RU173849U1 - PLASMA-CHEMICAL REACTOR FOR LIQUID PROCESSING OF BARRIER DISCHARGE - Google Patents
PLASMA-CHEMICAL REACTOR FOR LIQUID PROCESSING OF BARRIER DISCHARGE Download PDFInfo
- Publication number
- RU173849U1 RU173849U1 RU2016114900U RU2016114900U RU173849U1 RU 173849 U1 RU173849 U1 RU 173849U1 RU 2016114900 U RU2016114900 U RU 2016114900U RU 2016114900 U RU2016114900 U RU 2016114900U RU 173849 U1 RU173849 U1 RU 173849U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- reactor
- plasma
- gas
- water
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/4608—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods using electrical discharges
Abstract
Полезная модель относится к устройствам плазмохимической обработки жидких сред и может быть использована в процессах водоочистки, питьевого и технического водоснабжения, очистки сточных вод, обезжелезивания и обеззараживания воды.Устройство обеспечивает создание барьерного электрического разряда на границе газовой фазы вблизи поверхности пленочного потока жидкости, при этом внутренний электрод выполнен из металла, на поверхность которого нанесен диэлектрический полимерный материал; установлен коллектор, который собирает и выводит обработанную жидкость; встроены штуцеры ввода и вывода газа, позволяющие проводить плазмохимическую обработку жидкости в среде требуемого газа (кислород воздуха, инертный газ).Предлагаемая конструкция устройства позволяет повысить эффективность обеззараживания воды от условно-патогенных микроорганизмов и интенсифицировать окислительно-восстановительные процессы в сочетании с увеличением устойчивости элементов устройства к высоким температурам и внешнему воздействию.The utility model relates to devices for plasma-chemical treatment of liquid media and can be used in water treatment, drinking and industrial water supply, wastewater treatment, iron removal and water disinfection. The device provides the creation of a barrier electric discharge at the gas phase boundary near the surface of the liquid film flow, while the internal the electrode is made of metal, on the surface of which a dielectric polymer material is applied; a collector is installed that collects and discharges the treated fluid; integrated gas inlet and outlet fittings allowing plasma-chemical treatment of the liquid in the medium of the required gas (air oxygen, inert gas). The proposed device design allows to increase the efficiency of water disinfection from opportunistic microorganisms and to intensify redox processes in combination with increased stability of the device elements to high temperatures and external influences.
Description
Полезная модель относится к устройствам плазмохимической обработки жидких сред и может быть использована в процессах водоочистки, питьевого и технического водоснабжения, очистки сточных вод, обезжелезивания и обеззараживания воды.The utility model relates to devices for plasma-chemical treatment of liquid media and can be used in the processes of water treatment, drinking and industrial water supply, wastewater treatment, iron removal and water disinfection.
Известно устройство, включающее обработку жидкости барьерным разрядом в реакторе, состоящем из корпуса, в верхней части которого размещен узел создания водогазовой смеси, электродной системы, расположенной под узлом создания водогазовой смеси, и узла отвода водогазовой смеси, размещенного под электродной системой. Узел создания водогазовой смеси включает аэратор, эжектор, патрубки подвода воды и отвода воздуха и газов. К электродной системе подключен генератор высоковольтных импульсов. Обработку воды осуществляют барьерными разрядами при длительности положительных и/или отрицательных высокочастотных импульсов не более 0,5⋅10-6 с и отношении амплитуды импульсного напряжения к расстоянию между электродами в пределах (2-10)⋅10-3 В/мм (Патент на изобретение РФ №2136600 МПК C02F 1/46, C02F 7/00; заявл. 16.12.1997; опубл. 16.12.1997).A device is known that includes treating a liquid with a barrier discharge in a reactor consisting of a vessel, in the upper part of which there is a unit for creating a water-gas mixture, an electrode system located under a unit for creating a water-gas mixture, and a unit for removing the gas-water mixture placed under the electrode system. The node for creating a water-gas mixture includes an aerator, ejector, nozzles for supplying water and venting air and gases. A high voltage pulse generator is connected to the electrode system. Water treatment is carried out by barrier discharges with a duration of positive and / or negative high-frequency pulses of not more than 0.5⋅10 -6 s and the ratio of the amplitude of the pulse voltage to the distance between the electrodes in the range (2-10) ⋅10 -3 V / mm (Patent for invention of the Russian Federation No. 2136600 IPC C02F 1/46,
Недостатком установки является сложность устройства в сочетании с малой производительностью, а также необходимость предварительного диспергирования жидкой среды перед электроразрядной обработкой.The disadvantage of the installation is the complexity of the device in combination with low productivity, as well as the need for preliminary dispersion of a liquid medium before electric discharge processing.
Наиболее близким по техническому решению является изобретение устройства для очистки и дезинфекции жидких, твердых и газообразных веществ, включающего внешний трубчатый электрод, внутренний электрод, на поверхность которого нанесен диэлектрический слой, с образованием узкой области для прохождения жидкости между электродами, средства для создания плазмы в газообразной среде (Патент на изобретение РФ №2415680, 2415680, МПК С2, B01J 19/08; заявл. 02.05.2006; опубл. 10.04.2011 бюл. №10).The closest in technical solution is the invention of a device for cleaning and disinfection of liquid, solid and gaseous substances, including an external tubular electrode, an internal electrode on the surface of which a dielectric layer is applied, with the formation of a narrow region for the passage of liquid between the electrodes, means for creating a plasma in a gaseous environment (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2415680, 2415680, IPC C2, B01J 19/08; filed 02.05.2006; publ. 04/10/2011 bull. No. 10).
К недостаткам относятся низкая устойчивость элементов устройства к высоким температурам из-за отсутствия жидкостного охлаждения центрального электрода, неравномерность распределения разрядов в межэлектродном пространстве, а также недостаточная эффективность обеззараживания воды от условно-патогенных микроорганизмов. Кроме того, устройство не пригодно для промышленного использования, так как в конструкции не предусмотрен коллектор, собирающий и выводящий из реактора обработанную жидкость. Данное устройство выбрано за прототип.The disadvantages include the low resistance of the device elements to high temperatures due to the lack of liquid cooling of the central electrode, the uneven distribution of discharges in the interelectrode space, as well as the insufficient efficiency of disinfecting water from conditionally pathogenic microorganisms. In addition, the device is not suitable for industrial use, since the design does not include a collector that collects and removes treated liquid from the reactor. This device is selected for the prototype.
Технической задачей предлагаемого устройства является достижение устойчивости элементов устройства к высоким температурам, равномерного распределения разрядов в межэлектродном пространстве; повышение эффективности обеззараживания воды от условно-патогенных микроорганизмов, что позволяет использовать плазмохимический реактор в промышленности.The technical task of the proposed device is to achieve the stability of the elements of the device to high temperatures, a uniform distribution of discharges in the interelectrode space; increasing the efficiency of disinfecting water from opportunistic microorganisms, which allows the use of a plasma chemical reactor in industry.
Поставленная техническая задача достигается следующим образом:The technical task is achieved as follows:
- внутренний электрод заполняется электролитом;- the inner electrode is filled with electrolyte;
- установлен формирователь пленочного потока жидкости;- installed shaper film fluid flow;
- установлен коллектор, который собирает и выводит обработанную жидкость;- a collector is installed that collects and discharges the treated fluid;
- в коллектор встроен штуцер ввода газа, который проходит по всей длине реактора и выводится через штуцер вывода газа, размещающийся в верхней части реактора.- a gas inlet fitting is integrated in the collector, which extends along the entire length of the reactor and is discharged through the gas outlet fitting, which is located in the upper part of the reactor.
На фиг. 1 изображен плазмохимический реактор обработки жидкостиIn FIG. 1 shows a plasma-chemical liquid treatment reactor
барьерным разрядом: 1 - электрод внешний цилиндрический; 2 - электрод внутренний, заполненный электролитом, выполненный из металла, на внешнюю поверхность которого нанесен диэлектрический полимерный материал; 3 - пленка обрабатываемой жидкости; 4 - формирователь пленочного потока жидкости; 5 - коллектор для сбора обрабатываемой жидкости; 6 - штуцер ввода обрабатываемой жидкости; 7 - штуцер вывода обработанной жидкости; 8 - штуцер ввода охлаждающего электролита; 9 - штуцер вывода охлаждающего электролита; 10 - штуцер ввода газа; 11 - штуцер вывода газа.barrier discharge: 1 - external cylindrical electrode; 2 - an internal electrode filled with an electrolyte made of metal, on the outer surface of which a dielectric polymer material is applied; 3 - film of the processed fluid; 4 - shaper film fluid flow; 5 - a collector for collecting the processed fluid; 6 - input fitting of the treated fluid; 7 - outlet fitting of the treated fluid; 8 - fitting for introducing a cooling electrolyte; 9 - fitting outlet cooling electrolyte; 10 - gas inlet fitting; 11 - gas outlet fitting.
Обрабатываемый раствор поступает в реактор через штуцер ввода обрабатываемой жидкости (6) и попадает в формирователь пленочного потока жидкости (4). Далее тонкая пленка обрабатываемой жидкости (3) стекает по внутренней поверхности корпуса реактора, являющегося внешним электродом (1). Барьерный разряд возбуждается между внутренним электродом, выполненным из металла, на внешнюю поверхность которого нанесен полимерный материал (2), и поверхностью жидкости (3). Кроме тонкой пленки жидкости межэлектродное пространство заполнено газом (кислород воздуха или инертный газ), подающимся через штуцер ввода газа (10) и выводящимся через штуцер вывода газа (11). С целью отведения тепла из зоны возбуждения разряда внутри металлического электрода, выполненного из металла, на внешнюю поверхность которого нанесен полимерный материал (2), предусмотрен проток охлаждающего электролита, вводимого через штуцер ввода электролита (8) и выводимого через штуцер вывода электролита (9). Обработанная барьерным разрядом жидкость собирается в коллекторе (5) и далее выводится из реактора через штуцер вывода обработанной жидкости (7).The processed solution enters the reactor through the inlet of the processed fluid (6) and enters the shaper of the film fluid stream (4). Next, a thin film of the processed fluid (3) flows down the inner surface of the reactor vessel, which is the external electrode (1). A barrier discharge is excited between an internal electrode made of metal, on the outer surface of which a polymer material is applied (2), and the surface of the liquid (3). In addition to a thin film of liquid, the interelectrode space is filled with gas (air oxygen or inert gas) supplied through a gas inlet fitting (10) and discharged through a gas outlet nozzle (11). In order to remove heat from the discharge excitation zone inside a metal electrode made of metal, onto the outer surface of which a polymer material is applied (2), a cooling electrolyte duct is introduced, introduced through the electrolyte inlet fitting (8) and removed through the electrolyte outlet nozzle (9). The barrier-treated liquid is collected in the collector (5) and then discharged from the reactor through the outlet of the treated liquid (7).
Предлагаемая полезная модель устройства иллюстрируется следующими примерами.The proposed utility model of the device is illustrated by the following examples.
Пример 1. В 5 л модельного раствора содержалось 5⋅104 КОЕ/мл дрожжевых клеток Saccharomyces cerevisiae. Порядок снижения исходной концентрации дрожжевых клеток в течение 10 минут обработки барьерным разрядом показан в таблице 1.Example 1. In 5 l of the model solution contained 5 × 10 4 CFU / ml of yeast cells of Saccharomyces cerevisiae. The procedure for reducing the initial concentration of yeast cells within 10 minutes of treatment with a barrier discharge is shown in table 1.
Пример 2. В 5 л модельного раствора содержалось 1⋅104 КОЕ/млExample 2. In 5 l of the model solution contained 1 × 10 4 CFU / ml
сенной палочки Bacillus subtilis, относящейся к классу грамположительныхhay bacillus subtilis, belonging to the class of gram-positive
микроорганизмов. Порядок снижения исходной концентрации микроорганизмов в течение 10 минут обработки барьерным разрядом показан в таблице 1.microorganisms. The procedure for reducing the initial concentration of microorganisms within 10 minutes of treatment with a barrier discharge is shown in table 1.
Пример 3. В 5 л модельного раствора содержалось 7⋅106 КОЕ/мл кишечной палочки Escherichia coli, относящейся к классу грамотрицательных микроорганизмов. Порядок снижения исходной концентрации бактерий в течение 10 минут обработки барьерным разрядом показан в таблице 1.Example 3. In 5 l of the model solution contained 7⋅10 6 CFU / ml Escherichia coli Escherichia coli, belonging to the class of gram-negative microorganisms. The procedure for reducing the initial concentration of bacteria within 10 minutes of treatment with a barrier discharge is shown in table 1.
По сравнению с прототипом, заполнение внутреннего электрода электролитом позволяет повысить устойчивость элементов устройства к высоким температурам.Compared with the prototype, filling the inner electrode with electrolyte can increase the resistance of the elements of the device to high temperatures.
Установленный формирователь пленочного потока жидкости способствует равномерному распределению разрядов в межэлектродном пространстве.The installed shaper of the film fluid flow promotes a uniform distribution of discharges in the interelectrode space.
Установленный коллектор и штуцеры ввода и вывода газа позволяют использовать плазмохимический реактор в промышленности.The installed collector and gas inlet and outlet fittings allow the use of a plasma chemical reactor in industry.
Встроенные штуцеры ввода и вывода газа позволяют проводить плазмохимическую обработку жидкости в среде требуемого газа (кислород воздуха, инертный газ).Built-in gas inlet and outlet fittings allow plasma-chemical processing of the liquid in the medium of the required gas (atmospheric oxygen, inert gas).
Таким образом, предлагаемая конструкция устройства позволяет повысить эффективность обеззараживания воды от условно-патогенных микроорганизмов.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016114900U RU173849U1 (en) | 2016-04-18 | 2016-04-18 | PLASMA-CHEMICAL REACTOR FOR LIQUID PROCESSING OF BARRIER DISCHARGE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016114900U RU173849U1 (en) | 2016-04-18 | 2016-04-18 | PLASMA-CHEMICAL REACTOR FOR LIQUID PROCESSING OF BARRIER DISCHARGE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU173849U1 true RU173849U1 (en) | 2017-09-14 |
Family
ID=59894105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016114900U RU173849U1 (en) | 2016-04-18 | 2016-04-18 | PLASMA-CHEMICAL REACTOR FOR LIQUID PROCESSING OF BARRIER DISCHARGE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU173849U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU185700U1 (en) * | 2018-09-28 | 2018-12-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | PLASMOCATALYTIC REACTOR FOR LIQUID TREATMENT OF A LIQUID BARRIER DISCHARGE |
| RU188655U1 (en) * | 2018-12-07 | 2019-04-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | DEVICE OF MAGNETIC-PLASMA TREATMENT OF LIQUIDS |
| RU195077U1 (en) * | 2019-09-18 | 2020-01-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | MAGNETIC-PLASMA LIQUID TREATMENT REACTOR |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2118912C1 (en) * | 1994-04-12 | 1998-09-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Институт экологических проблем и новых технологий" | Method of conducting plasma chemical reactions (versions) |
| WO1999047230A1 (en) * | 1998-03-14 | 1999-09-23 | Splits Technologies Limited | Treatment of liquids |
| CN2666893Y (en) * | 2003-06-04 | 2004-12-29 | 大连动静科技有限公司 | Dielectric blocking discharge plasma water treatment equipment |
| RU51015U1 (en) * | 2005-08-04 | 2006-01-27 | Закрытое акционерное общество "Электроника силовая" | LIQUID TREATMENT REACTOR |
| WO2006116828A1 (en) * | 2005-04-29 | 2006-11-09 | Vlaamse Instelling Voor Technologisch Onderzoek | Apparatus and method for purification and disinfection of liquid, solid or gaseous substances |
| RU89422U1 (en) * | 2009-08-20 | 2009-12-10 | Владимир Юрьевич Петров | PLASMOCATALYTIC REACTOR |
| CN201785237U (en) * | 2010-08-31 | 2011-04-06 | 四川省科学城中心科技有限公司 | DBD (dielectric barrier discharge) plasma hydroxyl radical generating device for waste water treatment |
| RU132361U1 (en) * | 2013-03-28 | 2013-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно Производственный Центр "Квадра" | PLASMA-CHEMICAL REACTOR FOR IMPLEMENTING CONTINUOUS PLASMA-CHEMICAL INTERACTION INSIDE THE FLOW OF THE REACTION MEDIA |
| WO2016191696A1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-01 | The Regents Of The University Of Michigan | Plasma water purifier having packed bed discharges with water dielectric barriers |
-
2016
- 2016-04-18 RU RU2016114900U patent/RU173849U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2118912C1 (en) * | 1994-04-12 | 1998-09-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Институт экологических проблем и новых технологий" | Method of conducting plasma chemical reactions (versions) |
| WO1999047230A1 (en) * | 1998-03-14 | 1999-09-23 | Splits Technologies Limited | Treatment of liquids |
| CN2666893Y (en) * | 2003-06-04 | 2004-12-29 | 大连动静科技有限公司 | Dielectric blocking discharge plasma water treatment equipment |
| WO2006116828A1 (en) * | 2005-04-29 | 2006-11-09 | Vlaamse Instelling Voor Technologisch Onderzoek | Apparatus and method for purification and disinfection of liquid, solid or gaseous substances |
| RU51015U1 (en) * | 2005-08-04 | 2006-01-27 | Закрытое акционерное общество "Электроника силовая" | LIQUID TREATMENT REACTOR |
| RU89422U1 (en) * | 2009-08-20 | 2009-12-10 | Владимир Юрьевич Петров | PLASMOCATALYTIC REACTOR |
| CN201785237U (en) * | 2010-08-31 | 2011-04-06 | 四川省科学城中心科技有限公司 | DBD (dielectric barrier discharge) plasma hydroxyl radical generating device for waste water treatment |
| RU132361U1 (en) * | 2013-03-28 | 2013-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно Производственный Центр "Квадра" | PLASMA-CHEMICAL REACTOR FOR IMPLEMENTING CONTINUOUS PLASMA-CHEMICAL INTERACTION INSIDE THE FLOW OF THE REACTION MEDIA |
| WO2016191696A1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-01 | The Regents Of The University Of Michigan | Plasma water purifier having packed bed discharges with water dielectric barriers |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU185700U1 (en) * | 2018-09-28 | 2018-12-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | PLASMOCATALYTIC REACTOR FOR LIQUID TREATMENT OF A LIQUID BARRIER DISCHARGE |
| RU188655U1 (en) * | 2018-12-07 | 2019-04-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | DEVICE OF MAGNETIC-PLASMA TREATMENT OF LIQUIDS |
| RU195077U1 (en) * | 2019-09-18 | 2020-01-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | MAGNETIC-PLASMA LIQUID TREATMENT REACTOR |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5884074B2 (en) | Liquid processing apparatus and liquid processing method | |
| RU173849U1 (en) | PLASMA-CHEMICAL REACTOR FOR LIQUID PROCESSING OF BARRIER DISCHARGE | |
| CN104211137A (en) | Plasma water treatment device | |
| RU2008142175A (en) | WASTE WATER TREATMENT METHOD | |
| WO2013144664A4 (en) | Process and device for electrochemical treatment of industrial wastewater and drinking water | |
| CN105060408B (en) | A kind of submerged cryogenic plasma method of wastewater treatment and device | |
| CN211570217U (en) | Organic waste liquid treatment device of cylinder type DBD plasma | |
| RU193888U1 (en) | Nonequilibrium plasma generator of water deferrization of water | |
| KR102130302B1 (en) | Water treatment apparatus system containing plasma electrode module | |
| JP2006130410A (en) | Liquid treatment method and liquid treatment apparatus | |
| KR102110637B1 (en) | Plasma irradiation method and plasma irradiation device | |
| JP2013129544A (en) | Ozone production and ozone dissolution device | |
| CN107324443A (en) | A kind of sewage-treatment plant of use gas phase surface discharge plasma | |
| RU161968U1 (en) | LIQUID TREATMENT DEVICE FOR BARRIER DISCHARGE | |
| CN207573691U (en) | A kind of dielectric impedance low-temperature plasma device of liquid waterfall type processing | |
| CN104828899B (en) | A kind of line plate discharge plasma sewage-treatment plant | |
| SG194658A1 (en) | Plasma generating method and generating device | |
| RU2430889C1 (en) | Method for electric-pulse treatment of contaminated industrial waste water and apparatus for electric-pulse treatment of contaminated industrial waste water | |
| CN107896413A (en) | The dielectric impedance low-temperature plasma device and method of work of liquid waterfall type processing | |
| RU185700U1 (en) | PLASMOCATALYTIC REACTOR FOR LIQUID TREATMENT OF A LIQUID BARRIER DISCHARGE | |
| Starchevskyy et al. | The effectiveness of food industry wastewater treatment by means of different kinds of cavitation generators | |
| CN112154126A (en) | Ballast water treatment equipment and ballast water treatment system | |
| WO2013011761A1 (en) | Cleaning apparatus | |
| CN105836872B (en) | The corona plasma activation method of water body ozone microbubble mass-transfer efficiency can be improved | |
| CN201240964Y (en) | Ultrasonic electrocoagulation-film filtering combined water treating device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20171120 |