【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在水性介质和非水性介质中实现经调节的空化条件的水力空化反应 器，用于物理和化学过程的强化，以及涉及用于设计这样的反应器的方法。
技术介绍
“过程强化”包括使用产生优质产品的紧凑式生产设备提供能量有效的和环境 安全的过程、使废物产生最小化、导致显著成本降低从而增强先进技术的可持续性。近来，空化被认为很重要，因为它提供在接近环境的整体处理条件下产生局部 高温( 14000K)和高压( IOOOOatm)条件的手段。所形成的空泡的破裂或内爆在冷 的液体中产生瞬时的、局部化的热点，其可以被有效地利用来进行物理化学过程，包括 化学反应的强化、反应器中的声冲流和增强转运过程的速率。通常，基于产生的模式，空化分为四个类型声空化——通过超声波经过流体而产生。水力空化——通过在流动流体中产生压强变化而产生。光空化——通过高强度光的光子经过液体而产生。粒子空化——通过高能粒子诸如质子或中子在液体中轰击而产生。在上文给出的产生空化的各种模式之中，水力空化可以在工业规模上将物理化 学过程强化应用于大规模液体体积。Senthilkumar 等(2000) [SenthilK...
【技术保护点】
水力空化反应器，其用于在水性介质和非水性介质中实现空化状态而用于物理和化学过程的强化，其中空化数选自下列范围： .对于“Ｖｅｎ＿ｏｒｉ”和“Ｏｒｉｆｉｃｅ”的稳定空化，０．５至１．０， .对于“Ｖｅｎｔｕｒｉ”、“ＮＣ＿ｖｅｎ”、“Ｖｅｎ＿ｓｔｅｐ４”、“Ｓｔｅｐｐｅｄ２”、“Ｏｒｉ＿Ｖｅｎ”、“Ｓｔｅｐｐｅｄ４”的瞬时空化，０．２２至０．５， .对于“Ｖｅｎ＿ｏｒｉ”和“Ｏｒｉｆｉｃｅ”的同时稳定和瞬时空化，０．２２至０．５， .以及“Ｖｅｎ＿ｏｒｉ”、“Ｏｒｉｆｉｃｅ”、“Ｖｅｎｔｕｒｉ”、“ＮＣ＿ｖｅｎ”、“Ｖｅｎ＿ｓｔｅｐ４”、“Ｓｔｅｐｐｅｄ２”、“Ｏｒｉ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】IN 2008-5-15 1045/MUM/20081.水力空化反应器，其用于在水性介质和非水性介质中实现空化状态而用于物理和 化学过程的强化，其中空化数选自下列范围 对于“Ven_ori”和“Orifice”的稳定空化，0.5至1.0， 对于 “ Venturi ”、“NC_ven”、“Ven_step4，，、“Stepped2”、“Ori_Ven”、 “Stepped4” 的瞬时空化，0.22 至 0.5， 对于“Ven_ori，，和“Orifice”的同时稳定和瞬时空化，0.22至0.5， 以及 “Ven_ori”、“Orifice，，、“Venturi”、“NC_ven”、“Ven_step4，，、 “Stepped2”、 “Ori_Ven” 禾口 “Stepped4” 的组合；其中，>Venturi的几何结构包括 空泡发生器，其是使得孔的周长与孔的流面积的比值(α)最大化的圆形或非圆形 的空化室中最小横截面的一部分或全部， 流调节器，其是在名为空泡发生器的最小横截面上游的具有52-56°的总体平均角 的平滑会聚段和在空泡发生器下游的具有20-25°的总体平均角的平滑发散段；>Ven_step4的几何结构包括 空泡发生器，其是使得α的值最大化的圆形或非圆形的空化室中最小横截面的一 部分或全部； 在所述空泡发生器下游的湍流调节器，其具有沿着与液流平行的长轴排列并且结 合在一起以形成管道的长度(宽度)等于空泡发生器的最大尺寸的多个段； 流调节器，其是在空泡发生器上游具有52-56°的总体平均角的平滑会聚段；>Stepped2的几何结构包括 空泡发生器，其是使得α的值最大化的圆形或非圆形的空化室中最小横截面的一 部分或全部； 在所述空泡发生器的下游和上游的湍流调节器，其具有沿着与流面积增加的液流 平行的长轴排列并且结合在一起形成也具有上游52-56°和下游20-25°的总体平均角的 流面积增加的管道的、长度(宽度)等于空泡发生器的最大尺寸的一半的段；>“ Ori_Ven”的几何结构包括 空泡发生器，其是使得α的值最大化的圆形或非圆形的空化室中最小横截面的一 部分或全部， 流调节器，其是在空泡发生器下游具有20-25°的总体平均角的平滑发散段；>Stepped4'的几何结构包括 空泡发生器，其是使得α的值最大化的圆形或非圆形的空化室中最小横截面的一 部分或全部， 在所述空泡发生器下游和上游的湍流调节器，其作为长度(宽度)等于所述空泡发 生器的最大尺寸的多个段的组件；>'Ven_0ri'的几何结构包括 空泡发生器，其是使得α的值最大化的任何形状的空化室中最小横截面的部分， 流调节器，其是在空泡发生器上游的具有52-56°的角度的平滑会聚段；>“Orifice”的几何结构包括 空泡发生器，其是使得α的值最大化的圆形或非圆形的空化室中最小横截面的一 部分或全部；>'NC_Ven'的几何结构包括 空泡发生器，其是使得α的值最大化的非圆形的空化室中最小横截面的一部分或全部， 流调节器，其是在空泡发生器上游的具有52-56°的总体平均角的平滑会聚段和在 空泡发生器下游的具有20-25°的总体平均角的平滑发散段；在所述空泡发生器下游保持相同或不同的仍非圆形的形状。2.如权利要求1所述的空化反应器，用于在异质系统中进行微生物细胞的破坏，在 稳定和瞬时空化下操作，其中对于6.73Χ1θΛη3Λ的流率，空化数选自0.22至0.5，优选 0.28,其中孔口中孔面积是2.55X10_sm2，相当于直径5.70mm的单孔，其中选择最小的 孔径以最大化α的值，但当孔径是Imm时达到极值，从而得到33个孔以实现所要求的 总流面积，和39%的活性空化，其中稳定空化的程度是46%，从而发生86%的细胞破 坏。3.如权利要求1所述的空化反应器，用于若丹明降解，在稳定空化下操作，其中对于 4.08X10_4m7s的流率，空化数选自0.5至1.0，优选0.78，以实现最高的稳定空化，其中 孔口中的孔面积是2.59X10_5m2，相当于直径5.7mm的单孔，其中选择最小的孔径以最大 化α的值，但当孔径是Imm时达到极值，从而得到33个孔以实现总流面积，和95%的 稳定空化，从而产生17%的若丹明降解。4.如权利要求1所述的空化反应器，用于在异质液体-液体系统中的甲苯氧化，在 最大化的稳定空化下进行操作，其中对于22.2Χ10Λη3Λ的流率，最大化的活性空化百 分比的空化数选自0.5至1.0，优选0.78、更优选0.5的空化数，其中孔口中的孔面积是 11.3X10_5m2，相当于直径12mm的单孔，其中任选地选择最小的孔径以最大化α值，但 当孔径是Imm或为最大刚性/半刚性的微粒尺寸的至少50倍时达到极值，产生 2.51mm 的最小孔径，从而得到具有直径3毫米的16个孔的孔板以实现90.3%的稳定空化而产生 53%的甲苯氧化，或者在0.4的空化数下产生80%的稳定空化而实现的甲苯氧化。5.如权利要求1所述的空化反应器，用于在异质系统中消除生物结垢，在稳定和瞬时 空化下进行操作，其中对于3.14X10_2m7s的流率，空化数选自0.5至1，优选0.8，其中 文氏管中空泡发生器的面积是12.57X10_4m2，相当于直径40mm的空泡发生器，和 的活性空化——其中瞬时空化的程度是10%——从而导致细菌计数降低100%。6.如权利要求1所述的空化反应器，用于在异质液体-液体系统中C8/C1(l脂肪酸的酯 化，在最大化的稳定空化模式下进行操作，其中对于22.2Χ10Λη3Λ的流率，最大化的活 性空化百分比的空化数选自0.5至1.0，优选0.78，其中孔口中的孔面积是11.3X10_5m2， 其相当于直径12mm的单孔，其中任选地选择最小的孔径以最大化α值，但当孔径是 Imm或为最大刚性/半刚性微粒的尺寸的至少50倍时达到极值，产生 2.51mm的最小孔 径，从而得到具有直径3毫米的16个孔的孔板，以实现90.3%的稳定空化，因而在0.78 的空化数下在210分钟内引...
【专利技术属性】
技术研发人员：AB潘迪特，AC马克赫吉，GR卡萨特，AV马休尔卡尔，
申请(专利权)人：希卡技术私人有限公司，
类型：发明
国别省市：IN[印度]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。