Установка для озонирования диэлектрической жидкости

 

Использование: обеззараживание и очистка тяжелых, вязких диэлектрических жидкостей, например каменноугольных смол. Сущность изобретения: установка озонирования содержит реактор озонирования с патрубками для ввода и вывода озонируемой жидкости, с потенциальным и заземленным электродами, источник высокого напряжения, причем корпус реактора выполнен в виде двух сообщающихся между собой емкостей, в верхней части одной из которых над патрубком для ввода озонируемой диэлектрической жидкости расположены патрубки для ввода и вывода воды, а также два электрода для электролиза воды, разделенных газонепроницаемой ионообменной мембранной, подключенных к источнику питания таким образом, что на электрод, расположенный у межфазной поверхности между водой и озонируемой диэлектрической жидкостью, подается положительный потенциал. 1 табл.. 1 ил. «fc/ w Ј

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4889003/26 (22) 12.12.90 (46) 07.06.93. 6юл, М 21 (71) Днепропетровский химико-технологический институт (72) С.Г.Птицын и В.М.Задорский (56) Родионов А.И., Кузнецов l0,П., Зенков

B,В., Соловьев Г.С. Оборудование и сооружения для защиты биосферы от промышленных выбросов, M. Химия, 1985, с.170.

Авторское свидетельство СССР

N. 1189801, кл. С 01 В 13/11, 1985. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ. ОЗОНИРОВАНИЯ

ДИЭЛ ЕКТРИЧ ЕСКОЙ ЖИДКОСТИ (57) Использование: обеззараживание и очистка тяжелых, вязких диэлектрических жидкостей, например каменноугольных смол. Сущность изобретения: установка

Изобретение относится к установкам для обеззараживания и очистки диэлектрических жидкостей и может быть использовано в экологических целях в химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение стабильности и эффективности процесса озонирования.

На чертеже изображена схема предлагаемой установки, Установка содержит реактор озонирования 1 О-образной формы, выполненный в виде двух сообщающихся между собой емкостей, соединенных горизонтальным цилиндрическим участком, с патрубком 10 для ввода озонируемой диэлектрической жидкости с патрубком 11 для выводе обезМ, 1819865 А1 (я)5 С 02 F 1/78, С 01 В 13/11 озонирования содержит реактор озонирования с патрубками для ввода и вывода озонируемой жидкости, с потенциальным и заземленным электродами, источник высокого напряжения, причем корпус реактора выполнен в виде двух сообщающихся между собой емкостей, в верхней части одной из которых над патрубком для ввода озонируемой диэлектрической жидкости расположены патрубки для ввода и вывода воды, а также два электрода для электролиза воды, разделенных газонепроницаемой ионообменной мембранной, подключенных к источнику питания таким образом, что на электрод, расположенный у межфазной поверхности между водой и озонируемой диэлектрической жидкостью, подается положительный потенциал. 1 табл., 1 ил. зараженной жидкости, причем патрубок 10 расположен ниже патрубка 11. Внутри реактора в горизонтальном цилиндрическом участке расположен потенциальный электрод 3, подключенный к отрицательному по.тенциалу источника высокого напряжения

2. Коаксиально потенциальному электроду размещен заземленный электрод 4. Над патрубком 10 установлены патрубки для ввода 8 и вывода 9 воды. Между патрубками

8 и 9 расположен электролиэер, включающий электроды 5 и 6. Электрод 5 (катод) подключен к отрицательному полюсу источника питания.7, электрод 6 (анод) — к положительному. Между электродами расположена газонепроницаемая ионнообменная мембрана 12. Место установки электрода 6 (анода) подбирается таким об1819865 разом, что при подаче в реактор 1 взаимно нерастворимых озонируемой жидкости и воды, анод 6, выполненный например в виде сетки из проводящего электрический ток материала, находился бы в воде несколько выше уровня межфазной поверхности между водой и диэлектрической жидкостью.

Установка работает следующим образом. В реактор озонирования 1 через патрубок 10 подается озонируемая диэлектрическая жидкость. При достижении жидкостью уровня несколько ниже уровня электрода 6 (анода) в реактор 1 через патрубок 8 начинают подавать воду. Таким образом в реакторе находится двухфазная система вода — диэлектрическая жидкость, межфазная поверхность которой располагается несколько ниже электрода 6 (анода) так, что электрод б (анод) погружен в воду, От источника питания 7 на электроды 5 и 6 подается напряжение, под действием которого в слое воды происходит электролиз, сопровождаемый выделением водорода на электроде 5 (катоде) и кислорода на электроде 6 (аноде). Дисперсность образующихся газовых пузырей определяется геометрическими параметрами электродов (диаметром проволоки в случае использования токопроводящих сеток), Водовод, благодаря наличию газонепроницаемой ионообменной мембраны 12, выводится из реактора, а мельчайшие пузыри кислорода диффундируют в слой диэлектрической жидкости через межфазную поверхность между водой и диэлектрической жидкостью, Образовавшийся газожидкостный поток с развитой поверхностью контакта фаз движется прямотоком по сечению U-образного реактора озонирования 1, Нэ потенциальный электрод 3, расположенный внутри реактора 1, от источника высокого напряжения 2 подается отрицательный потенциал.

В пузырях кислорода, движущихся в газожидкостном потоке между потенциальным

3 и заземленным 4 электродами возникает барьерный (озонэторный) разряд, происходит образование озона и его взаимодействие с подле>кащими окислению компонентами. Далее обезвреженная диэлектрическая жидкость отделяется от непрореагировавшего газа и выводится из реактора оэонирования 1 через патрубок

11. 0-образная форма реактора озонирования 1 и взаимное расположение патрубков

8 — 11 обеспечивают стабильный уровень межфэзной поверхности при непрерывной подаче в реактор воды и озонируемой диэлектрической жидкости.

Исполлювание предлагаемой установки озонирования диэлектрической жидкости позволяет повысить эффективность процесса озонирования за счет насыщения жидкости мельчайшими пузырями кислорода, выделяющимися при электроде воды и образующими огромную поверхность контакта между генерируемым в электрическом разряде озоном и диэлектрической жидко10 стью. Отсутствие специальных газораспределительных устройств (форсунок) повышает стабильность и надежность работы установки в процессе эксплуатации из-за исключения возможности забивания пор

15 или отверстий газораспределительных устройств, При использовании предлагаемой установки озонирования отпадает необходи20 мость в выполнении специальных. мероприятий по очистке кислородсодержащего газа перед его обработкой озонаторным разрядом. Существенно упрощена технологическая схема в виду совмещения в

25 одном аппарате (реакторе озонирования 1) процессов генерирования кислородсодержащего газа, насыщения кислородсодержащим газом жидкости, генерирования озона и его взаимодействия с озонируемой жид30 костью. Предложенная установка озонирования диэлектрической жидкости обладает более высокой по сравнению с прототипом эффективностью озонирования диэлектрических

35 жидкостей, В таблице представлены результаты сравнительных испытаний, проводившихся в лабораторных условиях, по озонированию каменноугольной смолы с целью окисления бензпиреновых производ40 ных.

Как видно из таблицы, степень разложения бензпиреновых Производных при окислении по предложенному способу возросла

45 на 67 в сравнении с прототипом. Повыше ние эффективности произошло эа счет увеличения межфазной поверхности при насыщении смолы мельчайшими пузырями кислородсодержащего газа, образующими50 ся при электролизе воды и диффундирующими в объем смолы через поверхность раздела фаз вода — каменноугольная смола.

Использование предложенной установки оэонирования позволит осуществлять эффективную очистку жидкостей до санитарных норм, что снизит экологическую напряженность на предприятиях соответствующего профиля, 1819865,Формула изобретения

Составитель С.Птицын

Техред М.Моргентал Корректор M.Ñàìáopñêàÿ

Редактор

Заказ 2005 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Установка для озонирования диэлектрической жидкости, содержащая реактор озонирования с патрубками для ввода и вывода озонируемой жидкости, с потенциальным и заземленным электродами, элемент подачи кислорода и источник высокого напряжения. отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности и интенсивности процесса озонирования, корпус реактора выполнен в виде двух сообщаю щихся между собой емкостей. элемент подачи кислорода выполнен в виде электролизера, установленного в верхней части одной

5 из емкостей над патрубками для ввода диэлектрической жидкости, и снабжен патрубками для ввода и вывода воды и двумя электродами, разделенными газонепрони. цаемой ионнообменной мембраной и под10 ключенными к источнику питания, причем положительный электрод расположен на межфазной поверхности между водой и диэлектрической жидкостью.