (zh) * 2023-09-18 2023-12-15 河北冠能石油机械制造有限公司 一种真空除气器的真空度调节控制系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4681711A (en) * 1986-05-06 1987-07-21 Eaton John M Method and apparatus for aeration of wastewater lagoons
US4919849A (en) * 1988-12-23 1990-04-24 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Gas-liquid mixing process and apparatus
JPH0691146A (ja) * 1992-09-10 1994-04-05 Shuzo Kamata 液体と気体との攪拌混合装置
KR19980044967A (ko) * 1996-12-09 1998-09-15 조상휘 산소 용해기

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US32562A (en) * 1861-06-18 Ealph hill
US2313654A (en) * 1940-11-19 1943-03-09 Turbo Mixer Corp Apparatus for treating liquids with gases
US3189334A (en) * 1963-10-04 1965-06-15 Bell Robert Wayne Aerating device
DE1658091A1 (de) * 1967-05-27 1970-06-11 Neubert Dipl Ing Enno Vorrichtung zum Durchmischen und Belueften von Fluessigkeiten,insbesondere Abwaesser
US3547811A (en) * 1969-07-02 1970-12-15 Union Carbide Corp Cyclic oxygenation of bod-containing water
FR2123732A5 (ko) * 1971-01-29 1972-09-15 Cie Gle Transatlantique
US3775307A (en) * 1971-04-08 1973-11-27 Union Carbide Corp System for gas sparging into liquid
DE2216917C3 (de) * 1972-04-07 1974-09-19 Richard Dipl.-Ing. 6100 Darmstadt Schreiber Vorrichtung zum Lösen von Sauerstoff in Wasser
US3846516A (en) * 1972-09-25 1974-11-05 Rockwell International Corp Aerator device and method
NL166409C (nl) * 1976-10-22 1981-08-17 Dhv Raadgevend Ing Inrichting voor het met elkaar in contact brengen van een gas en een vloeistof.
DE2734629A1 (de) * 1977-08-01 1979-02-08 Passavant Werke Vorrichtung zum belueften von fluessigkeiten, insbesondere abwasser
US4902302A (en) * 1977-11-04 1990-02-20 Reid John H Conservation of momentum in a barrier oxidation ditch
US4290885A (en) * 1977-12-22 1981-09-22 Dochan Kwak Aeration device
BE884216A (nl) * 1980-07-08 1980-11-03 Haegeman Johny H Inrichting voor het mengen van gas met vloeistof of omgekeerd en voor het ontgassen van een vloeistof
US4545907A (en) * 1984-11-27 1985-10-08 Repin Boris N Aeration tank
DE3501175A1 (de) * 1985-01-16 1986-07-17 Franz-Josef Dipl.-Ing. 4791 Lichtenau Damann Verfahren und vorrichtung zur mischung und loesung von gas in fluessigkeit
US4844802A (en) * 1986-09-12 1989-07-04 Dhv Raadgenvend Ingenieursbureau B.V. Apparatus for contacting a gas with a liquid, in particular for aerating waste water
US4900480A (en) * 1986-10-21 1990-02-13 Union Carbide Corporation Gas-liquid mixing
BR9205151A (pt) * 1992-08-17 1994-03-01 Praxair Technology Inc Dissolucao aumentada de gas

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4681711A (en) * 1986-05-06 1987-07-21 Eaton John M Method and apparatus for aeration of wastewater lagoons
US4919849A (en) * 1988-12-23 1990-04-24 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Gas-liquid mixing process and apparatus
JPH0691146A (ja) * 1992-09-10 1994-04-05 Shuzo Kamata 液体と気体との攪拌混合装置
KR19980044967A (ko) * 1996-12-09 1998-09-15 조상휘 산소 용해기

Also Published As

Publication number Publication date
US6145815A (en) 2000-11-14
CA2292113C (en) 2003-05-13
JP2000167367A (ja) 2000-06-20
EP1005898A1 (en) 2000-06-07
CA2292113A1 (en) 2000-06-02
AR021507A1 (es) 2002-07-24
ID25720A (id) 2000-11-02
BR9905787A (pt) 2000-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20000047823A (ko) 가스 용해 장치
CA2086268C (en) Gas dissolution
EP1925597B1 (en) Method for mixing high viscous liquids with gas
EP0477818B2 (en) Improved oxygen enrichment method and system
KR970008900B1 (ko) 기체-액체 혼합방법 및 장치
US20160193573A1 (en) Method and system for enhancing mass transfer in aeration/oxygenation systems
US4117048A (en) Apparatus for introducing gas into a liquid
KR20010070464A (ko) 잠수 가능한 현장 산소 공급 장치
US3933640A (en) Methods and apparatus for treating wastewater
KR100274386B1 (ko) 반응기
CN102794121A (zh) 用于将气体注入废水池的设备
EP1670574B1 (en) Method and apparatus for mixing of two fluids
US5102104A (en) Biological conversion apparatus
CA2670028C (en) System and method for mixing high viscous liquids with gas
JPH07108295A (ja) 廃水の加圧ばっ気処理装置
US10683221B2 (en) Gas injection and recycling apparatus and methods
MXPA99011115A (en) Increased dissolution of
US8740193B2 (en) System for forming mini microbubbles
JP2002239585A (ja) 水中曝気攪拌装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application