РЕАКЦИОННАЯ КАМЕРА Российский патент 1997 года по МПК C02F1/30 B01J19/08 

Изобретение относится к технике очистки сточных вод с помощью ионизирующего излучения.

Известна реакционная камера, состоящая из корпуса с вертикальными, не доходящими до верха корпуса перегородками, разделяющими его на отсеки накопления стоков, облучения ускоренными электронами и слива обработанной жидкости, с укрепленной на них перфорированной горизонтальной диафрагмой с отверстиями, снабженная переливной перегородкой и перфорированными трубопроводами сжатого воздуха, установленными под горизонтальной диафрагмой [1]
Недостатком известной камеры являются низкие производительность и качество очистки.

Целью изобретения является повышение качества очистки и производительности реакционной камеры.

Поставленная цель достигается тем, что диаметр отверстий перфорированной диафрагмы при направлении развертки ускорителя вдоль продольной оси отсека облучения выражается математически в зависимости от координаты центра отверстий относительно центра диафрагмы

где d_отв диаметр отверстия в любой точке диафрагмы;
d_o диаметр отверстия в центре диафрагмы;
X безразмерная координата в продольном направлении,
,
где L длина отсека облучения;
Y безразмерная координата в поперечном направлении,
,
где d ширина отсека облучения;
если же развертка облучателя ускорителя направлена по диагонали отсека облучения, то диаметр отверстий в горизонтальной диафрагме выражается математически в зависимости от координаты центра отверстия относительно центра диафрагмы
(2)
где Х безразмерная координата в продольном направлении,
,
где L длина отсека облучения;
Y безразмерная координата в поперечном направлении,
,
где d ширина отсека облучения;
перфорированная диафрагма имеет соответствующий профиль в продольном и поперечном направлении в зависимости от координаты точки относительно центра диафрагмы, который выражается математически при направлении развертки ускорителя вдоль продольной оси отсека облучения:

где Z координата по высоте отсека облучения;
h_п высота пенного слоя в центре диафрагмы;
перфорированная диафрагма имеет соответствующий профиль в продольном и поперечном направлении в зависимости от координаты точки относительно центра диафрагмы, который выражается математически при направлении развертки ускорителя по диагонали и отсека облучения

На фиг. 1 показано распределение поля мощности поглощенной дозы на поверхности облучаемого слоя жидкости при направлении развертки ускорителя вдоль продольной оси отсека облучения.

На фиг. 2 показано распределение поля мощности поглощенной дозы на поверхности облучаемого слоя жидкости при направлении развертки ускорителя по диагонали отсека облучения.

На фиг. 3 показан профиль продольного и поперечного сечения перфорированной диафрагмы при направлении развертки ускорителя вдоль продольной оси отсека облучения.

На фиг. 4 показан профиль продольного и поперечного сечения перфорированной диафрагмы при направлении развертки ускорителя по диагонали отсека облучения.

На фиг. 5 показана реакционная камера, вид сбоку; на фиг. 6 то же, вид сверху; на фиг. 7 кинетические кривые изменения концентрации фенола от поглощенной дозы или от времени (мощности дозы 1 кГр/с).

Реакционная камера содержит корпус 1 с отсеками накопления 2, облучения 3 и слива 4 обработанной жидкости. Отсеки 2, 3 и 4 разделены не доходящими до верха корпуса 1 вертикальными перегородками 5 и 6 с закрепленной на них диафрагмой 7. В диафрагме 7 выполнены отверстия, диаметр которых взаимосвязан с их координатами относительно центра диафрагмы по зависимостям (1) или (2). Диафрагма может быть горизонтальной или иметь соответствующий профиль в продольном и поперечном направлениях, описываемый зависимостями (3) или (4). Камера снабжена переливными перегородками 9, установленными на вертикальных перегородках 5 и 6 с возможностью вертикального перемещения. Под диафрагмой 7 установлен перфорированный трубопровод 10 сжатого воздуха. Отсеки ввода 2 и слива 4 соединены трубопроводами 11 и 12. Верх корпуса 1 соединен окнами 13 через патрубки 14 с коллекторами сброса и отделен герметичной фольгой 16 от излучателя ускоренных электронов 17. Перфорированный трубопровод 10 установлен в отсеке 18. Воздух в трубопровод 10 подается по воздуховоду 19.

Реакционная камера работает следующим образом.

Сточные воды по трубопроводу 11 заполняют отсек 2 накопления стоков. Одновременно в перфорированный трубопровод 10 подается сжатый воздух, который выбрасывается через коллектор сброса 15. Жидкость из отсека 2 переливается через переливную перегородку 9 и заполняет отсек облучения 3. Выходящий воздух из отверстий 8 диафрагмы производит интенсивное перемешивание и газонасыщение обрабатываемого слоя жидкости ускоренными электронами от излучателя 17. Высота слоя потока жидкости в отсеке 3 облучения регулируется переливной перегородкой 9. Переливаясь через перегородку 9, обработанная по всему объему жидкость в результате интенсивного перемешивания поступает в отсек слива 4 и удаляется по трубопроводу 12.

Технико-экономические преимущества предлагаемой реакционной камеры обусловлены повышением производительности и качества очистки, что приводит к снижению приведенных затрат на обезвреживание 1м³ сточных вод.

(57) Использование: в технике очистки сточных вод и в качестве источника излучения ускорителя электронов. Реакционная камера включает корпус с отсеками накопления, облучения, слива обработанной жидкости и нагнетания воздуха. Цель, достигаемая изобретением, - повышение производительности и качества очистки. Сущность изобретения: устройство снабжено перфорированной диафрагмой, диаметр отверстий которой при направлении развертки ускорителя вдоль продольной оси отсека облучения либо по его диагонали выражается математически в зависимости от координаты центра отверстия относительно центра диафрагмы соответственно


где Х - безразмерная координата в продольном направлении,
,
где L - длина отсека облучения; Y - безразмерная координата в поперечном направлении,
,
где d - ширина отсека облучения; d_o - диаметр отверстия в центре диафрагмы; а перфорированная диафрагма имеет соответствующий профиль в продольном и поперечном направлении, который при направлении развеpтки ускорителя вдоль продольной оси отсека облучения или по его диагонали выражается математически в зависимости от координаты точки относительно центра диафрагмы соответственно
или
,
где Z - координата по высоте отсека облучения; h_п - высота пенного слоя в центре диафрагмы. 3 з. п. ф-лы, 7 ил.

1. Реакционная камера, содержащая корпус с вертикальными не доходящими до верха корпуса перегородками, разделяющими корпус на отсеки накопления, облучения, слива обработанной жидкости и нагнетания воздуха, закрепленную на перегородках перфорированную горизонтальную диафрагму, перфорированный трубопровод для подачи сжатого воздуха, размещенный под горизонтальной диафрагмой, переливные перегородки, установленные в отсеке облучения со стороны отсека слива и накопления стоков и закрепленные нижними концами на горизонтальной диафрагме, и излучатель ускоренных электронов, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и качества очистки, диаметр отверстий перфорированной диафрагмы при направлении оси излучателя вдоль продольной оси отсека облучения выражается математической зависимостью в зависимости от координаты центра отверстий относительно центра диафрагмы

где d_o диаметр отверстия в центре диафрагмы;
X безразмерная координата в продольном направлении,

где L длина отсека облучения;
x -расстояние от центра диафрагмы до центра отверстия по оси X;
Y безразмерная координата в поперечном направлении,

где y расстояние от центра диафрагмы до центра отверстия по оси Y;
d ширина отсека облучения. 2. Реакционная камера по п. 1, отличающаяся тем, что диаметр отверстий в перфорированной диафрагме при направлении развертки излучателя по диагонали отсека облучения выражается математически в зависимости от координаты центра отверстия относительно центра диафрагмы

где X безразмерная координата в продольном направлении,

где x расстояние от центра диафрагмы до центра отверстия по оси X;
L длина отсека облучения;
У безразмерная координата в поперечном направлении,

где d ширина отсека облучения;
y расстояние от центра диафрагмы до центра отверстия по оси Y. 3. Реакционная камера по п. 1, отличающаяся тем, что при направлении оси развертки излучателя вдоль продольной оси отсека облучения перфорированная диафрагма в продольном и поперечном сечении имеет профиль, выражающийся математически

где Z координата по высоте отсека облучения;
h_п высота пенного слоя в центре диафрагмы. 4. Реакционная камера по п. 1, отличающаяся тем, что при направлении оси развертки излучателя по диагонали отсека облучения перфорированная диафрагма в продольном и поперечном сечении имеет профиль, выражающийся математически
т