Способ аэрации жидкости Советский патент 1993 года по МПК C02F3/20 

Изобретение относится к отраслям промышленности, где используется аэрация жидкости, в частности при флотации различных материалов, очистке сточных вод и в других технологических процессах.

Цель изобретения - обеспечение глубинного аэрирования, увеличение времени контакта жидкости с газом и интенсификации растворения газа.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Аэрацию жидкости проводят путем подачи струи жидкости через трубу, погруженную в эту жидкость. При этом труба может быть расположена под любым углом на поверхности раздела жидкость-газ, и глубина погружения ее нижнего конца может составлять от 0,5 до 0,9 глубины всего аэрируемого слоя жидкости, причем верхний конец трубы расположен выше

границы раздела фаз жидкость-газ. Подачу струи осуществляют через трубу на поверхность раздела жидкость-газ, формируемую внутри трубы и расположенную ниже поверхности раздела жидкость-газ вне трубы, причем скорость струи в трубе превышает скорость всплывания пузырьков. При этом происходит понижение поверхности раздела жидкость-газ внутри трубы за счет падающей сверху струи. За счет энергии падающей струи, величина которой должна превосходить значение потенциальной энергии столба жидкости, находящегося внутри трубы, происходит понижение поверхности раздела жидкость-газ внутри трубы. В результате этого происходит эффективное засасывание газа из окружающего простанства и его диспергирование в локальном пространстве внутри трубы. При

00

ы VJ к о

этом экспериментально установлено, что чем ниже уровень поверхности раздела фаз жидкость-газ внутри трубы по сравнению с границей раздела жидкость-газ вне трубы, тем эффективнее происходит процесс аэрации жидкости. Важное значение имеет также скорость подачи струи, а именно; ее значение должно быть не менее скорости всплывания пузырьков наибольшего размера, которая не превышает 0,5 м/с. В противном случае пузырьки начнут всплывать и эффективность аэрации резко снижается. Верхний предел скорости подачи струи не ограничен.

П р и м е р 1. Аэрацию воды, поступающей из водопроводной линии, осуществляли путем подачи струи воды через стальную трубу диаметром 8 мм, погруженную в водопроводную воду. При этом верхний конец трубы был расположен на 100 мм выше границы раздела жидкость-газ вне трубы. Струю воды через трубу подавали с помощью центробежного насоса под давлением 1,5 эти. При этом уровень поверхности раздела жидкость-газ внутри трубы понизился до нижнего конца трубы, опущенного в воду на глубину 0,8 м при общей глубине аэрируемого слоя воды 1,0 м.

В результате достигли глубинного аэри- рования всего объема воды, увеличения времени контакта жидкость-газ в 2,5 раза по сравнению до 0,95 от насыщения при данных условиях.

П р и м е р 2. Аэрацию биологически очищенных сточных вод (БОСВ) проводили путем подачи струи БОСВ через стальную трубу, как в примере 1, за исключением того, что струю воды подавала под давлением 1,75 эти.

В результате достигли глубинного аэри- рования всего объема БОСВ, увеличения времени контакта жидкость-газ в 2,6 раза по сравнению с известным способом и повышения растворения газа, например кислорода, до 0,92, а углекислого газа до 0,94 от теоретически возможного при данных условиях (Т 22°С).

При аэрации БОСВ по известному способу содержание кислорода составило 0.74, а углекислого газа 0,80 от насыщения при данной температуре.

П р и м е р 3. Аэрацию сточных вод (СВ) производства фосфоритового концентрата проводили путем подачи струи СВ через стальную трубу, как в примере 1, за исключением того, что струю воды подавали под давлением 2,0 эти.

В результате достигли глубинного аэри- рования всего объема СВ, увеличения времени контакта жидкость-газ в 2,3 раза по сравнению с известным способом и повышения растворения газов, например кислорода, до 0,90 от теоретически возможного при данной температуре (22°С) и углекислого газа до 0,91 от насыщения при этих температурных условиях.

В случае аэрации СВ по известному способу содержание кислорода составило 0,7 от возможного, а углекислого газа 0,74 от насыщения при 22°С.

Таким образом, использование предла- 5 гаемого способа позволяет обеспечить глу- бинное аэрирование всего объема жидкости, увеличение времени контакта жидкости с газом до 2,0-2,5 раз и интенсификации растворения газов на 20-30% по сравнению с аналогичными показателями известного способа.

0

5

0

0

Формула изобретения

Способ аэрации жидкости, включающий подачу струи жидкости на поверхность раздела жидкость-газ и ее смешение с га зом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения глубинного аэрирования, уве личения времени контакта жидкости с газом и интенсификации процесса растворения газа, струю жидкости вводят в объем жидкости путем подачи ее через трубу, погруженную в жидкость, на поверхность раздела жидкость-газ, формируемую внутри трубы, причем струя подается в трубу со скоростью, превышающей скдрость всплывания пузырьков.

Изобретение относится к способам об работки воды и может быть использовано в различных отраслях .промышленности, где необходимо осуществлять аэрацию воды. Сущность способа заключается в следующем. Аэрацию жидкости проводят путем подачи струи жидкости через трубу, погруженную в эту жидкость. При этом труба может быть расположена под любым углом к поверхности раздела жидкость-газ и глубина погружения ее нижнего конца может составлять от 0,5 до 0,9 глубины всего аэрируемого слоя жидкости, причем верхний конец трубы расположен выше границы раздела фаз жидкость-газ. Подачу струи осуществляют через трубу на поверхность раздела жидкость-газ, формируемую внутри трубы и расположенную ниже поверхности раздела жидкость-газ вне трубы, причем скорость струи в трубе превышает скорость всплывания пузырьков. ел С