Способ насыщения жидкости газом Советский патент 1979 года по МПК C02F3/14 B01F3/04 C02F7/00 

{54) СПОСОБ НАСЫЩЕНИЯ ЖИДКОСТИ ГАЗОМ

--. с ,- .

Способ относится к процессам насыщения жидкостей газами и тепломассообмена мёхщу ними и может найти применение, например, при насыщении кислородом активного ша при биохимической обработке сточных вод, при проведе)аии различных физико-химическ к процессов, связанных с обработкой жидкостей газами (оксидирование, хемосорбция растворение, фпютация), при аэрации водоемов и т.п.

Избестен способ контактирования парогаза с жидкостью путем барботирования газа через жидкость. На контактирующие фазы накладывают пульсации, создаваемые прерьгвистой подачей-газовой .

Однако этот способ не позволяет мак- симально интенсифицировать массообмен, так как контактирование восходящего потока газа с нисходящим потоком жидкости осуществляется наложением принудительных колебаний в зоне соприкосновения фаз. -

Известен способ импульсной подачи сжатого воздуха В резервуар, причем пульсатор периодически с определенными интервалами увеличивает расход воздуха от 0,7 до 1,52 л/мин в течение 0,10,15 мин 2.

Этот режим не может интенсифицировать массообмен.и способствовать диспергированию газа, он может только служить для флотирования и удаления ионноГо п{зодукта.

Целью изобретения $тляется интенсификация тепломассообмена между жидкостью и газом. ..

Эта цель достигается за счет того, что частота пульсации газа равна 1000600О Гц.

.При выщеуказенных частотах получают хорощее диспергирование до 10-60 мкм, а следовательно, и развитую поверхность контакта фаз газ-жидкость.

Кроме того, периодическая пульсация газа создает колебания в среде, жидкости, частота которых соответствует 36 частоте пульсаций. Эти копебакил в не- котррьк случаях вызывакуг дополнитепьное дробление пузырьков на более мелкие, лфоме того, создают мелкомасштаб ные тзфбупентаости, которые посто5шно обновляют пограничный слой. В случае аэрации культурных сред масштабы т рбулентностей должны бьггЬ соизмеримы с раз мерами микрборгавйз мое. Исследования показали, что оптнмапь нал частота пульсации газа находится в преиеиах 10бО-еООЬ Пх рШнШййр жидк« стей и газов. Что касается амплитуды колебаний, то её можно изменять ре ул1арованием . интерференционной йартины ь жидкости. На чертеже показан график завйси- мости дисперсности пузырьков от часто- пл пульсации. Таким образом предлагаемый способ дает возможность получить колебания временной частоты и дмгшитуды и влият на масштабы турбулентностей. При м е р. Газ под давлением, боль шим чем статическое давление столба жидкости и сопротивление устройства, WoueOdrls iMepy, в верхней стенке и крышке которой выпоанены отверстия. Из камеры ерез отверстия ВыхоДйт газ в тот момент, когда они совпадают с отверстиями во врашакше1л;я диске. Газ OTceicaiot дискр етными порциям а частоту Пульсаций пузырьке регул йру1от скоростью, вращения диска и количеством отверстийна нем. Жидкостной поток перемещают в радиальном направлении по верхней крышке, где он контактирует с газовой фазой. Объемный коэффи)1иент массообмена на экспёрйУейтапьной уе ййовкё, реализующей предлагаемый способ, при одних и тех же расходах газа на 1-2 порядка Выше, чем при барботированивг. 5-.4 в тонких слоях интенсивность массообмена совпадает с расчетной, при увепичёнии толщины барботируемого споя происходит уменыление поверхности контакта фаз слияния пудырьков, кроме того,, у маленьких пузырыгов парциальное давление гкислоро да в них быстро сравнивается с парциальным давлением кислорода в жидкости.: Энергетический показатель установка, реал: гз5ющёй предложенный способ, со/стйвйяет при Глубине погружения 6 м 2,6 кг Og/icBT.q. : Парциальное давление кислорода на ЬькЬйб из установки првбпвантепьно cobir4 ветствуёт парцйапь1а6му давлению кислорода и жидкости (эта величине эаёнЬйт от давления), т.е. коэффициент использо- BaHHsr кнслоррда при6пвжае;тся к макснмальному, Предлагаемый способ позволяет интенсифицировать процесс тепломассообмена при насыщении жидкостей газами за счет увеличения поверхности ioHTaipra i фаз н nocTpsfflHoro обновления пог{занич-( нб1Ч слоя Ь здёйств) на него мелкрмасштабных колебаний. Формул а и а о б. р е г е н и | Способ насыщения жидкости тазом, включающий ишульсную подачу газа, о т л и чаю щ и и с я тем, что, с цепью интенсификации тепломассообмена кюжду жидкостью и газоЦ Частота пуль-, сации газа равна lOOO-JSppO .Гц. Источники информации, принятые &о внимание при экспертизе 1.Патен Р США № 3050447, кл. 203-9t,i2l.p9.e2. 2,Авторское свйдетепьст1Во СССР № , кп; В 03 1/24, ;г2,1:1.73; o.a ;|« if ,0,02