SU1101425A1 - Контактное устройство дл газа с жидкостью - Google Patents

Abstract

КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗА С ЖИДКОСТЬЮ, содержащее корпус, расположенные в нем по высоте перегородки , узел распределени  газа, трувопроводы подвода и вывода обрабатываемой воды и газа, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности обработки воды путем интенсификации и регулировани  процесса смешени  фаз, оно снабжено соединительными пластинами, жестко прикреп- ленными к перегородкам и образующими с ними щелевые каналы, приспособлением дл  изменени  угла наклона перегородок в виде направл ющих стоек, при этом соединительные пластины шарнирно присоединены к направл ющим стойкам, a нижн   поверхность перегородок покрыта споем катализатора.

Description

Изобретение относитс  к обработке природных и сточных вод озоном и МО- , жет быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства дл  смешени  газа с жидкостью

Известно устройство дл  ввода пу- 5 зырей газа в жидкость в виде расположенного у дна камеры пористого элемента. С целью интенсификации процесса смешений - увеличе(1и  линейной скорости движени  фаз, пористый эле- 10 мент снабжен коническим дефлектором, удлин ющим путь газовых пузырей в идкости и способствуюйщм более равномерному распределению газа в объеме жидкости Г13.15

Недостатком устройства  вл етс  то, что оно не позвол ет регулировать в)ем  контакта газовой фазы, определ ем .ое посто нными скоростью подъема пузырей и высотой камеры. Кроме того,-., один такой дефлектор, расположенный у дна камеры, не облада.ет способностью в значительной степени интенсифицировать процесс смешени  по всей ее высоте: в камере образуютс  восхо - д щие и нисход щие гидродинамические потоки, способствующие нежелательному смешению обработанной и необработанной воды.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и по достигаеЗО мому результату  вл етс  контактное устройство дл  газа, обогащенного озоном, с водой, представл ющее собой камеру с расположенными по высоте наКлонными перегородками, рассеиваю- i35 хпйм устройством дл  подвода газа,трубопроводами дл  подвода отвода воды и вывода отработанного газа. Увеличение длины прохождени  газа в устройстве достигаетс  за счет смещени  40 его движущимс  потоком жидкости, Размеры камеры обеспечивают минимальное врем  контакта жидкости С 5-8 мин и позвол ют при максимальном расходе воды наиболее мелким пузырь- с кам подн тьс  до перегородки перед рассеивающим устройством 2.

Недостатки известного устройства заключаютс  в следй ющем,

Устройство не позвол ет регули- рбвать.Врем  контакта как жидкой, так и газовой фаз. Дл  сноса пузырей газа необходимы высокие скорости движени  .жидкости, сравнимые со скорост ми подъема пузырей. При высокой скорости движени  жидкость не огиба- 55 ет перегородки, а по пути наименьшего сопротивлени  проходит.через отверсти  в перегородке у рассеивающего устройства. В результате камера работает неполным сечением, 60

Количество подводимого газа через пористые головки, расположенные на различных по высоте уровн х камеры, ра&лично вследствие неодинакового гидростатического давлени  - к верх- j

ним больше, Чем к нижним. Дл  нормалной работы рассеивающих устройств необходимо обеспечить соответствующее давление подводимого .к ним газа . Такой подвод газа не экономичен также вследствие его различного времени контакта и поглощаемости. Подведенный к нижним уровн м, он будет поглощатьс  намного полнее, чем к верхним.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности обработки воды путем интенсификации и регулирова .ни  процесса смешени  фаз,

Поставленна  цель достигаетс  тем Что в устроство, содержащее корпус, расположенные внутри него по.высоте наклонные перегородки, узел распределени  газа, трубопроводы дл  подвода отвода, воды и газа, .снабжено соединительными пластинами, жестко прикрепленными к перегородкам и образующими с ними щелевые каналы, приспособлением дл  изменени  угла наклона перегородок в виде направл ющих стоек, при этом соедини тельные; пластины шарнирно присоединены к направл ющим стойкам, а нижн   поверхность перегородок покрыта слоем катализатора.

На фиГ, 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг, 2 -то же, вид сверху; на фиг, 3 - крепление соединительной пластины к- неподвижной угловой направл ющейстойке; на фиг. 4 - то же,, к подвижной боковой направл ющей стойке,

Устройство включает выт нутый по вертикали корпус 1, перфорированные трубопроводы дл  подачи 2 и отвода З воды, рассеивающее устройство 4 дл подвода газа в виде пористого элемента , трубопровод 5 дл  отвода отработанного газа, наклоненные к боковым Ьтенкам корпуса перегородки в виде j щелевых насадок - нижней 6 и верхней 7 перегородок, покрытых с нижней поверхности слоем катализатора 8 и жестко соединенных между собой соединительной пластиной 9, котора  шарниром 10 прикреплена к угловым направл ющим стойкам 11 и имеет паз 12 дл  перемещени  в нем оси 13 боковой направл ющей стойки 14,

Устройство работает следующим образом .

Исходна  вода поступает в верхнюю часть камеры 1 через перфорированный трубопровод 2, равномерно распредел етс  по ее ширине и направл етс  вниз к такому же трубопроводу 3 дл  отвода воды. Одновременно газ в виде мельчайших пузырей выходит из пористого элемента устройства 4, поднимаетс  вверх под действием выталкивающей силы, достигает наклонных перегородок б и 7 и продолжает движение вдоль их нижней поверхности. Благодар  тому, что уклон перегородок выполней к боковым стенкам камеры 1, пузыри свободно огибают их и двигаютс  вверх до следующих перегородок и т.д. Отрабртанный газ удал етс  вверхуЧерез трубопровод 5. Проходимый пузыр ми путь L с учетом огибани  HNOI перегородок 6 и 7 определ етс  из соотношени  т Н 5l где Н - высота камеры 1; d - угол наклона перегородок 7 Таким образом, интенсификаци  про цесса смешени  путем удлинени  пути прохождени  пузырей достигаетс  пут огибани  ими перегородок и не зависит от скорости движени  воды в камере . Это позвол ет регулировать вре м  пребывани  воды в камере, повысйт эффект ее отработки. Двигающиес  вверх пузыри увлекайт за собой жидкость и создают вокруг перегородки 7 интенсивную циркул цию воды, способствующую усилению ,смешени  фаз и преп тствующую скоплению пузырей у нижней поверхнос ти перегородки 7, Благодар  тому, что перегороДки выполнены в виде щелевых насадков, создаетс  подсос воды через щелевое отве,рстие, привод щий j использованию всего объема устройства. Нар д с интенсивной местной циркул цией наличие перегородок 7 преп тствует образованию восход щих и нисход щих гидродинамических потоков, способствующих смииению обработанной и необработанной воды . Отношение минимальной ширины насадки и рассто ни  между перегородками б и 7 к его длине выбрано в пределах 1:3-1;б, угол конусности насадка составл ет 1-45 Така  конструкци  насадка позвол  ет установить не только наиболее благопри тные услови  его работы дл  интенсивной циркул ции водыц но и дл  рециркул ции мелких пузырей вокруг перегородки 7, Перегородки б и ,7 жестко прикреплены к соединитель-; ной Пластине 9« Движение потоков жид кости у перегородок б и 7 показано стрелками на фиг. 1. Нижн   поверхность перегородки б 7, с которой контакт пузырей газа максимальный, покрыта слоем катализа тора 8, например, выбранного из окис лов металлов переменной валентности ускор ющего в несколько раз процессы взаимодействи  фаз и повышающего эффект обработки воды. Врем  пребывани  газа в воде t определ етс  из соотнсаиени  где V - линейна  скорость движени  пузырей где Vg - скорость подъема пузырей газа , величина посто нна  в определенных пределах дл  CHCTevbi газ-жидкость. Подставл   значени  V и L из формул (1) и (3) в (2), находим Из формулы (4) видно, что врем  пребывани  газа в жидкости определ етс  только посто нными значени ми скорости подъема пузырей V, и высоты камеры Н и не зависит от угла наклона перегородок. Однако при определенных значени х угла наклона врем  пребываИи  пузырей газа в камере увеличиваетс  в несколько раз из-за сопротивлени  движению пузырей у перегородок и рециркул ции мелких пузырей вокруг перегородки 7. Поэтому в формулу (4) вводитс  коэффициент, учитывающий удлинение времени контакта газовой фазы и завис щий от угла наклона перегородок, материала, шероховатости , длины и их взаимного расположени . Измен   угол наклона перегородок, в определенных пределах регулируетс  врем  контакта газовой фазы. Изменение угла нгислона осуществл етс  при помощи конструкции, изображенной на фиг. 3 и 4.. Соединительна  пластина 9, к которой жестко прикреплены перегородки б и 7, шарниром 10 соединена со свободно упирающимис  в дно камеры 1 угловыми направл ющими стойками 11. Соединительна  пластина имеет паз 12 дл  перемещени  оси 13 боковой направл ющей стойки 14, которые свободно перемещаютс , в вертикальном направлении, измен   угол наклона перегородок б и 7, и фиксируютс  на боковых стенках камеры 1 .Зна  необходимое врем  контакта газа в жидкости дл  полного его использовани , высота камеры идеального смешени  определ етс  по формуле Н ktVo , где Н - расчетна  высота камеры иде- апьного смешени ; t - необходимое врем  контакта газа с жидкостью дл  его полного использовани ; VB - скорость подъема пузырей газа; :К - коэффициент, учитывающий уд- линение времени контакта rjaЭО8ОЙ фазыг сопротивление движению пузырей газа и рециркул цию 4eлкиx пузырей бокруг перегородки 1, npti котором врем  контакта газа с ж)1дкостью в устройстве максималь- 5

НО4

Предлагаема  конструкци  контактного устройства дл  газа с жидкостью позвол ет значительно интенсифицировать , регулировать прсщесс смешени  фаз благодар  конструкции и расположению перегородок найти высоту камеры идеального смешени .

П 4 7 J J J

Claims (1)

1. КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗА С ЖИДКОСТЬЮ, содержащее корпус, расположенные в нем по высоте перего родки, узел распределения г^за, тру- * Сопроводи подвода и вывода обрабатываемой воды и газа, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обработки воды путем интенсификации и регулирования процесса смешения фаз, оно снабжено соединительными пластинами, жестко прикрепи ленными к перегородкам и образующими с ними щелевые каналы, приспособлением для изменения угла наклона перегородок в виде направляющих стоек, при этом соединительные пластины шарнирно присоединены к направляющим стойкам, а нижняя поверхность пере городок покрыта слоем катализатора

   Фав.1