RU2233244C1 - Реактор для обработки жидкостей - Google Patents
Реактор для обработки жидкостей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2233244C1 RU2233244C1 RU2003111912/12A RU2003111912A RU2233244C1 RU 2233244 C1 RU2233244 C1 RU 2233244C1 RU 2003111912/12 A RU2003111912/12 A RU 2003111912/12A RU 2003111912 A RU2003111912 A RU 2003111912A RU 2233244 C1 RU2233244 C1 RU 2233244C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- water
- reactor
- mixture
- dielectric constant
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам плазмохимической обработки жидкостей, в том числе для очистки сточных вод и подготовки питьевой воды. Технический результат - снижение энергозатрат и улучшение качества получаемой воды за счет повышения эффективности обработки воды. Реактор содержит цилиндрический корпус, к которому подсоединен узел создания смеси жидкости и газа, электродную систему и патрубки для подвода и отвода смеси жидкости и газа. Корпус выполнен из изоляционного материала. На наружной поверхности корпуса размещен кольцевой электрод, а внутри корпуса коаксиально укреплен стержневой электрод. Диэлектрическая проницаемость материала корпуса не менее диэлектрической проницаемости обрабатываемой жидкости. Объемное соотношение обрабатываемых газа и жидкости не превышает единицу. 1 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к устройствам плазмохимической обработки жидкостей, в том числе для очистки сточных вод и подготовки питьевой воды.
Известно устройство для обработки воды (патент РФ N2004500, МПК 7 C 02 F 1/46, В 03 С 5/00, опубл. 15.12.93), которое состоит из камеры для обрабатываемой жидкости, высоковольтного источника энергии, высоковольтных и заземленных электродов. Высоковольтные электроды выполнены с боковыми выступами, направленными в одну сторону. Для повышения скорости очистки путем создания интенсивной циркуляции воды в устройстве заземленный электрод выполнен секционированным, с направленными в одну сторону выступами на боковой поверхности каждой секции.
Недостатками этого устройства являются высокие энергозатраты, связанные с большими потерями на джоулев нагрев при указанных временах воздействия импульсов напряжения и низкая частота следования импульсов 5-30 Гц, что снижает производительность обработки. Кроме того, обработке подвергается не вся вода, а только часть, прилегающая к каналу разряда, что снижает эффект обработки, а также низкий ресурс работы изоляции электродов.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является выбранное нами за прототип устройство (Рязанов Н.Д., Миненков В.Р. "Исследование эффективности обеззараживания и очистки воды плазмой дуги переменного тока в водовоздушной смеси" в сб. "Очистка воды и стоков". Томск, 1994, с.19-23), которое предназначено для обработки воды в водовоздушной среде высоковольтными электрическими разрядами. Оно состоит из корпуса, электродной системы, патрубков подачи и вывода воды. Патрубок ввода размещен на крышке корпуса, патрубок вывода - на его днище. В верхней части корпуса расположена горизонтальная перфорированная перегородка, предназначенная для диспергирования потока воды.
Недостатками этого устройства являются высокие удельные энергозатраты (0,4 кВт·ч/м3) на обработку воды, а также увеличение концентрации азотных соединений (в среднем на 15% нитритов и на 10% нитратов).
Основной технической задачей предложенного решения является снижение энергозатрат до ≤0,1 кВт·ч/м3.
Указанная техническая задача достигается тем, что в реакторе для обработки воды, включающем цилиндрический корпус, к которому подсоединен узел создания смеси жидкости и газа, электродную систему и патрубки подвода и отвода смеси жидкости и газа, согласно предложенному решению корпус выполнен из изоляционного материала, на наружной поверхности корпуса размещен кольцевой электрод, а внутри корпуса коаксиально укреплен стержневой электрод, причем диэлектрическая проницаемость материала корпуса не менее диэлектрической проницаемости обрабатываемой жидкости, а объемное соотношение обрабатываемых газа и жидкости не превышало единицы.
Пример конкретного выполнения.
На чертеже приведена схема реактора для обработки воды.
Реактор состоит из цилиндрического изоляционного корпуса 1, к которому через патрубок подачи смеси 2 подсоединен узел создания смеси жидкости и газа 3. Узел представляет собой резервуар, в который насосом подается вода. На дне резервуара расположена запаянная с одной стороны трубка, изготовленная из пористой нержавеющей стали. В эту трубку из баллона подается сжатый воздух, который через поры в нержавейке попадает в воду. Подготовленная таким образом смесь под давлением насоса поступает в реактор. На наружной поверхности корпуса 1 размещен кольцевой электрод 4, внутри корпуса 1, между его крышкой 5 и дном 6 укреплен стержневой электрод 7. К электродам 4 и 7 подключен генератор высоковольтных импульсов 8. Наружный кольцевой электрод 4 является потенциальным, электрод 7 - заземленным. Смесь жидкости и газа, прошедшая в зазоре между электродами 4 и 7, обрабатывается электрическими высоковольтными разрядами и отводится из реактора через патрубок отвода смеси 9. Предлагаемый реактор имеет следующие параметры: диаметр высоковольтного электрода 60 мм, толщина корпуса 10 мм, разрядный промежуток 10 мм. Материал корпуса - керамика с диэлектрической проницаемостью ε=9.
Условия обработки были следующие. Концентрация двухвалентного железа в обрабатываемой воде была 3 мг/л. Проводимость воды 104 Ом·см. Смесь воды и воздуха с расходом 500 л/ч подавалась в реактор и обрабатывалась высоковольтными импульсами. Напряжение на реактор подавалось от импульсного генератора. Мощность импульсного генератора - 100 Вт на согласованной активной нагрузке 150 Ом, напряжение на ней - 17,5 кВ, амплитуда напряжения холостого хода Ua=35 кВ. Генератор формирует импульсы с частотой f=1000 Гц, длительностью τи=300 нс, фронтом τф=30 нc.
Реактор работает следующим образом. Смесь воды и воздуха, приготовленная в узле 3, подводится к реактору через патрубок 2 и попадает в зазор между электродами 4 и 7. К электродам 4 и 7 от генератора подаются высоковольтные импульсы. Под воздействием высоковольтных импульсов в газовых пузырьках, находящихся в смеси между электродами 4 и 7, возникают ионизационные процессы, в пузырьках нарабатывается озон, который обеззараживает воду. Из реактора вода поступает в бак, где отстаивается в течение 15 мин, требуемых для окисления железа. Затем вода отфильтровывается бумажным фильтром обеззоленным красная лента. Отфильтрованная вода подвергалась анализу на содержание железа по методике ГОСТ 4011-72 “Вода питьевая. Методы измерения массовой концентрации общего железа”. Результаты анализа приведены в табл.1. В каждом измеряемом случае количество обрабатываемой воды оставалось неизменным и энергозатраты на 1 м3 воды составили 0,2 кВт·ч.
В табл.1 приведены данные изменения диэлектрической проницаемости жидкости от диэлектрической проницаемости корпуса, а в табл.2 - соотношение обрабатываемых газа и жидкости.
Как следует из табл.1 и 2, при соблюдении заявляемых условий энергозатраты составляют не более 0,1 кВт·ч/м3 (см. колонку 11 табл. 2).
Claims (1)
- Реактор для обработки жидкостей, включающий цилиндрический корпус, к которому подсоединен узел создания смеси жидкости и газа, электродную систему и патрубки для подвода и отвода смеси жидкости и газа, отличающийся тем, что корпус выполнен из изоляционного материала, на наружной поверхности корпуса размещен кольцевой электрод, а внутри корпуса коаксиально укреплен стержневой электрод, причем диэлектрическая проницаемость материала корпуса не менее диэлектрической проницаемости обрабатываемой жидкости, объемное соотношение обрабатываемых газа и жидкости не превышает единицы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003111912/12A RU2233244C1 (ru) | 2003-04-22 | 2003-04-22 | Реактор для обработки жидкостей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003111912/12A RU2233244C1 (ru) | 2003-04-22 | 2003-04-22 | Реактор для обработки жидкостей |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2233244C1 true RU2233244C1 (ru) | 2004-07-27 |
RU2003111912A RU2003111912A (ru) | 2004-12-27 |
Family
ID=33414353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003111912/12A RU2233244C1 (ru) | 2003-04-22 | 2003-04-22 | Реактор для обработки жидкостей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2233244C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2466103C1 (ru) * | 2011-06-03 | 2012-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Система водного хозяйства населенного пункта с очистными сооружениями физико-химического типа |
RU201546U1 (ru) * | 2020-05-12 | 2020-12-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук" (ИОФ РАН) | Устройство для плазмохимической обработки жидкостей |
RU2739259C1 (ru) * | 2020-04-15 | 2020-12-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный горный университет» | Способ очистки кислых шахтных вод и мобильный технологический комплекс для его реализации |
-
2003
- 2003-04-22 RU RU2003111912/12A patent/RU2233244C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
РЯЗАНОВ Н.Д., МИНЕНКОВ В.Р. Исследование эффективности обеззараживания и очистки воды плазмой дуги переменного тока в водовоздушной смеси. Сборник "Очистка воды и стоков". - Томск, 1994, с.19-23. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2466103C1 (ru) * | 2011-06-03 | 2012-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Система водного хозяйства населенного пункта с очистными сооружениями физико-химического типа |
RU2739259C1 (ru) * | 2020-04-15 | 2020-12-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный горный университет» | Способ очистки кислых шахтных вод и мобильный технологический комплекс для его реализации |
RU201546U1 (ru) * | 2020-05-12 | 2020-12-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук" (ИОФ РАН) | Устройство для плазмохимической обработки жидкостей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6558638B2 (en) | Treatment of liquids | |
US9352984B2 (en) | Fluid treatment using plasma technology | |
US5766447A (en) | Method and device for treating an aqueous solution | |
JP5067802B2 (ja) | プラズマ発生装置、ラジカル生成方法および洗浄浄化装置 | |
JP2004268003A (ja) | 水中放電プラズマ方法及び液体処理装置 | |
CN211570217U (zh) | 一种圆筒型dbd等离子体有机废液处理装置 | |
JP2000093967A (ja) | 液体処理方法及び液体処理装置 | |
EP1069932A1 (en) | Treatment of liquids | |
RU2233244C1 (ru) | Реактор для обработки жидкостей | |
RU173849U1 (ru) | Плазмохимический реактор обработки жидкости барьерным разрядом | |
KR100304460B1 (ko) | 오수정화장치 | |
JP2003340454A (ja) | プラズマ殺菌装置及びプラズマ殺菌清涼水器 | |
RU2357931C2 (ru) | Устройство для холодного опреснения, активации и очистки воды из любого природного источника | |
RU2136600C1 (ru) | Реактор и способ очистки воды | |
RU2152359C1 (ru) | Устройство для очистки и обеззараживания воды высоковольтными электрическими разрядами | |
KR102564892B1 (ko) | 전기 수질 정화 장치 | |
RU2372296C1 (ru) | Устройство очистки и обеззараживания воды | |
KR19980042981A (ko) | 오수 정화 장치 | |
KR100278150B1 (ko) | 다중 방전형 고효율 오존발생장치 | |
RU2312818C2 (ru) | Устройство для обеззараживания воды высоковольтным электрическим разрядом | |
RU2122526C1 (ru) | Устройство для озонирования воды | |
WO2012134350A1 (ru) | Устройство для отчистки воды от микробных органических и химических загрязнений | |
CN112225369A (zh) | 一种等离子体协同粉末状催化剂有机废水处理装置 | |
RU2164499C2 (ru) | Установка для обработки воды электрическими разрядами | |
CN207435114U (zh) | 一种文式喉管放电等离子体处理废水的装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050423 |