FI96388C - Menetelmä ja laitteisto kaasun liuottamiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laitteisto kaasun liuottamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI96388C
FI96388C FI901400A FI901400A FI96388C FI 96388 C FI96388 C FI 96388C FI 901400 A FI901400 A FI 901400A FI 901400 A FI901400 A FI 901400A FI 96388 C FI96388 C FI 96388C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
liquid
gas
throat
flow
tube
Prior art date
Application number
FI901400A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI96388B (fi
FI901400A0 (fi
Inventor
Michael Jack Race
Original Assignee
Boc Group Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boc Group Plc filed Critical Boc Group Plc
Publication of FI901400A0 publication Critical patent/FI901400A0/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI96388B publication Critical patent/FI96388B/fi
Publication of FI96388C publication Critical patent/FI96388C/fi

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • B01F23/2326—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles adding the flowing main component by suction means, e.g. using an ejector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2376—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media characterised by the gas being introduced
    • B01F23/23761—Aerating, i.e. introducing oxygen containing gas in liquids
    • B01F23/237612—Oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/45—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using flow mixing
    • B01F23/454—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using flow mixing by injecting a mixture of liquid and gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/20—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
    • B01F25/21—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams with submerged injectors, e.g. nozzles, for injecting high-pressure jets into a large volume or into mixing chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/312—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof
    • B01F25/3123—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof with two or more Venturi elements
    • B01F25/31232—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof with two or more Venturi elements used simultaneously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/312—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof
    • B01F25/3124—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof characterised by the place of introduction of the main flow
    • B01F25/31242—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof characterised by the place of introduction of the main flow the main flow being injected in the central area of the venturi, creating an aspiration in the circumferential part of the conduit
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • C02F1/685—Devices for dosing the additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/727—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation using pure oxygen or oxygen rich gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
  • Toys (AREA)

Description

96388
Menetelmä ja laitteisto kaasun liuottamiseksi
Keksintö liittyy menetelmään ja laitteistoon kaasun, esi-5 merkiksi hapen, liuottamiseksi nesteeseen, esimerkiksi veteen tai muuhun vesipitoiseen aineeseen. Keksintö ei rajoitu kaasuesimerkkinä olevaan happeen eikä neste-esimerkkinä olevaan vesipitoiseen aineeseen, vaan sitä voidaan käyttää muiden kaasujen, joilla on pienempi tai suu-10 rempi liukenevuus kuin hapella, liuottamiseen vesipitoisiin tai ei-vesipitoisiin aineisiin.
UK-patenttijulkaisumme 1 455 567 selittää nesteenkäsitte-lymenetelmän, joka sisältää vaiheina nestevirtauksen ot-15 tamisen, virtauksen paineistamisen, käsittelykaasun johtamisen paineistettuun virtaukseen jonkin määrän kaasua liuottamiseksi siihen sekä liuennutta ja liukenematonta kaasua sisältävän virtauksen johtamisen nestetilavuuteen pyörteisissä olosuhteissa siten, että liukenematon kaasu 20 tulee nestetilavuuteen hienojakoisten kuplien muodossa, jotka joko liukenevat tai jotka nestetilavuus imee itseensä. Menetelmää käytetään tyypillisesti hapen liuottamiseen vesipitoiseen aineeseen. Hapetettu virtaus johdetaan tyypillisesti takaisin nesteen pääosaan yhden tai 25 useamman suuttimen kautta. Liukenemattomat happikuplat kulkeutuvat virtauksessa suuttimiin. Sen putken pituus, jonka kautta virtaus kulkee hapetuspisteestä suuttimille, on valittu siten, että se helpottaa jonkin määrän kaasua liukenemista nesteeseen, mutta putki ei ole niin pitkä, 30 että kaasukuplat pyrkivät kerääntymään erillisiin taskuihin tai kaasutulpiksi tai että paineen alenema on suhteeton putkessa liukenevan kaasun määrään nähden.
UK-patenttijulkaisussa 1 455 567 kuvattu menetelmä on me-35 nestynyt kaupallisesti erityisesti veden hapettamisessa jäteveden käsittelyn parantamiseksi. Me luemme tämän menestymisen ainakin osittain sen ansioksi, että menetelmä saa paljon enemmän kaasua jäämään nestemassaan kuin tek-: niikan tason menetelmä, joka toimii samalla tehonkulutuk- 40 sella. Käyttämällä virtausta kaasukuplien kuljettajana 96388 2 voidaan liuottaa onnistuneesti paljon suurempi kaasumäärä kuin silloin, kun virtauksen mukana kulkeva kaasumäärä rajoittuu pelkästään siihen, mikä voidaan liuottaa siihen.
5 UK-patenttijulkaisun 1 455 567 tarjoama toinen etu on se, että nesteen pääosaan palaava virtaus sekoittaa nestettä auttaen siten pitämään kiinteät aineet suspensiona ja auttaen hapen jakaantumisessa kautta koko tilavuuden. Vaikeuksia ilmaantuu kuitenkin silloin, kun suuri määrä 10 nestettä, esimerkiksi jäteveden käsittelyyn käytetty lie-tesäiliö, jonka tilavuus on yli 1000 m3, jätevesilammikko tai pitkä kappale jokea, tarvitsee hapettamista. Vaikeutena on, että tarvitaan enemmän kuin omalla erillisellä pumpulla varustettu hapetuslaitteisto. Tarve syntyy sii-15 tä, että jos useita hapetettuja virtauksia palautetaan nesteen pääosaan paikoissa, jotka ovat etäällä toisistaan, tähän liittyvässä putkistossa syntyy suuria kitka-häviöitä sillä seurauksella, että sivuvirtaukset eivät anna riittävästi energiaa nesteen pääosaan, jotta saatai-20 siin aikaan haluttu sekoittumisen aste.
Keksinnöllä on saatu aikaan menetelmä kaasun liuottamiseksi nesteeseen, jossa menetelmässä neste paineistetaan ja saatetaan päävirtaukseksi, joka jaetaan joukoksi si-25 vuvirtauksia, joista kukin johdetaan turbulenssia synnyttävän kurkun omaavan Venturin kanavan läpi, kurkkuun syötetään kaasua, ja kukin sivuvirtauksista johdetaan neste-tilaan nopeudella, joka synnyttää lisää turbulenssia ja hajottaa kaasukuplat pienemmiksi kupliksi. Menetelmälle 30 on tunnusomaista se, että kaasu syötetään kurkkua ympäröivään kammioon ja siitä edelleen aukkojen läpi kurkussa olevaan nesteeseen ja että neste jaetaan sivuvirtauksik-si, joiden virtausnopeus on suurempi kuin päävirtauksen virtausnopeus, ennen kaasun syöttämistä kurkkuun.
35
Keksinnöllä saadaan aikaan myös laitteisto kaasun liuottamiseksi nestetilavuuteen, joka laitteisto käsittää pumpun, jonka sisäänmenopuoli on yhteydessä nestetilaan, pumpun ulostulopuolelta alkavan pääputken, joukon pääput-40 keen yhteydessä olevia sivuputkia, joista kukin käsittää 3 96388
Venturin kanavan, jonka kurkku on järjestetty synnyttämään virtaavassa nesteessä turbulenssia, elimet kaasun syöttämiseksi turbulenttisesti virtaavaan nesteeseen, sekä nestetilaan päättyvän suuttimen, jonka ulostuloaukko 5 on järjestetty purkamaan nesteen tilaan nopeudella, joka synnyttää lisää turbulenssia nesteessä. Laitteistolle on tunnusomaista se, että kurkkua ympäröi kammio, johon kaasu syötetään, että kammion ja kurkun välillä on joukko niitä yhdistäviä aukkoja ja että sivuputket on mitoitettu 10 niin, että pääputkesta kuhunkin sivuputkeen virtaavan nesteen virtausnopeus kiihtyy.
Keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto sopivat erityisesti käytettäviksi jäteveden hapetuksessa. Johtamalla 15 happea ainoastaan sivuputkiin on mahdollista pitää nesteen virtausnopeus pääjohdossa suhteellisen alhaisena, sanokaamme esimerkiksi juuri sellaisen arvon yläpuolella, joka on tarpeen pääjohdon huuhtelemiseksi kerrostuneesta kiinteästä aineesta, ja pitää sillä tavoin pumppausenergian 20 kitkahäviöt alhaisina, niin että suhteellisen suuri osuus tästä energiasta voidaan käyttää nesteen sekoittamiseen.
Niin muodoin pidetään edullisena, että kukin sivuputki on niin lyhyt kuin mahdollista: mieluummin alle viisi metriä 25 ja vielä suositeltavammin alle kolme metriä. Kukin sivu-putki voi todella olla muodoltaan yksinkertaisesti suu-tin, jossa on edullisesti virtauksen tulopuolella Venturin kanavaosa, johon liuotettava kaasu käytön aikana voi virrata. Kunkin putkin halkaisija tai keskihalkaisija on 30 edullisesti pienempi kuin pääputken halkaisija, jolla tavoin nesteen nopeutta kiihdytetään, kun se virtaa sivu-putkeen. Sivuputket ovat edullisesti keskenään olennai-sesti samanlaisia ja jakaantuvat tasaisesti pääputkelle. Keksinnön eräässä sovellutusmuodossa kukin sivuputki pu-35 toaa edullisesti yleisesti ottaen pystysuorasti pääputkesta ulostuloon. Kun kukin sivuputki kuitenkin muodostaa suuttimen, kukin tällainen suutin voidaan sijoittaa tyypillisesti mihin tahansa kulmaan, joka sopii suoritettavalle käsittelylle. Vaikka on mahdollista varustaa kukin 40 sivuputki useammalla kuin yhdellä ulostulolla, pidetään 96388 4 parempana, että kussakin putkessa on ainoastaan yksi tällainen ulostulo.
Keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto kuvataan nyt 5 esimerkkeinä viitaten liittyviin piirustuksiin, joista kuvio 1 on osittain perspektiivikuvana esitetty kaavamainen piirros ensimmäisestä keksinnön mukaisesta hapetus-laitteistosta, kuvio 2 on osittain perspektiivikuvana esitetty kaavamai-10 nen piirros toisesta keksinnön mukaisesta hapetuslait-teistosta, kuvio 3 on kaavamainen perspektiivikuva kolmannesta keksinnön mukaisesta hapetuslaitteistosta, kuvio 4 on kaavamainen perspekstiivikuva neljännestä kek-15 sinnön mukaisesta hapetuslaitteistosta, kuvio 5 esittää osaa viidennestä keksinnön mukaisesta hapetuslaitteistosta päältä katsottuna ja kuvio 6 on leikkauskuva kuvioissa 4 ja 5 esitetyissä ha-petuslaitteistoissa käytettävästä suuttimesta.
20
Piirustukset eivät ole mittakaavassa.
Seuraavassa piirustusten kuvauksessa samanlaisiin osiin eri piirustuksissa viitataan samoilla viitenumeroilla.
25
Piirustusten kuviossa 1 kuvattu laitteisto voidaan sijoittaa kokonaan suureen nestetilavuuteen, esimerkiksi sellaiseen, joka on aktiivilieteprosessiin käytettävässä jäteveden käsittelysäiliössä. Jätevesipumppu 2, jossa on 30 imuotto, muodostaa jätevesivirtauksen paineella, joka on tyypillisesti 200 - 400 kPa. Virtaus tulee rengasmaiseen pääputkeen 4. Nesteen virtausnopeus rengasmaisessa pääputkessa 4 on riittävä estämään kiinteiden aineiden kertymisen rengasmaiseen pääputkeen 4. Rengasmainen pääputki 35 4 on sovitettu syöttämään neste useisiin tasavälein toi siinsa nähden oleviin sivuputkiin 6, jotka on ripustettu siitä yleisesti ottaen pystysuorasti, vaikkakin kunkin tällaisen putken muotoon kuuluu virtauksen tulopuolella pääputken 4 lähellä oleva polvi 7. Kunkin putken 6 pituus 40 on tyypillisesti vähemmän kuin viisi metriä, ja siinä on
s 9638B
venturin kanava 8 sijoitettuna sen yläosan alueelle. Kussakin venturin kanavassa 8 on otto 10 kaasumaista happea varten. Happiotot 10 on kytketty yhteiseen hapenjakelu-putkeen (ei ole esitetty), johon toimitetaan tyypillises-5 ti happea laitoksesta, joka on tarkoitettu erottamaan happea ilmasta paineheilahteluadsorption avulla (tai käyttäen membraaneja) tai joka on varastointisäiliö, joka sisältää nestemäistä happea ja on sovitettu höyrystimeen, jonka avulla happi voidaan syöttää putkeen 6 kaasumaises-10 sa tilassa. Kukin venturin kanava 8 synnyttää asianomaiseen putkeen 6 rajoituksen, jolla tavoin sen läpi virtaa-vaan nesteeseen saadaan aikaan pyörteisyys. On myös huomattava, että putki 6 on edullisesti muodostettu halkaisijaltaan olennaisesti rengasmaista pääputkea pienemmäk-15 si, jolla tavoin nesteen nopeus kiihtyy, kun se virtaa rengasmaisesta pääputkesta 4 putkeen 6. Hapen virtaaminen otosta 10 pyörteiselle alueelle hajottaa hapen kupliksi. Venturin kanavan läpi kulkevan nestevirtauksen imua voidaan käyttää synnyttämään hapen virtaus tai auttamaan 20 sitä.
Kussakin putkessa 6 on sen alapäässä virtauksen lähtöpuo-lella T-putki 13, jossa on yksi tai useampia poistosuut-timia neste-kaasuseoksen päästämiseksi nesteen pääosaan, 25 johon rengasmainen pääputki on upotettu. Kunkin suuttimen 12 ulostuloaukon halkaisija on paljon pienempi kuin sii-' hen liittyvän putken 6 halkaisija, jolla tavoin neste- kaasuseos jättää suuttimen 12 suhteellisen suurella nopeudella synnyttäen siten pyörteisyyttä ja auttaen kuplia 30 hajoamaan seoksessa edelleen pienemmiksi kupliksi, jotka imeytyvät tai liukenevat helposti nesteen päämassaan, sekä tuottaen nesteen pääosan sekoittumisen. Suuttimet 12 on sijoitettu tyypillisesti sillä tavoin, että pääsäi-liössä voidaan ylläpitää riittävää sekoittumisen astetta 35 ilman, että on tarpeen turvautua lisäksi mekaanisiin se-koittimiin.
96388 6
Eräässä esimerkissä keksinnön mukaisesta menetelmästä säiliöön, jonka halkaisija on 30 metriä, on sovitettu rengasmainen pääputki, jonka kehä on noin 88 metriä. Rengasmaisesta pääputkesta 4 lähtee alaspäin 16 tasavälein 5 olevaa sivuputkea 6. Rengasmaisen pääputken sisähalkaisi-ja on 20 cm, ja se on valmistettu tyypillisesti PVC-put-kesta. Kunkin putken 6 halkaisija on sen venturin kanavan 8 yläpuolella 7,5 cm ja venturin kanavan 8 alapuolella 5 cm. Kunkin suuttimen 12 ulostulon halkaisija on tyypilli-10 sesti alueella 10 - 45 mm ja tässä esimerkissä 25 mm.
Pumppu 2 toimii siten, että se pitää rengasmaisessa pääputkessa 4 nesteen nopeutena 0,65 m/s. Tällainen nopeus riittää tavallisesti huuhtelemaan kerrostuneet kiinteät aineet rengasmaisesta pääputkesta, vaikka haluttaessa 15 voidaan käyttää suurempia nopeuksia, esim. nopeuteen 1,3 m/s asti. Kuviossa 1 esitettyä laitteistoa voidaan käyttää esimerkiksi liuottamaan 5 tonnia happea päivässä 3000 m3 jätevesitilavuuteen sekä sekoittamaan sitä käyttäen pumppua 2, joka pystyy antamaan 1110 m3 vettä tunnissa 20 rengasmaiseen pääputkeen 4 paineella, joka on noin 250 kPa.
Piirustusten kuviossa 2 on esitetty kuvion 1 laitteiston kanssa olennaisesti samanlainen laitteisto, paitsi että 25 rengasmaisen pääputken 4 sijasta käytetään pitkänomaista pääputkea 20. Sivuputkiin 6 tulevien virtausten, jotka pyrkivät vaihtelemaan enemmän kuin rengasmaista pääputkea käytettäessä, tasaamiseksi kukin putki 6 on varustettu käsikäyttöisellä virtauksensäätöventtiilillä 22. Venttii-30 lit 22 voidaan asettaa kompensoimaan paineen alenemisen vaikutusta sitä mukaa, kun pumpattava neste virtaa yhä etäämmälle pumpusta 2. Haluttaessa T-kappaleeseen 13 voidaan konstruida saranaliitos tai vastaava, jonka avulla suunta, johon kukin suutinten 12 muodostama pari osoit-35 taa, voidaan asettaa muista riippumatta. Muissa suhteissa kuviossa 2 esitetyn laitteiston toiminta ja rakenne ovat analogisia kuviossa 1 esitettyyn laitteistoon nähden. Kuviossa 2 esitettyä laitteistoa voidaan käyttää esimerkiksi jokien, lammikkojen, satamien, monialtaisten kalankas- 7 96388 vatuslaitosten, suurten aktiivilietesäiliöiden ja jokien suualueiden hapettamiseen.
Kuviossa 3 on esitetty vielä eräs kuvion 1 laitteistolle 5 vaihtoehtoinen laitteisto. Pääasiallinen ero näiden kahden laitteiston välillä on, että kuviossa 3 esitetyssä laitteistossa putket 6 ovat lyhyempiä kuin kuviossa 1 esitetyssä laitteistossa. Kukin putkista 6 on yleisesti ottaen J-muotoinen lähtien rengasmaisen pääputken 4 pin-10 nan sisälle päin suuntautuvasta osasta ja käsittäen yhden ainoan suuttimen 12. Kukin suuttimista 12 kohdistuu ulospäin rengasmaisesta pääputkesta. Kussakin putkessa 6 on sen kavennuksesta hapensyöttöjohtoon kytketty venturin kanava, vaikka kuviossa 3 ei ole niitä esitetty. Putkiin 15 6 voi olla konstruoitu liitos tai liukupinta, jonka avul la suuntaa, johon kukin suutin 12 osoittaa, voidaan säätää riippumattomasti joko ylös- tai alaspäin tai vasemmalle tai oikealle. Tällainen järjestely helpottaa koko sen nestetilavuuden, johon kuviossa 3 esitetty laitteisto 20 on upotettu, hapettamista ja sekoittamista. Kuviossa 3 esitetyn laitteiston tyypillisessä toimintaesimerkissä pumppu 2 antaa 280 m3 vettä tunnissa rengasmaiseen pääputkeen noin 250 kPa paineella ja liuottaa yhden tonnin happea päivässä 500 m3 vesitilavuuteen. Toiminnan aikana nes-25 tevirtaus, jossa on dispergoituneina hienojakoisia kaasu-kuplia, lähtee kustakin suuttimesta 12 tyypillisesti nopeudella noin 12 m/s.
Piirustusten kuviossa 4 on esitetty laitteisto, joka on 30 yleisesti ottaen samanlainen kuin kuvioissa 1 ja 3 kuvatut laitteistot. Kuviossa 4 esitetyssä laitteistossa pääputki 4 on jatkuva ja määrittelee suorakaiteen muodon. Pääputki 4 on sijoitettu yleisesti ottaen pystytasoon. Kukin putki 6 on sijoitettu yleisesti ottaen vaakasuun-35 täiseksi ja on muodostettu yhtenäiseksi rakenteeksi, jossa on siihen liittyvät venturin kanava 8 ja suutin 12 näiden kaikkien osien ollessa toisiinsa nähden koaksiaa-lisia. Happi syötetään ottoihin 10 pääjakeluputkesta 21. Kuten kuviossa 5 on esitetty, suuttimet 12 voivat olla „ 96388 järjestettyinä toisiinsa nähden viuhkamaiseksi muodostelmaksi .
Kuvioissa 4 ja 5 esitetyt suutinlaitteet on esitetty yk-5 sityiskohtaisemmin piirustusten kuviossa 6. Kuviossa 6 esitetyssä putkimaisessa laitteessa 30 on virtauksen tulopuolella venturin kanava 32, jonka otto liittyy pääputkeen 4. Venturin kanavan 32 kavennukseen 34 on muodostettu aukot 35, jotka ovat yhteydessä kaventumaa 34 ympäröi-10 vään kaasunjakelukammioon 36. Kammiossa 36 on otto 38, joka on yhteydessä kaasunjakeluputkeen 40. Venturin kanavan 32 virtauksen lähtöpuolella olevan pään vieressä on sen oikealla puolella putkimaisen laitteen 30 sylinteri-mäinen osa 42, jonka vieressä on suutin 44, joka suippe-15 nee virtauksen suunnassa. Laitteiston toimiessa paineen-alainen vesi- tai nestevirtaus kulkee pääputkesta 4 venturin kanavan 32 virtauksen tulopuolella olevaan päähän. Kavennus 34 synnyttää virtaukseen pyörteisyyttä. Happi tai muu liuotettava kaasu johdetaan kulkemaan virtaukseen 20 kammiosta 36 aukkojen 35 kautta. Venturin kanavan 32 läpi virtaavan nesteen synnyttämä imu voi olla riittävä aiheuttamaan hapen virtaamisen siihen, tai happea voidaan syöttää ilmakehän paineen ylittävällä paineella, joka riittää varmistamaan sen pääsyn virtaukseen. Venturin 25 kanavan 32 kavennus 34 toimii rajoituksena, joka synnyttää virtaukseen pyörteisyyttä helpottaen siten kaasun hajoamista kupliksi. Laitteen 30 osassa 42 virtauksen kulku tehdään vähemmän pyörteiseksi. Tämän osan 42 pituus voi olla alueella 0,3 -lm, ja ollessaan täten suhteelli-30 sen lyhyt se pitää paineen aleneman minimaalisena. Neste-virtaus tulee sitten nestemassaan, johon laitteisto keksinnön mukaan on upotettu, suuttimen 44 kautta suihkuna, jonka nopeus on tyypillisesti alueella 10 - 20 m/s. Tällainen nopeus auttaa synnyttämään suuttimen 44 poistoau-35 kon luona pyörteisyyttä, joka pyrkii leikkaamaan happi- kuplat kooltaan pienemmiksi kupliksi mahdollistaen samalla happikuplien tunkeutumisen käsiteltävän nesteen tilavuudessa suuttimesta kauempana oleville alueille. Suihkun 9
9638P
energia hajaantuu siten suhteellisen laajaan nestetila-vuuteen, mikä auttaa pitämään nesteen hyvin sekoitettuna. Palaten vielä kuvioihin 3 ja 4, niissä esitetyt pumput 2 ovat sellaista tyyppiä, jotka voivat seistä säiliön poh-5 jalla tai erityisesti siihen varatulla alustalla (ei ole esitetty) siten, että koko laitteisto voidaan laskea hapetettavaan vesisäiliöön, niin että ainoat säiliön ulkopuolisiin palveluihin tehtävät kytkennät ovat kytkennät happilähteeseen ja pumppua 2 varten olevaan tehonsyöttö-10 johtoon. Kuviossa 3 tai 4 esitetyn kaltaisen laitteiston asennus on siten erityisen yksinkertainen suorittaa.

Claims (8)

9638P
1. Menetelmä kaasun liuottamiseksi nesteeseen, jossa menetelmässä neste paineistetaan ja saatetaan päävir- · taukseksi, joka jaetaan joukoksi sivuvirtauksia, joista 5 kukin johdetaan turbulenssia synnyttävän kurkun omaavan Venturin kanavan (8) läpi, kurkkuun syötetään kaasua, ja kukin sivuvirtauksista johdetaan nestetilaan nopeudella, joka synnyttää lisää turbulenssia ja hajottaa kaasukuplat pienemmiksi kupliksi, tunnettu siitä, että kaasu 10 syötetään kurkkua ympäröivään kammioon (36) ja siitä edelleen aukkojen (35) läpi kurkussa olevaan nesteeseen ja että neste jaetaan sivuvirtauksiksi, joiden virtausnopeus on suurempi kuin päävirtauksen virtausnopeus, ennen kaasun syöttämistä kurkkuun. 15
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päävirtauksen virtausnopeus on alueella 0,65 - 1,3 m/s.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kukin sivuvirtaus johdetaan sanottuun nestetilaan yhtenä tai useampana suihkuna, joista kunkin nopeus on alueella 10 - 20 m/s.
4. Laitteisto kaasun liuottamiseksi nesteeseen patent tivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä, joka laitteisto • · käsittää pumpun (2), jonka sisäänmenopuoli on yhteydessä nestetilaan, pumpun ulostulopuolelta alkavan pääputken (4), joukon pääputkeen yhteydessä olevia sivuputkia (6), 30 joista kukin käsittää Venturin kanavan (8), jonka kurkku on järjestetty synnyttämään virtaavassa nesteessä turbulenssia, elimet kaasun syöttämiseksi turbulenttisesti virtaavaan nesteeseen, sekä nestetilaan päättyvän suut-timen (12), jonka ulostuloaukko on järjestetty purkamaan 35 nesteen tilaan nopeudella, joka synnyttää lisää turbulenssia nesteessä, tunnettu siitä, että kurkkua ympäröi kammio (36), johon kaasu syötetään, että kammion ja kur-* kun välillä on joukko niitä yhdistäviä aukkoja (35) ja 96388 että sivuputket (6) on mitoitettu niin, että pääputkesta (4) kuhunkin sivuputkeen virtaavan nesteen virtausnopeus kiihtyy.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kunkin sivuputken (6) pituus on vähemmän kuin 2 metriä.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu 10 siitä, että että kunkin suuttimen (12) asento on säädettävissä muista suuttimista riippumattomasti sekä ylös-että alaspäin ja sekä vasemmalle että oikealle.
7. Jonkin patenttivaatimuksista 4-6 mukainen lait-15 teisto, tunnettu siitä, että kukin Venturin kanava (8) muodostaa siihen liittyvän suuttimen (12) kanssa yhtenäisen osan.
8. Jonkin patenttivaatimuksista 4-7 mukainen lait-20 teisto, tunnettu siitä, että kunkin Venturin kanavan (8) virtauksen tulopuolella oleva pää on lähellä pääputkea (4) . t • · « 96388
FI901400A 1989-03-21 1990-03-20 Menetelmä ja laitteisto kaasun liuottamiseksi FI96388C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8906483A GB8906483D0 (en) 1989-03-21 1989-03-21 Dissolution of gas
GB8906483 1989-03-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI901400A0 FI901400A0 (fi) 1990-03-20
FI96388B FI96388B (fi) 1996-03-15
FI96388C true FI96388C (fi) 1996-06-25

Family

ID=10653741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI901400A FI96388C (fi) 1989-03-21 1990-03-20 Menetelmä ja laitteisto kaasun liuottamiseksi

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0389230B1 (fi)
JP (1) JP3149938B2 (fi)
AU (1) AU633307B2 (fi)
DE (1) DE69019572D1 (fi)
FI (1) FI96388C (fi)
GB (1) GB8906483D0 (fi)
IE (1) IE901005L (fi)
MY (1) MY107243A (fi)
NO (1) NO176505C (fi)
NZ (1) NZ232944A (fi)
ZA (1) ZA901860B (fi)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9201193D0 (en) * 1992-01-21 1992-03-11 Boc Group Plc Treatment of liquids
JP2554609B2 (ja) * 1992-05-18 1996-11-13 和泉電気株式会社 気体溶解液製造装置
JP2554608B2 (ja) * 1992-05-14 1996-11-13 和泉電気株式会社 気液溶解混合方法及び気液溶解混合装置
JP2670492B2 (ja) * 1993-08-26 1997-10-29 和泉電気株式会社 気液溶解混合装置
WO1997022562A1 (en) * 1995-12-05 1997-06-26 Inglewood Technologies Pty. Ltd. An aeration device
WO1999037392A1 (en) * 1998-01-21 1999-07-29 Ozone Systems, Ltd. Method and apparatus for treating liquids
GB9825380D0 (en) * 1998-11-19 1999-01-13 Boc Group Plc Dissolution of gas
GB2346816B (en) * 1999-02-18 2003-02-26 Boc Group Plc Gas dissolution
DE19918422C2 (de) * 1999-04-23 2002-09-12 Kkb O 2 Fluid Production Gmbh Vorrichtung zum Aufbereiten einer Flüssigkeit, insbesondere zum Aufbereiten von Wasser
JP2000332908A (ja) 1999-05-17 2000-11-30 Kyocera Corp 携帯テレビ電話端末
DE102006044624B4 (de) 2006-09-19 2008-07-10 Koch Membrane Systems Gmbh Vorrichtung zur Begasung einer Flüssigkeit
KR101868493B1 (ko) * 2017-12-05 2018-07-19 이에스피 주식회사 차아염소산나트륨 발생장치
CN109589813A (zh) * 2018-12-07 2019-04-09 国电科学技术研究院有限公司 多旋射流涡混配给器
CN110523553A (zh) * 2019-07-31 2019-12-03 西安交通大学 一种磁化辅助与气相辅助相结合的雾化方法及装置
CN110508412B (zh) * 2019-07-31 2024-08-16 西安交通大学 一种气动雾化和气泡雾化相结合的喷嘴及使用方法
CN114105328A (zh) * 2021-10-26 2022-03-01 北京爱尔斯生态环境工程有限公司 一种底部分布式纳米气泡曝气机

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4163712A (en) * 1973-01-08 1979-08-07 Boc Limited Treatment of liquid
DE2725592A1 (de) * 1977-06-07 1978-12-21 Eduard Kamelmacher Anlage zur fluessigkeitsbehandlung
US4139579A (en) * 1977-07-15 1979-02-13 Albert Blum Apparatus for introducing air into a liquid including a liquid pump mounted within an aerator pressure chamber
US4152259A (en) * 1977-12-22 1979-05-01 Clevepak Corporation Backflushing method
US4226719A (en) * 1978-07-10 1980-10-07 Woltman Robert B Treating device for large bodies of water
AU542838B2 (en) * 1979-06-12 1985-03-21 Pres-Mac Industries Pty. Ltd. Spraying apparatus
US4664147A (en) * 1985-08-06 1987-05-12 Maddock Mitchell E Flow regulated mixer-injection system
AU589763B2 (en) * 1986-04-18 1989-10-19 Fluid Technology (Aust) Limited Fluid injection system
FR2622470B1 (fr) * 1987-11-03 1991-05-10 Elf France Dispositif de dispersion de gaz au sein d'une phase liquide et application de ce dispositif a la realisation de traitements comportant le transfert d'une phase gazeuse dans une phase liquide
JP2771852B2 (ja) * 1989-06-27 1998-07-02 豊和工業株式会社 マグネット式ロッドレスシリンダのピストン抜け検出方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0389230B1 (en) 1995-05-24
GB8906483D0 (en) 1989-05-04
EP0389230A3 (en) 1992-05-13
IE901005L (en) 1990-09-21
DE69019572D1 (de) 1995-06-29
JP3149938B2 (ja) 2001-03-26
EP0389230A2 (en) 1990-09-26
NO901271L (no) 1990-09-24
JPH02280822A (ja) 1990-11-16
AU5124890A (en) 1990-09-27
FI96388B (fi) 1996-03-15
NO901271D0 (no) 1990-03-20
MY107243A (en) 1995-10-31
NO176505C (no) 1995-04-19
FI901400A0 (fi) 1990-03-20
NO176505B (no) 1995-01-09
ZA901860B (en) 1990-12-28
NZ232944A (en) 1992-09-25
AU633307B2 (en) 1993-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI96388C (fi) Menetelmä ja laitteisto kaasun liuottamiseksi
US5057230A (en) Dissolution of gas
KR0173996B1 (ko) 기액용해 혼합방법 및 장치
US5514267A (en) Apparatus for dissolving a gas into and mixing the same with a liquid
US4210534A (en) Multiple stage jet nozzle and aeration system
US6241897B1 (en) Dissolution of gas
US4224158A (en) Aeration system and method with tapered nozzle
US4117048A (en) Apparatus for introducing gas into a liquid
JP4298824B2 (ja) 気液溶解混合装置
US8298418B2 (en) Method and installation for bringing ozone into contact with a flow of liquid, in particular a flow of drinking water or wastewater
EP0018374A1 (en) Water treating device
US7802775B2 (en) Method and apparatus for mixing of two fluids
JPH1066962A (ja) 汚水処理装置
US4230570A (en) Aerator
US5616288A (en) Aeration apparatus and method of aerating liquids
JP2574736B2 (ja) 気液加圧混合装置とこれを用いた廃液等の処理装置
JP3582036B2 (ja) 気液接触装置
CS208105B2 (en) Appliance for distribution of gases in the liguids mainly for aerating the refuse waters
US7703752B2 (en) Method and equipment for mixing fluids
US7121534B2 (en) Method and apparatus for gasifying a liquid
AU657021B2 (en) Treatment of liquids
RU199941U1 (ru) Эжекторный аэратор
RU2179157C1 (ru) Установка для обработки сточных вод
JPH08229543A (ja) 排水処理装置
KR20010103873A (ko) 미세기포발생장치를 이용한 폐수처리시스템 및 폐수처리방법

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: THE BOC GROUP PLC