RU2076001C1 - Способ радиационно-химической обработки жидкостей и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ радиационно-химической обработки жидкостей и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2076001C1 RU2076001C1 RU95107252A RU95107252A RU2076001C1 RU 2076001 C1 RU2076001 C1 RU 2076001C1 RU 95107252 A RU95107252 A RU 95107252A RU 95107252 A RU95107252 A RU 95107252A RU 2076001 C1 RU2076001 C1 RU 2076001C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- radiation
- gas
- reaction chamber
- chemical treatment
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Использование: радиационно-химическая обработка жидкостей и устройство для радиационно-химической обработки жидкостей предназначаются для обеспечения инициирования в двухфазных жидкостно-газовых средах с толщинами слоев в направлении распространения пучка электронов, превышающими длину пробега электронов. Сущность изобретения: жидкость насыщается газом, проходя снизу вверх через реакционную камеру, содержащую ряд последовательно расположенных по высоте газовых распределительных решеток. Скорость движения пузырей газа относительно жидкости обеспечивается близкой к нулю. На выходе из реакционной камеры системой распределительных решеток формируются встречные потоки жидкости, которые эффективно перемешиваются в зоне облучения. Обеспечивается повышенная эффективность радиационно-химических реакций, наряду с однородностью поглощенной дозы по всему объему жидкости. 2 с. п. и 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике использования электронно-лучевых технологий при радиационно-химической модификации жидких веществ с размером облучаемой среды вдоль электронного пучка, превышающим длину пробега электронов σ, и может быть применено в установках для комплексного обеззараживания химически загрязненных и бытовых стоков, в реакторах для получения из исходной жидкости веществ с заданными свойствами, и в других устройствах.
Наиболее близким к изобретению является способ радиационно-химической очистки сточных вод [1] основанный на взаимодействии g-излучения или пучка электронов с рабочей жидкостью, находящейся во вспененном состоянии. Столб жидкости между жидкостью и зоной облученияиграет роль массообенной колонны. При облучении пена разрушается, конденсируется и стекает в невспененную жидкость по естественным или искусственно создаваемым каналам.
Известно устройство для реализации метода, наиболее близкое к изобретению [2] содержащее ускоритель электронов с системой выпуска электронного пучка, реакционную камеру с отсеками накопления, электронной радиации и слива обработанной жидкости и рессивер с фильтроэлементом (распределительной решеткой).
Известный способ обладает следующими недостатками.
1. Однородность дозы поглощенной энергии электронного излучения жидкости с толщиной слоя, превышающей длину пробега электронов, достигается только при порционной обработке жидкости. Время облучения порции определяется временем разрушения пены, ее конденсации и возврата конденсата в невспененную жидкость и перемешиванием жидкости за счет конвекции, вызываемой потоком газа из распределительной решетки. Способ малоэффективен в случае больших расходов промышленных или бытовых загрязненных стоков, когда требуется организация непрерывного протока облучаемой жидкости.
2. Большое время облучения не позволяет использовать в экономичном режиме современные промышленные ускорители электронов, обеспечивающие большую мощность поглощенной дозы.
Известное устройство обладает следующими недостатками.
1. Неоднородность дозы поглощенной энергии электронного излучения.
2. Непрерывный горизонтальный поток жидкости переводится в реакционной камере в двухфазное состояние (жидкость в тонкой пленке плюс пузыри газа - пена) постоянным продувом газа через распределительную решетку (фильтроэлемент). В случае, когда скорость движения жидкости превышает скорость радиационного разрушения пены, для обеспечения однородности поглощенной дозы пену необходимо перемешивать, однако, перемешивание пенной фракции потоком газа малоэффективно.
Цель изобретения повышение эффективности использования энергии электронного излучения.
Цель достигается тем, что внутри реакционной камеры создают восходящий поток жидкости, газ вводят в жидкость через распределительное устройство, содержащее несколько последовательно расположенных по высоте распределительных решеток с радиусами отверстий R ≅ 10-4м, обеспечивая скорость движения газовых пузырей относительно жидкости близкой к нулю, а на выходе из распределительного устройства формируют встречные потоки облучаемой жидкости.
На чертеже схематически изображено устройство для радиационно-химической обработки жидкости.
Устройство состоит из реакционной камеры 1, распределительного устройства (устройства насыщения жидкости газом) 2, распределительных решеток 3, камеры дообработки и слива облученной жидкости 4, системы выпуска пучка электронов 5, ускорителя электронов 6, приемного резервуара 7.
Реализация способа радиационно-химической обработки и работа устройства происходят следующим образом.
Жидкость поступает в реакционную камеру 1 в ее нижней части. Под действием гидростатического давления столба в приемном резервуаре 7 жидкость поднимается к распределительному устройству 2 и выходит из него слоем заданной толщины d>δ со скоростью, определяемой расходом жидкости в приемном резервуаре 7. При прохождении жидкости через распределительное устройство 2, содержащее, например, три ступени последовательно по высоте расположенных распределительных решеток 3, в нее вводится газ, например кислород, озон в режиме, обеспечивающим неподвижность пузырей газа относительно жидкости (скорость всплывания пузырей V ≈ 0). При этом отсутствует перемешивание жидкости, пенообразование и брызгоугос, что возможно при ламинарном обтекании пузырей сферической формы (числа Рейнольдса Re ≅ 2) с радиусом Ro < 10-3. Скорость всплывания в таком случае
и V < W,
где q 9,81 м/с2 ускорение свободного падения;
ρ1 плотность газа (для кислорода при нормальных условиях 1,43 кг/м3);
ρo плотность жидкости (для воды при нормальных условиях 103 кг/м3;
ζ коэффициент сопротивления относительному движению пузыря в несущей среде. z 24/Re в области Re <2, W ≥ 0,5 м/с скорость движения облучаемой жидкости.
и V < W,
где q 9,81 м/с2 ускорение свободного падения;
ρ1 плотность газа (для кислорода при нормальных условиях 1,43 кг/м3);
ρo плотность жидкости (для воды при нормальных условиях 103 кг/м3;
ζ коэффициент сопротивления относительному движению пузыря в несущей среде. z 24/Re в области Re <2, W ≥ 0,5 м/с скорость движения облучаемой жидкости.
Условие Ro <10-3 м обеспечивается, если радиус отверстий распределительной решетки определяемый из уравнения
Ro/R=1,14(σ/[(ρo-ρ1)R2])1/3, (2)
удовлетворяет соотношению R ≅ 10-4 м,
где σ коэффициент поверхностного вытяжения жидкости. Для воды s 7 • 10-3 кг/м.
Ro/R=1,14(σ/[(ρo-ρ1)R2])1/3, (2)
удовлетворяет соотношению R ≅ 10-4 м,
где σ коэффициент поверхностного вытяжения жидкости. Для воды s 7 • 10-3 кг/м.
Жидкостно-газовая смесь с гидродинамической скоростью W продолжает движение вверх. Второй ступенью распределительных решеток жидкость разбивается на два потока, в области между распределительными решетками второй и третьей ступени формируются встречные потоки жидкости, которые сталкиваются и эффективно турбулентно перемешиваются непосредственно в зоне облучения за счет кинетической энергии самих потоков. Газ, находящийся в жидкости во взвешенном состоянии, практически не изменяет гидродинамических характеристик взаимодействующих потоков. В процессе прохождения под пучком электронов инициируются радиационно-химические реакции. Радиационно-химический выход реакций окисления из-за присутствия в смеси газа (кислорода, озона) возрастает. Пройдя под пучком электронов, жидкость переливается в камеру дообработки и слива облученной жидкости 4, в которой происходит дополнительная обработка жидкости рассеянными электронами и тормозным рентгеновским излучением. Создаются благоприятные условия для замыкания еще и цепи медленных химических превращений, инициированных электронным пучком в рабочей зоне.
Таким обpазом, в результате реализации предлагаемого способа и устройства происходит радиационно-химическая обработка потоков жидкости с толщиной слоя вдоль электронного пучка d>δ с обеспечением однородности поглощенной дозы по всему объему жидкости.
Claims (3)
1. Способ радиационно-химической обработки жидкостей, основанный на взаимодействии ускоренных электронов с рабочей жидкостью, содержащий газовую фазу, отличающийся тем, что внутри реакционной камеры создают восходящий поток жидкости, газ вводят в жидкость через распределительные решетки в режиме, обеспечивающем скорость движения газовых пузырей относительно жидкости близкую к нулю.
2. Устройство для радиационно-химической обработки жидкостей, содержащее ускоритель электронов с системой выпуска электронного пучка, реакционную камеру с распределительным устройством, отличающееся тем, что распределительное устройство выполнено в виде многосекционной конструкции, содержащей несколько последовательно расположенных по высоте распределительных решеток для насыщения жидкости газом и формирования встречных потоков двухфазной жидкости.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что радиус отверстий распределительных решеток удовлетворяет условию R < 10- 4 м.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95107252A RU2076001C1 (ru) | 1995-05-04 | 1995-05-04 | Способ радиационно-химической обработки жидкостей и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95107252A RU2076001C1 (ru) | 1995-05-04 | 1995-05-04 | Способ радиационно-химической обработки жидкостей и устройство для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2076001C1 true RU2076001C1 (ru) | 1997-03-27 |
RU95107252A RU95107252A (ru) | 1997-05-10 |
Family
ID=20167462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95107252A RU2076001C1 (ru) | 1995-05-04 | 1995-05-04 | Способ радиационно-химической обработки жидкостей и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2076001C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT406805B (de) * | 1998-02-06 | 2000-09-25 | Bse Mediscan Ges M B H & Co Kg | Verfahren zum behandeln eines gutes |
AT407311B (de) * | 1998-02-05 | 2001-02-26 | Mediscan Gmbh | Verfahren zum bestrahlen eines gutes |
CN108257705A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-07-06 | 中广核达胜加速器技术有限公司 | 一种辐照工业废水用控制处理系统 |
CN108622976A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-10-09 | 中广核达胜加速器技术有限公司 | 一种液体辐照装置 |
CN108640210A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-10-12 | 中广核达胜加速器技术有限公司 | 一种液体辐照系统 |
-
1995
- 1995-05-04 RU RU95107252A patent/RU2076001C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Филиппов и др. Пенно-радиационная очистка сточных вод от синтетических поверхностно-активных веществ. Химия высоких энергий, 1976, N 8, с.58. 2. Авторское свидетельство СССР N 997792, кл. B 01J 19/08, 1983. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT407311B (de) * | 1998-02-05 | 2001-02-26 | Mediscan Gmbh | Verfahren zum bestrahlen eines gutes |
AT406805B (de) * | 1998-02-06 | 2000-09-25 | Bse Mediscan Ges M B H & Co Kg | Verfahren zum behandeln eines gutes |
CN108257705A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-07-06 | 中广核达胜加速器技术有限公司 | 一种辐照工业废水用控制处理系统 |
CN108622976A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-10-09 | 中广核达胜加速器技术有限公司 | 一种液体辐照装置 |
CN108640210A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-10-12 | 中广核达胜加速器技术有限公司 | 一种液体辐照系统 |
WO2020010744A1 (zh) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | 中广核达胜加速器技术有限公司 | 液体辐照系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95107252A (ru) | 1997-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0659297B1 (en) | Toxic remediation system and method | |
US5352359A (en) | Ultraviolet reactor with mixing baffle plates | |
CA2108128A1 (en) | Removing volatile organic compounds from groundwater | |
CA2152057A1 (en) | Removing vocs from groundwater | |
RU2076001C1 (ru) | Способ радиационно-химической обработки жидкостей и устройство для его осуществления | |
Bagatur et al. | The effect of nozzle type on air entrainment by plunging water jets | |
JPH10146523A (ja) | 気液分散装置及び気液接触装置並びに廃水処理装置 | |
US6896819B2 (en) | Method for water treatment utilizing a liquid/vacuum cyclone interface apparatus | |
US6280636B1 (en) | Enhancement of oxygen transfer from diffused gas aerators | |
JP3390232B2 (ja) | オゾン反応装置 | |
JP4678602B2 (ja) | 液相および気相の混合分配方法 | |
Capela et al. | Transfer number in fine bubble diffused aeration systems | |
Rakness et al. | Practical design model for calculating bubble diffuser contactor ozone transfer efficiency | |
KR101006615B1 (ko) | 악취제거장치 및 스크러버 | |
KR970002617B1 (ko) | 폐수처리방법 및 장치 | |
RU2176545C2 (ru) | Способ электронно-лучевой обработки жидкости | |
RU3224U1 (ru) | Электронно-лучевой реактор для обработки жидкости | |
RU2071945C1 (ru) | Реакционная камера | |
Harrison et al. | Air stripping of organics from ground water | |
US11447401B1 (en) | Separation columns for per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) remediation | |
RU2220915C2 (ru) | Установка для биохимической очистки сточных вод | |
Wood et al. | Air stripping of volatile hydrophobic compounds using packed crisscross flow cascades | |
JP2001205281A (ja) | 水処理装置 | |
KR0167026B1 (ko) | 전자빔 가속기를 사용하는 수처리 반응조 | |
Hodkinson et al. | Effects of plastic support media on the diffusion of air in a submerged aerated filter |