Установка для озонирования жидких сред

 

Использование: химическая обработка жидких сред. Установка для озонирования жидких сред содержит источник кислородсодержащей смеси, соединенный последовательно с компрессором, системой подготовки газовой смеси, генератором озона и диспергирующим устройством барботажного типа, которое размещено в нижней части резервуара с озонируемой жидкостью. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к химической обработке жидких сред и может быть использовано для очистки сточных вод озонированием, подготовкой питьевой воды и других массообменных процессов с участием газов и жидкостей.

Известна установка для очистки сточных вод озонированием, содержащая источник кислородсодержащей смеси, компрессор, систему подготовки воздуха, генератор озона и диспергатор, размещенный в нижней части резервуара с озонируемой жидкостью [1] Резервуар для озонируемой жидкости снабжен патрубками ввода сточных вод, патрубками вывода отработанной газовоздушной смеси и очищенной воды.

Однако низкий КПД по озону и экологическая опасность установки озонирования в связи с неполным усвоением озона требуют создания специальных устройств и дополнительных энергетических затрат на последующую утилизацию остаточного озона.

Предлагаемая установка позволяет обеспечить экологическую безопасность процесса озонирования, добиться полной конверсии кислорода в озон и снизить энергетические затраты на его получение.

Предлагаемая установка для озонирования жидких сред содержит источник кислородсодержащей смеси, соединенный последовательно с компрессором, системой подготовки газовой смеси, генератором озона и диспергирующим устройством барботажного типа, которое размещено в нижней части резервуара с озонируемой жидкостью, при этом резервуар соединен через фильтр и камеру-ресивер, меняющую объем, с компрессором.

Отличием предлагаемой установки является соединение резервуара с озонируемой жидкостью через фильтр и камеру-ресивер, меняющую объем, с генератором озона.

Такое соединение обеспечивает замкнутую схему установки, в которой озонсодержащая смесь циркулирует в газовом пространстве установки, которое полностью изолировано от атмосферы. Циркуляцию смеси осуществляют до полного израсходования озона. Установка позволяет использовать в качестве источника чистый кислород практически со 100%-ной конверсией в озон. Кроме того, снимается проблема утилизации озона как экологически опасного продукта.

Для регулирования давления в газовом пространстве установки озонирования и обеспечения ее работы в циклическом режиме без нарушения изоляции от атмосферы фильтр 8 соединен с компрессором 2 через камеру-ресивер 9, которая может изменять объем в зависимости от давления газов в установке.

На чертеже показана технологическая схема предлагаемой установки для озонирования воды.

Установка состоит из источника кислородсодержащей смеси 1, компрессора 2, системы подготовки газовой смеси 3, генератора озона 4, диспергатора барботажного типа 5, резервуара для озонируемой жидкости 6, трубопровода газового цикла 7, фильтра 8, камеры-ресивера 9. Резервуар для озонируемой жидкости снабжен патрубком для подачи жидкости 10, патрубком для отвода жидкости 11, патрубком для удаления осадка 12.

Установка для озонирования жидких сред в непрерывном режиме работает следующим образом.

Озонируемая жидкость через патрубок 10 подается в резервуар 6 и включается компрессор 2, который обеспечивает подачу кислородсодержащей смеси через систему подготовки воздуха 3 в генератор озона 4, где осуществляется синтез озона из кислородсодержащей смеси. Озонокислородсодержащие газы поступают через диспергатор барботажного типа 5 в нижнюю часть резервуара 6, где отработанные после реакции газы отделяются от жидкости, затем по трубопроводу 7 через фильтр 8 и камеру-ресивер 9 подаются на вход компрессора 2.

Работа установки в циклическом режиме осуществляется следующим образом. После завершения цикла озонирования жидкости камеру-ресивер 9 заполняют газовой смесью до объема V > V_рез и жидкость удаляют из резервуара через патрубок 11. При этом объем камеры-ресивера уменьшается до нуля. Затем патрубок 11 перекрывают и резервуар заполняют жидкостью до необходимого объема. Газовая смесь из резервуара вытесняется в камеру-ресивер, и установку запускают в цикл озонирования. Далее процесс периодически повторяют.

Предлагаемая установка особенно эффективна в технологических процессах получения веществ особой чистоты, так как позволяет осуществлять реакции в замкнутом цилиндре по газу, исключая попадание примесей в реакторное пространство.

Формула изобретения

Установка для озонирования жидких сред, содержащая источник кислородсодержащей смеси, соединенный последовательно с компрессором, системой подготовки кислородсодержащей смеси, генератором озона и диспергатором барботажного типа, размещенным в нижней части резервуара с озонируемой жидкостью, отличающаяся тем, что резервуар соединен через фильтр и камеру-ресивер, меняющую объем, с компрессором.

РИСУНКИ

Рисунок 1