Устройство для озонирования диэлектрической жидкости Советский патент 1992 года по МПК C01B13/11 

Изобретение относится к устройствам для обеззараживания и очистки воды может быть использовано в экологических целях для оч истки и обеззараживания сточных вод, для обработки озоном тяжелых углеводородных соединений, для интенсификации химических процессов в химической промышленности.

Известно устройство для обеззараживания жидкости, состоящее из компрессора для подачи атмосферного воздуха в озонатор насоса для подачи жидкости, генератора импульсных напряжений, причем озонатор выполнен в виде камеры, в которой установлен высоковольтный электрод, а заземленный электрод выполнен в виде слоя озонируемой жидкости (1). Таким образом, в устройстве предусмотрено совмещение стадий генерирования озона и его взаимодействие с жидкостью. Недостатком

данного устройства является низкая интенсивность этого взаимодействия в виду неразвитой поверхности контакта фаз на совмещенной стадии процесса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является установка для озонирования диэпектриче- ской жидкосш. содержащая генератор импульсных напряжений, компрессор для подачи кислородосодержащего газа и систему для подачи жидкости, камеру реактора озонирования с высоковольтным и заземленным электродами и патрубками для ввода и вывода подлежащей озонированию жидкости (2). Кислородосодержащий газ импульсами подается через полый заземленный электрод в камеру реактора озонирования,-предварительно заполненную жидкостью. В установке предусмотрено совмещение стадий генерирования

XJ

СЛ

ON

озона и его взаимодействие с жидкое, по Недостатком устройства явпяется сравнительно невысокая интенсивность процесса озонирования ввиду недостаточно эффек- ТИРНОГО перемешивания газа с жидкостью а реакторе озонирования.

Целью настоящего изобретения является упрощение технологической схемы, интенсификация процесса озонирования.

Поставленная цель достигается тем, что з известном устройстве для озонирования диэлектрической жидкости включающем генератор импульсных напряжений, компрессор для подачи кислородосодержащего газа, трубопроводы с клапанами, реактор озонирования, выполненный в виде цилиндра с патрубками для ввода вывода жидкости и газа и содержащий высоковольтный электрод и заземленный электрод с отверстием для подэчи кислородосодержащего газа, согласно изобретению реактор снабжен дополнительным заземленным элект родом с отверстием для подачи кислородосодержащего газа и двумя коль- цевьчи вставками, подключенными к гене- ратору импульсных напряжений, причем высоковольтный электрод выполнен в виде поршня с возможностью перемещения вдоль оси реактора между кольцевыми вставками,,

На чертеже схематически показано предложенное устройство.

Устройстро для озонирования диэлегг рической жидкости содержит реактор 1 озо- нирования, генератор 2 импульсных напряжений, подключенный к кольцевым вставкам б, 7, заземленные элею роды 3, 4 с отверстиями для подачи кислородосодержащего газа, высоковольтный электрод 5, выполненный в виде подвижного поршня, перемещающегося между кольцевыми вставками б, 7, клапана 8, 9, 10, 11, расположенные на трубопроводах для подачи и отвода озонируемой жидкости, патрубки 12, 15 для ввода жидкости в реактор, патрубки 13, 14 для вывода жидкости из реактора, компрессор для подачи кислородосодержащего газа 16, клапана 17,18 расположенные на трубопроводах для подачи(кислородосо- держащего газа в реактор,

Устройство работает следующим обра зом.

В одну из камер, на которые делит внутренний объем реактора 1 высоковольтный Электрод 5, подают жидкость через патру- бок 12 при открытом клапане 8 Высоковольтный электрод 5 находится в контакте с кольцевой вставкой 6. При импульсном истечении кислородосодержащего газа в камеру при открытом клапане 17 через

отверстие в заземленном электроде 3 or генератора импульсных напряжений 2 через кольцевую вставку 6 к подвижному электроду 5 прикладывают импульсное пробойное напряжение. В камере развивается электрогидравлический разряд, давление резко возрастает, в результате чего высоковольтному электроду 5, выполненному а виде по- движного поршня, сообщается кинетическая энергия и он перемещается к кольцевой вставке 7, вытеснял озонируемую жидкость из противоположной камеры через патрубок 14 при открытом клапане 10. Давление в камере, где произошел элект ро- гидрэвличоский разряд, по мере перемещения высоковольтного электрода 5 падает вследствие увеличения внутреннего объема этой кямеры. В результате чередующихся циклов сжатия и растяжения в камере происходит интенсивное перемешивание диэлектрической жидкости и генерируемого при разряде озона и атомарного кислорода, обусловленное кавитационным воздействием на двухфазную среду и возникающими при этом акустическими колебаниями газожидкостного потока, что резко увеличивает интенсивность массообмена между газом и жидкостью.

При достижении высоковольтным электродом 5 кольцевой вставки 7, на высоковольтный электрод 5 через кольцевую вставку 7 от генератора импульсных напряжений 2 подается импульсное напряжение, через отверстие в заземленном электроде 4 при открытом клапане 18 в камеру, заполненную жидкостью одновременно импуль сом вводится кислородосодержащгй газ и повторяется.

Клапана 8, 9, 10, 11, 17, 18 предназначены дмя исключения попадания жидкости или газа в соответствующий трубопровод и для синхронизации подачи соответствующих потоков реагентов в камеры реактора озонирования.

В генераторе 2 импульсных напряжений предусмотрен блок коммутации для синхронной подачи высоковольтного отрицательного потенциала на соответствующие кольцевые вставки б, 7 при контакте их с подвижным высоковольтным электродом 5.

Использование предлагаемою устройства в установках для озонирования позволяет упростить технологическую схему, поскольку насоси и и эффект, возникающий при возвратно-поступательном движении подвижного высоковольтного электрода 5 вдоль оси корпуса реактора 1 озонирования, создает возможность транспортировать озонируемую жидкость ы реакционную

зону без использования специальных агрегатов,

Предложенное устройство для озонирован и л диэлектрической жидкости обладает более высокой по сравнению с прототипом эффективностью озонирования диэлектрических жидкостей, В таблице представлены результаты испытаний, проводившихся в лабораторных условиях.

Использование предложенного устройства для озонирования диэлектрической жидкости позволит осуществлять эффективную очистку жидкостей до санитарных норм, решая тем самым проблему создания безотходных производств.

По предложенному техническому решению разрабатываются технические требованиянапроектированиеопытно-промышленной установки для озонирования углеводородной смолы, содержащей бензпирен, на Новочеркасском электродном заводе.

0

5

0

5

Формула изобретения Устройство для озонирования дичлем рической жидкости, включающее генератор импульсных напряжений, компрессор для подачи кислородосодержащего газа, тру бопроводы с клапанами, реактор озонирп вания, выполненный в виде цилиндра с патрубками для ввода и вывода жидкости и газа и содержащий высоковольтный электрод и заземленный электрод с отверстием для подачи кислородосодержащего газа, отличающееся тем, что, с целью упрощения технологической схемы и интенсификации процесса озонирования, реактор снабжен дополнительным заземленным электродом с отверстием для подачи кислородсодержащего газа и двумя кольцевыми вставками, подключенными к генератору импульсных напряжений, причем высоковольтный электрод выполнен в виде поршня с возможностью перемещения вдоль оси реактора между кольцевыми вставками.

/7

10

ffi

Использование: очистка и обеззараживание жидкости путем ее озонирования в химической промышленности. Сущность изобретения: устройство для озонирования диэлектрической жидкости, включающее генератор импульсных напряжений, компрессор для подачи кислородсодержащего газа, трубопроводы с клапанами, реактор озонирования цилиндрической формы с патрубками для ввода и вывода жидкости и газа, высоковольтный электрод и заземленный Электрод с отверстием для подачи кислото- содержзщего газа, причем высоковольтный электрод выполнен в виде подвижного поршня с возможностью перемещения вдоль оси реактора между двумя кольцевыми вставками, причем в реакторе напротив основного заземленного электрода установлен дополнительный заземленный электрод С отверстием для подачи кислородосодер- жащего газа. 1 ил.