Устройство для обеззараживания жидкости Советский патент 1983 года по МПК C01B13/11 C02F1/78 C02F1/78 C02F101/00 C02F103/02 C02F103/04 

Изобретение относится к обеззараживанию хозяйственно-питьевой, технической вод и городских, промышленных сточйых жидкостей после их предварительной фильтрации,.и может найти применение в качестве универсального устройства для обеззараживания любых жидких сред.

Известна устройство для обеззараживания жидкости, состоящее из компрессора для подачи атмосферного воздуха в озонатор, фильтра для его очистки от пыли, охлаждающего устройства, сушильного аппарата, генератора озона и установки для смешения полученного озона с жидкостью, подвергаемой обеззараживанию (абсорбер ), и системы трубопроводов для подачи атмосферного воздуха, жидкости и отвода обеззараженной жидкости 11.

Однако устройство характеризуется многостадийностью технологического процесса, значительными капитальными и эксплуатационными расходами ,большими затратами электроэнергии на отдельных стадиях технологического процесса, длительностью процесса обеззараживания.

Цель изобретения - упрощение и удешевление технологической схемы, снижение энергозатрат, сокращение длительности процесса обеззараживания.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее генератор озона с высоковольтным и заземленным электродами, абсорбер

10 и систему трубопроводов для подачи атмосферного воздуха, жидкости, отвода обеззараженной жидкости, снабжено генератором импульсных напряжений, генератор озона выполнен в виде

15 камеры, в верхней части которой, выполненной из электроизоляционного материала, установлен высоковольт- . . ный электрод, соединенный с генератором импульсных напряжений, а зазем20ленный электрод выполнен в виде слоя разбрызгиваемой жидкости, расположенной в днище камеры их электропроводного материала.

На чертеже изображено устройство

25 для обеззараживания жидкости, продольный разрез.

Устройство состоит из трубопровода 1 подачи жидкости для обеззараживания, распылительной форсунки 2

30 для образования пленочного слоя жидкости, являющегося частью заземленного электрода, камеры 3 для синтез озона и отрицательных ионов, в которой днивде 4 выполнено из электропроводного материала, а верхняя часть - из электроизоляционного материала 5, трубопровода б подачи ат мосферного воздуха от компрессора, проходного изолятора 7, металлических электродов 8, генератора 9 импульсных напряжений, трубопровода 1 отвода продуктов синтеза озона и вы сокоактивных отрицательных ионов, не прореагировавших с пленкой жидкости непосредственно в камере 3, трубопровода 11 подачи частично . обеззараженной жидкости, эжекторног устройства 12 абсорбционной ко/юнны 13, содержащей сетки с засыпкой 14, например кольцами Рашига, для увеличения поверхности контактирования, приемного резервуара Б, тру .бопровода 16 отвода обработанной жидкости и излишков газа. Устройство для обеззараживания жидкости работает следующим образом. Жидкость, подвергаемая обеззара живанию, по трубопроводу 1 подается не менее чем через одну распылител ную форсунку 2 в камеру 3 для син теза озона и отрицательных ионов и разбрызгивается в ней в виде пленк В камеру 3 по трубопроводу б подае ся от компрессора или от общезавод ской сети сжатый воздух, атмосферный воздух под давлением 0,6 - 0,8 М В верхней части камеры на проходном изоляторе 7 закреплены металли ческие электроды 8, к которым подведено импульсное напряжение от Ie нератора 9 импульсных напряжений (.ГИН), параметры которого могут изменяться в следующих пределах:ам плитуда напряжения 100-500 кБ, ско рость наростания напряжений - 200 1700 кВ/мкс, длительность импульса на половине амплитуды 1,2 - 6 мкс, частота следования импульсов 20 : 2 10 разрядов/с. В камере 3 в межэлектродном про странстве, образованном металличес кими электродами 8 и поверхностным слоем разбрызгиваемой через форсун ку 2 заземленной жидкости, являющейся вторым электродом при высоковольтном импульсном разряде происходят интенсивные ионизационные процессы в атмосферном воздухе, подаваемом по трубопроводу 6. При этом в межэлектродном пространстве кроме синтеза озона генерируются в значительном количестве отрицательные ионы атомарного кислорода, .молекулярного кислорода, озона, водяного пара,и др. Скорость окисл ния в присутствии отрицательных, ионов воздуха в 5 раз больше, чем ъ присутствии только лишь молекул озона. Частично обеззараженная в камере 3 жидкость с растворенными в ней высокоактивными окислителями по трубопроводу 11 поступает в эжекторное устройство 12, куда подается также по трубопроводу 11 атмосферный воздух, содержащий остатки озона и отрицательных ионов, не прореагировавших со слоем обеззараживаемой жидкости в камере 3. В эжекторное устройство 12 может также частично подаваться непосредственно исходная жидкость по трубопроводу 1 в том случае, когда степень заражения ее или загрязнения не велика. В абсорбционной колонне 13 происходит разбрызгивание аэросмеси, состоящей из частично обеззараженной жидкости, исходной жидкости и атмосферного воздуха, с содержащимися в нем остатками озона и отрицательными ионами, которая затем попадает на ряд сеток с засыпками, например кольцами.Рашига, позволяющим значительно развить зону контактирования, с целью ускорения процесса обеззараживания и более полного использования озоновоздушной смеси, а затем поступает в приемный резерв.уар 15 сбора обеззараженной жидкости. Из резервуара 15 жидкость и излишки воздушной смеси отводятся по трубопроводу 16 в приемные водоемы. Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет интенсифицировать процесс обеззараживания в результате более полного использования продуктов ионизации как при непосредственном контактировании продуктов синтеза окислителей со стороны слоя жидкости, так и при последующем ее обеззараживании в абсорбционной колонне. Отпадает необходимость в компримировании воздуха (охлаждение атмосферного воздуха и отделение капельной влаги) и в его кондиционировании, так как эти процессы не используются в данной установке. Упрощена и удешевлена технологическая схема, так как отпадает необходимость в устройствах осушки воздуха в теплообменниках, устройствах для регенерации адсорбентов, пылевых фильтрах и др. Снижены энергозатраты в связи с тем, что получение озона и отрицательных ионов происходит не в общепринятых конструкторах озонатора, а непосредственно в камерах синтеза озона, в которых одним из электродов является обеззараживаемая жидкость, в результате использования высоковольтного импульсного разряда. Уменьшены расходы воздуха за счет повышения скорости протекания окислительных процессов. Сокращена длительность процесса обеззараживания, так как установка позволяет полностью использовать в качестве окислителя высокоактивные отрицательные ионы, имеющие значительно меньший срок существования по сравнению с молекулами озона.

Формула изобретения.

Устройство для обеззараживания жидкости, генератор озона с высоковольтным и заземленным электродами, абсорбер и систему трубопроводов дл подачи атмосферного воздуха, жидкости, отвода обеззараженной жидкости, отличающееся тем, что, с целью упрощения и удешевления технологической схемы, снижения энерговоздух

№

затрат, сокращения длительности процесса обеззараживания, снабжено ген4ратором импульсных напряжений, генеЦ ратор озона выполнен в виде камеры, в верхней части которой, выполненной из электроизоляционного матер иал установлен высоковольтный электрод,. соединенный с генератором импульсных напряжений, а заземленный электрод выполнен в виде слоя разбрызгиваемой жидкости, расположенной в днище камеры из электропроводного материала.

Источники информации, ;. принятые во внимание при экспертизе

1. Кульский Л.К. Теоретические основы и технология кондиционирова Наукова думка, 1980 ния воды. к. с. 320-321.