强化气液混合的环流反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于污水处理工程技术领域，具体涉及一种强化气液混合的环流反应器。
【背景技术】
[0002]目前，常用的气升式环流反应器是以气体为推动力实现水的循环流动，无需机械搅拌和栗提升，不仅结构简单，而且能耗低，被广泛用于生物、化工及环境领域。传统气升式环流反应器中，气泡上升过程中不断聚并变大，带来两个不利影响:I)气泡聚集形成大气泡，大气泡受到的浮力大而曳力小，不能被环流带到下降段，使下降段、尤其是底部气含率非常小;2)气液界面积减小，对传质不利。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术中气升式环流反应器所存在的不足，本发明提供了一种可防止气泡聚集，提高气液接触面积，增强气液间传质效果的强化气液混合的环流反应器。
[0004]同时，本发明还提供了另一种结构的强化气液混合的环流反应器。
[0005]本实用新型实现上述目的所采用的技术方案是:
[0006]该强化气液混合的环流反应器，包括外筒，在外筒内设置有导流筒，外筒的底部开设有气液混合入口，在导流筒内腔设置有导向体，导向体是椭球体结构，导向体的长轴与导流筒的中心轴在同一条直线上，且导向体的下端与气液混合入口正对。
[0007]上述导向体的长半轴与短半轴之间的比值是6:1?12:1。
[0008]上述导向体的下端距气液混合入口的高度是5?10cm。
[0009]本实用新型提供的另一种强化气液混合的环流反应器，包括外筒，在外筒侧壁下部开设有进水口、侧壁上部开设有出水口，在外筒内腔设置有至少一个导流筒，在导流筒的中心轴与外筒的中心轴平行或者重合，在导流筒的下方设置有气体分布器，气体分布器的出气口与导流筒的下端口正对，在导流筒内腔通过连接杆固定有导向体，导向体是椭球体结构，导向体的长轴与导流筒的中心轴在同一条直线上。
[0010]上述导向体的长半轴与短半轴之间的比值是6:1?10:1。
[0011 ]上述导向体的下端距离气体分布器的高度是5?10cm。
[0012]本实用新型的强化气液混合的环流反应器通过在导流筒内增设椭圆形导向体，能够使进入导流筒的气泡沿着导向体的外壁向上流动，分散了气泡的分布，有效防止气泡聚集，进一步提高了气液接触面积，实现气液间的进一步混合，增强了气液间的传质和传热效果，同时本实用新型的结构简单、效率高、能耗低、操作方便、成本低，适于工业化推广。
【附图说明】
[0013]图1为实施例1的环流反应器结构示意图。
[0014]图2为实施例4的环流反应器结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]现结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行进一步说明。
[0016]实施例1
[0017]如图1所示，本实施例的强化气液混合的环流反应器是由外筒1、导流筒2、固定杆
4、导向体3以及气液混合管5组成。
[0018]本实施例的外筒I是直径为60cm的圆筒结构，在该外筒I的右侧壁上部开设有出水口，与出水管连通，外筒I的底部开设有气液混合入口，在气液混合入口上安装有气液混合管5，在外筒I的内腔距离外筒I底部2.5cm的位置固定安装有一个直径为50cm的导流筒2，导流筒2是通过固定杆4和螺纹紧固件固定，该导流筒2的中心轴与外筒I的中心轴重合，本实施例在导流筒2内距离导流筒2下端口 2.5cm的位置也用连接杆固定安装有一个导向体3，该导向体3是椭球体结构，其长半轴长为40cm，短半轴为5cm，为了保证气泡分散均匀且流动顺畅，将该导向体3竖向安装，即该导向体3的长轴与导流筒2的中心轴重合。
[0019]使用时，从气液混合管5输入的气液混合物，控制气液压差为0.1?0.3MPa，在导流筒2内向上流动，遇到导向体3后在沿壁效应下气泡会沿着导向体3的外壁分散并顺着导向体3的外壁向上移动，有效防止气泡聚集，同时，气泡分散，与液体的接触面积增大，使导流筒2内的液体含气率大于导流筒2外侧的液体含气率，导流筒2内两相混合物的密度较低，从而形成推动力，推动导流筒2的液体向上、导流筒2外的液体向下的循环流动，实现气液间的进一步混合。
[0020]实施例2
[0021]本实施例的外筒I是直径为60cm的圆筒结构，在该外筒I的右侧壁上部开设有出水口，与出水管连通，外筒I的底部开设有气液混合入口，在气液混合入口上安装有气液混合管5，在外筒I的内腔距离外筒I底部5cm的位置安装有一个直径为50cm的导流筒2，该导流筒2的中心轴与外筒I的中心轴重合，本实施例在导流筒2内距离导流筒2下端口 5cm的位置也用连接杆固定安装有一个导向体3，该导向体3是椭球体结构，其长半轴长为30cm，短半轴为5cm，为了保证气泡分散均匀且流动顺畅，将该导向体3竖向安装，即该导向体3的长轴与导流筒2的中心轴重合。
[0022]其他的部件及其连接关系与实施例1相同。
[0023]实施例3
[0024]本实施例的外筒I是直径为60cm的圆筒结构，在该外筒I的右侧壁上部开设有出水口，与出水管连通，外筒I的底部开设有气液混合入口，在气液混合入口上安装有气液混合管5，在外筒I的内腔距离外筒I底部3cm的位置固定安装有一个直径为50cm的导流筒2，该导流筒2的中心轴与外筒I的中心轴重合，本实施例在导流筒2内距离导流筒2下端口 3cm的位置也用连接杆固定安装有一个导向体3，该导向体3是椭球体结构，其长半轴长为60cm，短半轴为5cm，为了保证气泡分散均匀且流动顺畅，将该导向体3竖向安装，即该导向体3的长轴与导流筒2的中心轴重合。
[0025]其他的部件及其连接关系与实施例1相同。
[0026]实施例4
[0027]如图2所示，本实施例的环流反应器是由外筒1、导流筒2、固定杆4、导向体3以及气体分布器6组成。
[0028]本实施例的外筒I是直径为60cm的圆筒结构，在该外筒I的右侧壁上部开设有出水口，与出水管连通，外筒I的右侧壁下部开设有进水口，与进水管连通，在外筒I的内腔距离外筒I底部2.5cm的位置通过固定杆4和螺纹紧固件固定安装有一个直径为50cm的导流筒2，该导流筒2的中心轴与外筒I的中心轴重合，在在外筒I底部安装有气体分布器6，气体分布器6与导流筒2正对，该气体分布器6属于常用曝气设备，其通过管道与安装在外筒I外侧的气栗连通，利用气栗向气体分布器6鼓气，使其能够产生大量的气泡。本实施例在导流筒2内距离导流筒2下端口3.0cm的位置也用连接杆固定安装有一个导向体3，即保证导向体3的下端距离气体分布器6的出气口高度为5cm，本实施例的导向体3是椭球体结构，其长半轴长为40cm，短半轴为5cm，为了保证气泡分散均匀且流动顺畅，将该导向体3竖向安装，即该导向体3的长轴与导流筒2的中心轴重合。
[0029]使用时，从气体分布器6排出的气泡在导流筒2内向上流动，遇到导向体3后在沿壁效应下气泡会沿着导向体3的外壁分散并顺着导向体3的外壁向上移动，有效防止气泡聚集，同时，气泡分散，与液体的接触面积增大，使导流筒2内的液体含气率大于导流筒2外侧的液体含气率，导流筒2内两相混合物的密度较低，从而形成推动力，推动导流筒2的液体向上、导流筒2外的液体向下的循环流动，实现气液间的进一步混合。
[0030]实施例5
[0031]本实施例的外筒I的内径为90cm，在外筒I内通过连接杆固定有2个导流筒2，导流筒2的直径是40cm，导流筒2的中心轴与外筒I的中心轴平行，在2个导流筒2内分别用连接杆固定有导向体3，导向体3的结构是椭球体结构，其长半轴是30cm，短半轴是5cm，本实施例的导向体3的长轴沿着导流筒2的中心轴并且与导流筒2中心轴重合。本实施例的每个导向体3的下端距离外筒I底部的气体分布器6出气口高度为10cm。
[0032]其他的部件及其连接关系与实施例1相同。
[0033]实施例6
[0034]本实施例的外筒I的内径为60cm，在外筒I内通过连接杆固定有I个导流筒2，导流筒2的直径是50cm，导流筒2的中心轴与外筒I的中心轴平行，在导流筒2内分别用连接杆固定有导向体3，导向体3的结构是椭球体结构，其长半轴是50cm，短半轴是5cm，本实施例的导向体3的长轴沿着导流筒2的中心轴并且与导流筒2中心轴重合。本实施例的每个导向体3的下端距离外筒I底部的气体分布器6出气口高度为6cm。
[0035]其他的部件及其连接关系与实施例1相同。
[0036]上述实施例未详细描述的部件结构以及连接关系，则均属于已知技术。上述实施例中导流筒2的个数以及导流筒2的设置高度、导流体的高度等均可根据实际情况进行调整，不仅限于上述实施例的实施方式。
【主权项】
1.一种强化气液混合的环流反应器，包括外筒(I)，在外筒(I)内设置有导流筒(2)，外筒(I)的底部开设有气液混合入口，其特征在于:在导流筒(2)内腔设置有导向体(3)，导向体(3)是椭球体结构，导向体(3)的长轴与导流筒(2)的中心轴在同一条直线上，且导向体(3)的下端与气液混合入口正对。2.根据权利要求1所述的强化气液混合的环流反应器，其特征在于:所述导向体(3)的长半轴与短半轴之间的比值是6:1?12:1。3.根据权利要求1或2所述的强化气液混合的环流反应器，其特征在于:所述导向体(3)的下端距气液混合入口的高度是5?1cm04.一种强化气液混合的环流反应器，包括外筒(I)，在外筒(I)侧壁下部开设有进水口、侧壁上部开设有出水口，在外筒(I)内腔设置有至少一个导流筒(2)，在导流筒(2)的中心轴与外筒(I)的中心轴平行或者重合，在导流筒(2)的下方设置有气体分布器(6)，气体分布器(6)的出气口与导流筒(2)的下端口正对，其特征在于:在导流筒(2)内腔通过连接杆固定有导向体(3)，导向体(3)是椭球体结构，导向体(3)的长轴与导流筒(2)的中心轴在同一条直线上。5.根据权利要求4所述的强化气液混合的环流反应器，其特征在于:所述导向体(3)的长半轴与短半轴之间的比值是6:1?1:1。6.根据权利要求4或5所述的强化气液混合的环流反应器，其特征在于:所述导向体(3)的下端距离气体分布器(6)的高度是5?10cm。
【专利摘要】本实用新型涉及强化气液混合的环流反应器，包括外筒，在外筒内设置有导流筒，外筒的底部开设有气液混合入口，在导流筒内腔设置有导向体，导向体是椭球体结构，导向体的长轴与导流筒的中心轴在同一条直线上，且导向体的下端与气液混合入口正对，通过在导流筒内增设椭圆形导向体，能够使进入导流筒的气泡沿着导向体的外壁向上流动，分散了气泡的分布，有效防止气泡聚集，进一步提高了气液接触面积，实现气液间的进一步混合，增强了气液间的传质和传热效果，同时本实用新型的结构简单、效率高、能耗低、操作方便、成本低，适于工业化推广。
【IPC分类】B01F5/10, B01F15/00, B01F3/04, C02F1/00
【公开号】CN205323560
【申请号】CN201521129849
【发明人】沈龙云
【申请人】中南大学
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2015年12月30日