[其他]霧滴阻隔式微氣泡發(fā)生法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000007973
• 申請日: 1985-10-10
• 公開（公告）號: CN85107973B
• 公開（公告）日: 1988-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李長興;陳翼孫
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學(xué)
• 代理公司: 同濟大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 陳龍梅;常春

霧滴阻隔式微氣泡發(fā)生法和裝置。發(fā)生的微氣泡適用于固液、液液分離或液體充氣等。微氣泡的形成是；霧滴阻隔低壓氣體通過氣室與液室之間的多孔材料的狹小通道，使氣體斷斷續(xù)續(xù)地通過狹小通道從而形成微氣泡；霧滴可由噴霧裝置或蒸汽發(fā)生裝置或超聲波霧滴發(fā)生器提供；本發(fā)明有專用噴霧裝置，不需要壓力容器、高速旋轉(zhuǎn)的刀具，沒有運動部件，能耗低，裝置簡單、可靠。本發(fā)明用于水處理，油液分離和富集表面活性物質(zhì)，泡沫印染等。

本發(fā)明是用于固液，液液相分離的各種氣浮工藝以及向流體充氣的工藝過程。

在許多水處理工藝過程中，需要產(chǎn)生和向水體引入大量的徽氣泡的主要方法有：加壓溶氣釋放法，氣液混合噴入法，真空釋氣法，機械切割法，微孔布?xì)夥ê筒細(xì)夤舱袢軞夥ǖ取?/p>

氣液混合噴入法（US4328107），是高壓氣體和液體以0°-90°夾角引入一個噴嘴組合件，使之充分混合，進一步獲得氣液間的分散，通過控制氣液比產(chǎn)生徽氣泡。要求氣體壓在1.4～140kg/cm²。氣液混合噴入法（US4534862），其裝置是由一個液體噴嘴，氣體供給管，漏斗型混合室和一個呈錐體狀的導(dǎo)向器組成，并且他們均在同一軸線上。該裝置是借助壓力水經(jīng)噴嘴的噴射將氣體吸入（或由壓力氣源壓入）帶有錐形漏斗的混合室內(nèi)進行混合切割氣體，從而在混合室外部形成小氣泡。此方法存在的問題是產(chǎn)生的氣泡直徑比較大，數(shù)量也少，所以一般在生產(chǎn)上需添加氣浮劑，處理廢水的成本將會提高。

徽孔布?xì)夥ǎ抢每障堵瘦^高的徽孔板（管）布?xì)狻．?dāng)空氣被壓縮壓一定程序時，氣體通過徽孔進入水體，從而形成氣泡。由于液體表面張力的作用，通過徽孔的氣體并不立即脫離徽孔孔口。而是等到氣體形成一定大小的氣泡后，才能脫離徽孔孔口。因此形成的氣泡直徑往往過大，不能滿足要求。為了解決此問題，人們提出了機械切割布?xì)夥ǎ↗P57-30597）。就是在徽孔布?xì)夥ǖ幕A(chǔ)上增加了一套機械切割裝置，利用高速旋轉(zhuǎn)的刀片，將還未形成較大氣泡的氣體從徽孔極上切割下來，阻止氣泡的不斷增大，從而得到微氣泡。但此法增加了機械切割裝置，且高速旋轉(zhuǎn)的刀片與微孔板間的間隙精度要求很高，刀具使用壽命短。微孔板堵塞不易拆洗，生產(chǎn)、使用存在著很多技術(shù)問題。布?xì)夤舱袢軞夥ǎ↗P56-161824）是在液體共振區(qū)中布入粗氣泡，在共振的作用下部份氣體被溶解在液體中，而后又被釋放出來（以幾十個微米的微氣泡）。但此方法在工業(yè)上應(yīng)用將有困難，因為反應(yīng)管要很長才有效，如果反應(yīng)管長度僅為0.7米時欲想發(fā)生共振將有困難。

本發(fā)明提供了一種用微小霧滴阻隔多孔材料上的狹小氣體通道來產(chǎn)生微氣泡的方法，為此，設(shè)計了一種噴霧微氣泡發(fā)生裝置。

產(chǎn)生微氣泡的過程，首先向氣霧室充氣，當(dāng)達(dá)到一定的壓力后（低壓），氣霧室內(nèi)的氣體就會通過隔在水體與氣霧室之間的多孔板;與此同時，裝在氣霧室內(nèi)的噴霧裝置向多孔板噴射足量的霧滴，這些霧滴以一定的幾率進入狹小通道。由于霧滴的阻隔，使流向水體的氣體斷斷續(xù)續(xù)，從而不斷地以微氣泡的形式進入液相。

為了得到一定數(shù)量和質(zhì)量的微氣泡，噴霧裝置必須向多孔材料噴射足夠的霧滴。該噴霧裝置由一個空心園柱體23和與它相吻合的空心園錐體25構(gòu)成的噴嘴整體。本發(fā)明的噴霧裝置18能以最低能耗獲得最佳的噴霧。

本發(fā)明的特點是：

1、利用霧滴阻隔微孔氣體通道產(chǎn)生微氣泡。當(dāng)微氣泡發(fā)生裝置中的多孔材料發(fā)生堵塞時，更換極為方便。更換下來的多孔材料只需稍加清洗還可繼續(xù)使用。本發(fā)明中所使用多孔材料來源豐富，價格便宜，設(shè)備簡單。

2.霧滴的制取可以用噴霧裝置，也可以用蒸汽發(fā)生裝置。蒸汽發(fā)生裝置產(chǎn)生的蒸汽霧滴具有均勻、清潔等特點，不易堵塞微孔板的微孔通道。在微氣泡數(shù)量和質(zhì)量相當(dāng)?shù)那闆r下，蒸汽發(fā)生裝置的用水量要比噴霧裝置的用水量少得多，因為一般噴霧裝置產(chǎn)生的霧滴要比蒸汽發(fā)生裝置產(chǎn)生的霧滴大，不如蒸汽霧滴均勻。

3.霧滴還可用超聲波來制取。超聲波霧滴具有分布均勻，霧滴粒徑小等特點。在微氣泡數(shù)量和質(zhì)量相當(dāng)?shù)那闆r下，超聲波霧滴發(fā)生裝置的用水量要比噴霧裝置的用水量少得多。