一种气液瞬间互混溶解的设备及方法与流程

1.本发明涉及化工处理技术领域，具体地说是一种气液瞬间互混溶解的设备及方法。


背景技术：

2.在化工行业，高效的气液混溶的工艺技术能够极大地提高产品的生产效益，降低原材料和能源消耗。
3.同样在水处理行业，高效的气液混溶的工艺技术也是专业技术人员一直在研究的领域。比如在水处理过程中有着很重要作用的氧气和氯气，氧在水体中含量与水环境的质量好坏密不可分，对污染的水进行净化处理也要消耗大量的氧，因此，及时恢复溶解氧浓度对水质提升的效果至关重要。氯气是首选的水的净化和消毒气体，氯气与水溶解，从而对水质进行净化和消毒，因此保证氯气与水之间的溶解度对水质净化消毒也至关重要。
4.目前，各行业常见的气液混溶方法有界面接触法、曝气法、及加压溶气法等方法，均采用气相接触进入液相的形式。以水的溶氧为例，目前的各种方法中，水中的气泡，无论大小，与水的接触时间被气泡的溢出时间限制，只要溢出水面以后再要溶入水中那就只有通过气液接触面溶入水中了。但是这个气液接触面的大小很有限，导致气液混合率较低。


技术实现要素：

5.本发明为克服现有技术的不足，提供一种气液瞬间互混溶解的设备和方法，将对象气体和液体的在瞬间接触溶解，从而得到超高溶解值的气液混溶体。
6.为实现上述目的，设计一种气液瞬间互混溶解的设备，包括气源、密闭容器，其特征在于：所述的密闭容器入口分别设有进气接口、进液接口，进气接口一端通过进气管道连接气体压力表，气体压力表另一端连接气阀一端，气阀另一端连接气源，所述的进液接口一端连接喷头组件，进液接口另一端连接液体压力表一端，液体压力表另一端连接液阀一端，液阀另一端连接液体泵一端，液体泵另一端连接液源。
7.所述的喷头组件包括进水管、配水件、液体喷头，进液接口一端连接进水管一端，进水管另一端连接配水件一端，配水件另一端连接若干液体喷头，所述的配水件内部为中空结构。
8.所述的进水管焊接或丝口连接在密闭容器的顶部。
9.所述的进气管道、进气接口的数量为两个及以上。
10.所述的进气管道、进气接口的数量为两个，一个进气接口与密闭容器上端连接，另一进气接口与密闭容器侧面连接。
11.所述的密闭容器内设有液位计。
12.所述的密闭容器底部设有排空阀。
13.所述的密封容器下部一侧设有液体排放阀。
14.所述的密封容器上部一侧设有泄压阀。
15.一种气液瞬间互混溶解的设备的方法，包括如下步骤：s1，打开气阀，将气源中的气体通过进气接口输入密闭容器；s2，观察气体压力表；s3，当气体压力表的显示值大于2kpa小于3kpa时，启动液体泵并打开液阀，液体通过进液接口和喷头组件进入密闭容器；s4，根据液位计显示的液位高低，打开液体排放阀得到气液溶解的溶液。
16.本发明同现有技术相比，将对象气体和液体的在瞬间接触溶解，从而得到超高溶解值的气液混溶体。
附图说明
17.图1为本发明设备的结构示意图。
18.图2为本发明喷头组件的结构示意图。
19.图3为本发明使用时的示意图。
20.图4为本发明实施一中当进水压力是2kpa时，氧气的输入压力与溶解氧的数值关系图。
具体实施方式
21.下面根据附图对本发明做进一步的说明。
22.实施例一：如图1至图2所示，密闭容器13入口分别设有进气接口4、进液接口8，进气接口4一端通过进气管道18连接气体压力表3，气体压力表3另一端连接气阀2一端，气阀2另一端连接气源1，所述的进液接口8一端连接喷头组件9，进液接口8另一端连接液体压力表7一端，液体压力表7另一端连接液阀6一端，液阀6另一端连接液体泵5一端，液体泵5另一端连接液源。
23.喷头组件包括进水管9-1、配水件9-2、液体喷头9-3，进液接口8一端连接进水管9-1一端，进水管9-1另一端连接配水件9-2一端，配水件9-2另一端连接若干液体喷头9-3，所述的配水件9-2内部为中空结构。
24.进水管9-1焊接或丝口连接在密闭容器13的顶部。
25.具体使用时，进气管道18、进气接口4的数量为两个及以上。本实施例中进气管道18、进气接口4的数量为两个，一个进气接口4与密闭容器13上端连接，另一进气接口4与密闭容器13侧面连接。
26.密闭容器13内设有液位计10。
27.密闭容器13底部设有排空阀11。排空阀11可以排出密闭容器13内多余的杂质。
28.密封容器13下部一侧设有液体排放阀12。
29.密封容器13上部一侧设有泄压阀19，当密闭容器13内气压过高时，通过泄压阀19起到泄压的作用。
30.本实施例中气液瞬间互混溶解的设备的方法，包括如下步骤：s1，打开气阀2，将气源1中的气体通过进气接口4输入密闭容器13；s2，观察气体压力表3；
s3，当气体压力表3的显示值大于2kpa小于3kpa时，启动液体泵5并打开液阀6，液体通过进液接口8和喷头组件9进入密闭容器13；s4，根据液位计10显示的液位高低，打开液体排放阀12得到气液溶解的溶液。
31.配水件9-2与进水管9-1之间为丝口连接。
32.本实施例选用的液体喷头9-3的孔径为0.6-0.9mm。如图3所示，具体使用时，当气体压力表3的显示值为2kpa至3.0kpa时，液体泵5将水泵入密闭容器13内。同时，记录水进入密闭容器13后的0.1秒线15及1秒线16时的比表面积。通过excle软件对2000个以上水珠统计得出，相等流量的水的表面积能被扩大到将近200倍。水珠在下降到密闭容器13底部后形成气液混溶体17，完成溶氧。经溶氧仪检测，气液混溶体17已经达到了物理常态饱和溶解氧数值的3倍以上。
33.如图4所示，横坐标为溶解氧值，纵坐标为氧气的输入压力。当本实施例进水压力为2kpa时，氧气的输入压力与溶解氧的数值呈正比例，氧气输入压力越大，溶解氧的数值越高，有利于提高气液混合率。
34.本实施例中采用现有的微纳米曝气溶氧法作为对比例进行了对照试验，对照试验的结果如表1所示。
35.表1：观察项目微纳米曝气溶氧法实施例一气泡大小（μm）0.1~0.01肉眼观察不到气泡消失时间（s）30~150不测量溶解氧浓度峰值（mg/l）3050峰值达成经时（min）5~101~10静置时浓度降至10mg/l经时（min）1~5100~300气体利用率有损失无损失从表1可以看出，本发明的技术工艺中氧气除了溶入水中被带出容器以外没有损耗，氧气利用率很高。这是由于本发明细微的水珠有着巨大的表面积与氧气接触，而且氧气在密闭容器13中是充满的，随时有压力补充的，所以在水珠进入到密闭容器13中时就与氧气发生互混溶解，当水珠降落到水面进入水体时已经完成高浓度溶解。


技术特征：
1.一种气液瞬间互混溶解的设备，包括气源、密闭容器，其特征在于：所述的密闭容器（13）入口分别设有进气接口（4）、进液接口（8），进气接口（4）一端通过进气管道（18）连接气体压力表（3），气体压力表（3）另一端连接气阀（2）一端，气阀（2）另一端连接气源（1），所述的进液接口（8）一端连接喷头组件（9），进液接口（8）另一端连接液体压力表（7）一端，液体压力表（7）另一端连接液阀（6）一端，液阀（6）另一端连接液体泵（5）一端，液体泵（5）另一端连接液源。2.根据权利要求1所述的气液瞬间互混溶解的设备，其特征在于：所述的喷头组件包括进水管（9-1）、配水件（9-2）、液体喷头（9-3），进液接口（8）一端连接进水管（9-1）一端，进水管（9-1）另一端连接配水件（9-2）一端，配水件（9-2）另一端连接若干液体喷头（9-3），所述的配水件（9-2）内部为中空结构。3.根据权利要求2所述的气液瞬间互混溶解的设备，其特征在于：所述的进水管（9-1）焊接或丝口连接在密闭容器（13）的顶部。4.根据权利要求1所述的气液瞬间互混溶解的设备，其特征在于：所述的进气管道（18）、进气接口（4）的数量为两个及以上。5.根据权利要求1所述的气液瞬间互混溶解的设备，其特征在于：所述的进气管道（18）、进气接口（4）的数量为两个，一个进气接口（4）与密闭容器（13）上端连接，另一进气接口（4）与密闭容器（13）侧面连接。6.根据权利要求1所述的气液瞬间互混溶解的设备，其特征在于：所述的密闭容器（13）内设有液位计（10）。7.根据权利要求1所述的气液瞬间互混溶解的设备，其特征在于：所述的密闭容器（13）底部设有排空阀（11）。8.根据权利要求1或7所述的气液瞬间互混溶解的设备，其特征在于：所述的密封容器（13）下部一侧设有液体排放阀（12）。9.根据权利要求1或7所述的气液瞬间互混溶解的设备，其特征在于：所述的密封容器（13）上部一侧设有泄压阀（19）。10.一种根据权利要求1-9任一项所述的气液瞬间互混溶解的设备的方法，其特征在于：包括如下步骤：s1，打开气阀（2），将气源（1）中的气体通过进气接口（4）输入密闭容器（13）；s2，观察气体压力表（3）；s3，当气体压力表（3）的显示值大于2kpa小于3kpa时，启动液体泵（5）并打开液阀（6），液体通过进液接口（8）和喷头组件（9）进入密闭容器（13）；s4，根据液位计（10）显示的液位高低，打开液体排放阀（12）得到气液溶解的溶液。

技术总结
本发明涉及化工处理技术领域，具体地说是一种气液瞬间互混溶解的设备及方法。一种气液瞬间互混溶解的设备，包括气源、密闭容器，其特征在于：所述的密闭容器入口分别设有进气接口、进液接口，进气接口一端通过进气管道连接气体压力表，气体压力表另一端连接气阀一端，气阀另一端连接气源，所述的进液接口一端连接喷头组件，进液接口另一端连接液体压力表一端，液体压力表另一端连接液阀一端，液阀另一端连接液体泵一端，液体泵另一端连接液源。同现有技术相比，将对象气体和液体的在瞬间接触溶解，从而得到超高溶解值的气液混溶体。从而得到超高溶解值的气液混溶体。从而得到超高溶解值的气液混溶体。


技术研发人员：居素伟 谈祥 王莉 陈晓虎 陈汉 李振宇 黄志金 王婷婷
受保护的技术使用者：上海汀滢环保科技有限公司
技术研发日：2022.01.20
技术公布日：2022/4/12