Аппарат для озонирования

,(21) ЗЗ (22) 11 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ВТОРСНОМУ СВ 63212/23-26.12,81 (46) 15.04.83. Бюл. М 14 (72) Е. К Одаренко, Д, Д. Отто, М. Т. Баймаханов и А, И. Исабеков (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт по обогащению руд пветных металлов Каз механобр (53) 628.162.82 (088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 3314408/13-26,кл. С 02 Р 1/78, 22.05.81. (54) (57) АППАРАТ ДЛЯ ОЗОНИРОВА НИЯ, содерлйщий герметичный корпус, йатрубки подачи и отвода обрабатываемой жидкости и газа диспергатор, поФ.80101155 А внжный вавнтатор, расеекатель и леноагаситель, о т л и ч а ю щ и й е я тем,что, с целью повышения эффективностииспользования аппарата за счет созданиязоны кавнтвпви в любых объемах жщ-".кеи повышения скорости еорботкижидкости и исключения образевания га-зовых пробок, кавитатор выполнен в ввде ерша со спирал ным расположением"щетинокна стержне и эаектремагииэным вибратором, е пеногасйтель - ввиде ерша с дисковым расположениемщетинок, аппарат снабжен гидравличеофкнм затворощ верхняя часть котороговыпаеию в фЩэ гибкого подвижнегосифона, соофва;ого с патрубкомда обрабетанйой жидкости.10 Изобретение относится к аппаратам химической технологии, очистки сточ ных и питьевых вод и других массообменных процессов с участием газов йжидкостей, 5Известна колонка для озонирования, состоящая иэ герметичного корпуса, патрубков подачи и отвода обрабатываемой жидкости и газа, диспергатора, который выполнен в виде сильфона-кавитатора. Она снабжена горизонтально размещенными перфорированными пластинками, ограничивающими зону кавитации, установленным над верхней пластиной проволочным рассекателем в виде ерша со сферическим отражателем, сужающим устройством. Жидкость на обработкуподается сверху и проходит через пленочную, барботажную и кавитационнуюзоны. 20Обработанная жидкость выводится из колонки снизу, Озоносодержаший гаэ подается через диспергатор, расположенный в боковой части колонки и вибрирующий вместе с сильфоном-кавитатором. В результате этого создается зона кавитации ограниченная сверху к снизу перфорированными пластинами. Озон, не вступивший )в реакцию с окисляемыми веществами в зоне кавитации, переходит в барботажную зону. При перехо де мелкие кавитационные пузырьки укрупняются под йерфорированной пластиной, В барботажной зоне они вновь измельчаются проволочным рассекателей. Образующаяся над барботажной зоной пена гасится сферическим отражателем и пленкой исходной жидкости, которая образуется при падении раствора на сферический отражатель. При этом остаточ40 ный озон вступает полностью в реакцию в барботажной и пленочной зонах, а газ носитель выбрасывается из колонки в верхней ее части 1.Недостатками этого устройства являются следующие факторы: Для созданиязоны кавитации в большом объеме обрат батываемой жидкости подобный кавитатор не пригоден в связи с тем, что с увеличением расстояния от кавитатора в жидкости, заполненной пузырьками газа, копебания быстро затухают; низкая скорость процесса окисления; конструкция вибратора крюошипный привод от ецекъ родвигатепя) не позволяет изменять чавтоту колебаний кавитатора в широком пределе, при выборе наибопее оптималь ного режима работы: при переходе газа из зоны кавитащи в барботажную зону (особенно при обработке жидкостей с большим поверхностным натяжением) образуется газовая пробка под верхней перфорированной пластиной, а также под неподвижными щетинками провочочно го рассекателя, что препятствует нормальному проведению процесса озонирования. Кроме того, наблюдаются дополнительные затраты энергии на ту часть энергии кавитации, которая бесполезно гасится перфорированными пластинами, а также при .укрупнении кавитавионных пузырьков верхней перфорированной пластиной, а затем при их измельчении проволочным рассекателем.Цепью изобретения является повыше ние эффективности использования аппарата за счет создания зоны кавитации в любых объемах раствора, повышения скорости обработки жидкости и исключения образования газовых пробок.Поставленная пель достигается тем,что в аппарате для озонирования, растворов, содержащем .герметичную емкость, патрубки подачи и отвода обрабатываемой жидкости и газа, диспергатор, подвижный кавитатор, рассекатель, пенога ситель, кавитатор выполнен в виде ерша со спиральным расположением "щетинокф) на стержне, и электромагнитным вибратором, а пеногаситель - в виде ерша с дисковым расположением фщетийокф,и аппарат снабжен гидравлическим затвором, верхняя часть которого выполнена в виде гибкого подвижного сифона, выполняющего роль регулятора высоты уровня жидкости в аппарате.На чертеже схематически изображенпредлагаемый аппарат для озонированияводы.Аппарат содержит патрубок 1 подачи исходного раствора, патрубок 2 выб .роса отработанного газа, рассекательпеногаситель 3, стержень 4 кавитатора,кавитационные пузырьки 8, обработан-ную жидкость 6, фщетинкиф 7 кавитатора, патрубок 8 для слива. обработанной жидкости, диспергатор 9, патрубок 10 для подачи газа, электромагнитная катушка 11, подвижный сердечник 12 катУшки, гидравлический затвор 13, подвижный сифон 14.Аппарат для озонирования работает следующим образом.В раствор, поступающий сверху через патрубок 1, подается снизу озоно воздушная смесь через патрубок 10 идиспергатор 9, образуя мелкие пузырь-,ки газа, поднимаюцжеся вверх междуСоставитель Л, СухановаТехред М,Тепер Корректор Л, Бокшан Редактор А. Химчук Заказ 2670/25 ГГираж 939 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. 4/8Филиал ППППатент г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Ф 3 1011554 4 .щетинками" 7 кавитатора. Одновременно с рами, позволяет полностью разрушать этим под действием переменного магнитного образующую пену.поля катушки 11 кавитатор, нижняяОзонируя различнйе растворы (компчасть стержня 4 которого является лексные и свободные цианиды, спирты,подвижным сердечником 12 катушки, 5 эфиры, нафталины, карбоновые кислоты,совершает колебательные движения в алюминатные Растворы и др.), позвляетвертикальной плоскости с амплитудой ся необходимость регулировать длвтель.О,ОХ-З мм и частотой от 1200 до ность их пребывания в едпарате с целью38000 Гц, создавая режим кавитавии достижения. требуемой глубины, очисткив зоне оэонироаания. В результате ло и и эффективности использования озона.кального понижения давления жидкости Для этого изменяют высоту столба жид йпри кавитации образуются мелкие кащ- кости в аппарате с помощью гибкого",гационные пузырьки 5 заполненные подвижного сифона 14, соединенного ссмесью пара и газа, Перемещаясь с по патрубком 8 для слива жидкости черезтоками жидкости в области с более вы- И гидравлический затвор 13, которое пресоким давлением, кавигационные пузьгрь- дотвращает захват потоков пузырьковиизахлопываются, излучая цри этом газа из зоны дкислення потоком обрабсьударную волну. Распространяющиеся во таиной жидкости.всех направлениях ударные волны и ко- Оэон полностью вступает в реакцию,леблкициесящетинки 7 кавитатора 20 а. газ-носитель выходит через патрубок 2.,разбивают пузырьки озоносодержащегогаза, поднимающиеся от диспергатора Регулирование количества подаваевверх, Образуется газожидкостная эмуль- мойжидкости осуществляется вентилем,сия. Это приводит к значительному уве- расположенным на патрубке подачи иоличению поверхности реагирующих фаз, ф ходного раствора.Ма следовательно и интенсификации прос, цесса озонированияВ предлагаемом устройстМ ширинаРасположениещетинок кавитатора зоны кавитации, способствующая увели по всему объему обрабатываемой жид- чению поверхности Реагирующих фаз эа .кости, предотвращает смещение ииод-. Эй счет сюьного измельчения пузырьковного раствора с очищенным, находящимся озоносодержащего газа и образованияв нижней части реактора. Поэтому при газожидкостной эмульсии, увеличена созонировании концентрации реагирующих 300 до 1100 мм, т,е. более чем в 3веществ убывают по высоте равномерно. Раза, кроме этого с помощью кавитатсьДпя предотвращения образования газовых Ра предлагаемого типа зону кавитациипробок подщетинками кавитатора, при можно создавать в реакторе любогоповышенных Расходах газа и низких час- объема, в то время как кавитационные тотах колебаний;" ряды щетинок, нахо- колебания в аппарате по прототипу бысрдяшихся в растворе, располагают на ро затухают с увеличением расстояниястержне кавитатора в виде спирали с 40 от кавитатора в жидкости, заполненнойшагом спирали 1-5 см (в зависимости пУзыРьками газа: скорость процессаот диаметра аппарата). Над обрабатывае- окисления увеличивается с 14 мг/л/минмой жидкостью в зоне образования пе- до 37 мг-и/мин, электромагнитный прины, на продолжении стержня кавитатора вод в предлагаемом аппарате способен.располагают щетинки рассекателя-пенс-,возбуждать колебания любой частоты;,гасителя 3 в виде дисков на расстоянии в предлагаемом устройстве отсутствует , 0,81,5 см от другого. Такое устрой- опасность образования газовых пробок, . ство рассекателя-пеногасителя, совер- затраты электроэнергии на 1 м З обрабошающего колебания с указанными парамет- таиной жидкости сокращаются в 2 раза.