臭氧水低压喷淋系统的制作方法

文档序号:12545153阅读:359来源:国知局

本发明主要用于环保领域,比如空间除臭、废气及废水治理、土壤修复以及食品保鲜等。



背景技术:

臭氧从发现到运用已有百年历史,然而将臭氧溶于水制取高浓度臭氧水却是近几十年的事。与臭氧相比,臭氧水的优势十分明显:臭氧溶于水后会形成羟基自由基,羟基自由基氧化电位为2.8v,可以无条件快速地与有机物反应,反应速率更快效率更高;臭氧水较臭氧更安全,更方便输送。

随着国家对环保的要求越来越严格,环境监督机构在检测废气废水排放量及排放成分是否达标的同时增加了臭气无量纲的检测,这样导致原先废气废水排放达标的企业也有可能被警告。于是利用臭氧水喷淋进行空间治理的方案孕育而生。

目前市场上常见的臭氧水喷淋技术是将制好的臭氧水存放在常压、非密闭水箱中,然后通过高压柱塞泵(压头为100bar)通过外径约10mm的管路运输至指定地点并通过高压喷嘴进行喷淋。实际上这样的治理效果并不明显。因为管路压力突然从100bar经过喷嘴突降至大气压,导致溶于水的臭氧大量(或全部)逸出,致使喷出的不是臭氧水,而是普通的水,其治理效果仅靠逸出的臭氧获得。另外制好的臭氧水存放在常压、非密闭水箱也会造成臭氧大量从水箱逸出,导致臭氧水使用浓度达不到设计要求。



技术实现要素:

附图说明:图1为本发明系统原理示意图。

图1标注说明:1调节阀;2臭氧水混合装置;3放气阀;4压力表;5储存罐;6取样阀;7泄放阀;8安全阀;9压力传感器;10液位计;11低压泵;12喷淋管路;13循环阀。

本发明在现有臭氧水喷淋技术的基础上对臭氧水的储存和喷淋进行了创新和改进。使臭氧水浓度更高、更稳定、治理效果更好。

本发明基本原理流程:臭氧气体分两路进入系统,一路与水经臭氧水混合装置(2)混合成臭氧水后进入储存罐(5),最后由低压泵(11)通过喷淋管路(12)输送至指定地点进行喷淋;一路直接通入储存罐(5)。系统启动前先打开放气阀(3),通过液位计(10)观察储存罐(5)液位,满足要求则关闭放气阀(3)向储存罐(5)通入臭氧气体。当压力表(4)显示压力为1.5bar时,停止充气,系统正常启动。压力传感器(9)感应储存罐(5)的压力变化,当压力升至3bar时发出控制信号使臭氧水混合装置(2)停止;当压力传感器(9)失灵,储存罐(5)的压力超过3bar,安全阀(8)启动,实行安全保护;当压力降至1.5bar时发出控制信号使臭氧水混合装置(2)启动。如果臭氧水混合装置(2)频繁启动(时间启动间隔小于5min),则证明储存罐(5)气体不足,需要再次充气,充气量可以通过液位计(10)进行观察控制。当臭氧水放置时间较长,超过半衰期,则打开循环阀(13)循环储存罐(5)中臭氧水使其达到要求浓度。储存罐(5)出口设有取样阀(6),根据取样的臭氧水浓度调节臭氧及水的混合比例直至满意为止。另外,储存罐(5)还设有泄放阀(7),用以泄放系统内液体。

本发明的创新和改进主要体现在:1.臭氧分两路进入系统;2.取消臭氧水混合装置出口汽水分离罐及常压储存罐,改为带压力封闭式储存罐(5),并增加相应安全装置;3.由常用的低压泵(11)替代高压泵。

臭氧气体分两路进入系统,一路与水经臭氧水混合装置混合成臭氧水后进入储存罐(5),最后由低压泵(11)通过管路(12)输送至指定地点进行喷淋;一路直接通入储存罐(5)。臭氧气体直接通入储存罐(5)的作用有两种:1.维持储存罐(5)的压力在1.5~3bar,有利于减少臭氧水混合装置(2)启动次数;2.臭氧气体的通入提高了储存罐(5)中臭氧气体分压,根据分压定律,臭氧分压增大可使更多臭氧溶于水中,获得更高浓度臭氧水。

由工作压力为3bar的储存罐(5)取代常规气液分离器和常压储存罐一方面可以防止臭氧的逸出,保证设备周围大气臭氧浓度在安全值以下;一方面可以有效保证储存罐(5)出口臭氧水浓度在设计值;一方面可以确保本发明在较高海拔地区使用,因为海拔越高气压越低,假如使用常压储存罐会使更多臭氧气体从臭氧水中逸出,影响使用效果。更重要的是,随着氧水中臭氧的逸出,臭氧在储存罐(5)中聚积,提高了臭氧在储存罐(5)中的臭氧气体分压,根据分压定律,臭氧分压增大可使更多臭氧溶于水中,获得更高浓度臭氧水。

因为压力的突变会大大影响气体的溶解度,突变越大影响越大。由工作压力为15bar的低压泵(11)取代常规工作压力100bar高压泵可有效减少喷淋时臭氧的大量逸出,保证臭氧水质量及治理效果。另外,用于输送臭氧水的高压泵常用的是柱塞泵,实践证明,柱塞泵价格昂贵且橡胶密封件较多,在臭氧水的强腐蚀下极易产生泄露,导致系统不能工作。选用离心泵、隔膜泵、转子泵等价格低廉且密封较少的低压泵可有效避免此种现象,提高系统稳定性。

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