[發(fā)明專利]液體和氣體消毒和凈化的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00807874.2
• 申請日: 2000-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN1359357A
• 公開（公告）日: 2002-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: Z·特里拜爾斯基;M·安德
• 申請（專利權(quán)）人: 阿特蘭蒂姆有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/72
• 分類號(hào): C02F1/72;C02F1/30;C02F1/32;C02F1/36;A61L2/232;A61L9/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 王杰

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種同時(shí)消毒和凈化液體和氣體的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種使液體和/或氣體通過復(fù)合聚能器幾何形狀的反應(yīng)器更具體地為復(fù)合拋物線形聚能器的反應(yīng)器并同時(shí)將處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的大量發(fā)射的和/或輸送的和/或各種形式的能量聚集在所述反應(yīng)器的特別預(yù)定內(nèi)部空間中以形成高能密度區(qū)來消毒和凈化所述的液體和氣體的方法。所述的能量包括聲學(xué)的和/或超聲的瞬間空穴作用以及由選自電磁譜的各波段的電磁能(例如紫外錢、可見光、紅外線、微波等)。

反應(yīng)器的內(nèi)表面優(yōu)選用例如氧化鈦的光催化劑薄層涂覆，而所述的內(nèi)表面任選用預(yù)定的全息溝槽圖案開槽或次波長合成，以便使波長相關(guān)的反射和/或折射和/或衍射或其任何組合容易發(fā)生。

本發(fā)明還涉及所述方法的聚能器(下文稱為流體動(dòng)力復(fù)合拋物線形聚能器，即HDCPC)以及涉及以串聯(lián)或并聯(lián)或其組合方式相互連接的所述聚能器組。

發(fā)明背景

全球需求水的高效消毒技術(shù)是毫無疑問的。由于對(duì)消毒劑和消毒副產(chǎn)物的嚴(yán)格法規(guī)，消毒技術(shù)對(duì)紫外線技術(shù)的偏愛勝于對(duì)消毒化學(xué)品使用的偏愛。用傳統(tǒng)的燈產(chǎn)生的紫外線是產(chǎn)生紫外線能量的基本方法，其無殘留作用不產(chǎn)生有害的物質(zhì)(例如與氯化法比較)。這些燈排列成燈組，常常放在每個(gè)有大量所述燈的通道(或反應(yīng)器)中。這些燈(例如汞弧燈和蒸汽燈)需要費(fèi)用很高以定期更換和維修。當(dāng)前由于傳統(tǒng)燈的反應(yīng)器的應(yīng)用產(chǎn)生的限制是由不能有效地除去膠體沉積物和/或硬水沉積物引起的。此外，為確保充分保護(hù)這些燈而使用保護(hù)套(例如石英套已知能傳送200至320納米的深紫外線)進(jìn)一步增加了費(fèi)用，其常常需要配置另外更加需要的資源以及使設(shè)計(jì)者、生產(chǎn)者和/或用戶難以將光學(xué)或聲學(xué)聚能器用在反應(yīng)器。本發(fā)明不受如此限制，這就是為什么本發(fā)明可以用于處理液體或氣體的各種消毒、中和、溶解和脫臭。

本發(fā)明的目的是提供這樣一種對(duì)液體和/或氣體進(jìn)行消毒和凈化的高效方法：使液體和/或氣體通過復(fù)合聚能器，同時(shí)將各種電磁能以及聲能、超聲能(瞬間空穴作用)聚集成高能密度和聚集的區(qū)域，在該過程中進(jìn)行DNA和RNA復(fù)制序列(例如在有害的微生物中)的消毒或失活，以及進(jìn)行污染物和被污染介質(zhì)的溶解、中和和脫臭(例如有機(jī)和非有機(jī)化合物)。

非成象的光聚能器的光學(xué)基本形式——光錐已應(yīng)用多年[(Holter等(1962))。這些年來，簡單的錐型光學(xué)聚能器已發(fā)展成更有效的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)物(例如復(fù)合拋物形聚能器(下文稱CPC)、復(fù)合橢圓聚能器(下文稱CEC))。已證實(shí)例如CPC的光學(xué)聚能器可高效利用和聚集收集、聚集和轉(zhuǎn)化的太陽能、并在纖維偶合應(yīng)用中很好地得以闡述。

聲學(xué)聚能器也已用于樂器例如喇叭、長笛、風(fēng)琴和喇叭以及其他樂器發(fā)展和進(jìn)步過程中的各代產(chǎn)品上。在樂器和建筑物的整個(gè)歷史中可觀測到在建筑物、廟宇、教堂和其他建筑結(jié)構(gòu)物中的聲學(xué)幾何的聚集形式。

聚集通過特定導(dǎo)管或室截面的液體和氣流的錐形界面存在于許多流體動(dòng)力和/或氣動(dòng)體系結(jié)構(gòu)中。

上述光學(xué)和聲學(xué)幾何形狀聚能器用于單獨(dú)的目的，即用于光聚集的光學(xué)聚能器和用于聲聚集和/或放大的聲學(xué)聚能器，但當(dāng)有液體或氣體流通過時(shí)未同時(shí)用于這兩個(gè)目的。此外，上述聚能器從來未用作流體動(dòng)力液流聚能器。更具體地說，此前從未將復(fù)合聚能器同時(shí)用于增強(qiáng)液體和氣體流以及聚集電磁能和聲能。電磁能可為任何電磁譜范圍的電磁能，例如微波、紅外線、可見光、紫外線等，而聲能可為任何適合頻率的聲能。

令人吃驚的是，本發(fā)明中已發(fā)現(xiàn)，使用復(fù)合聚能器作為這樣一種聚能器或反應(yīng)器，其中，當(dāng)液體和氣體同時(shí)通過聚能器(單級(jí)和/或多級(jí)聚能器組)形狀的反應(yīng)器時(shí)電磁能和聲能相互作用，這使所述的氣體和液體得到消毒和/或脫臭和/或凈化，同時(shí)有很高的生產(chǎn)率。

在本發(fā)明的內(nèi)容中，吸收是這樣一種過程，通過這一過程氣體、液體或固體形式的物質(zhì)被溶解或與其他物質(zhì)混合(ASCE，1985)

在本發(fā)明的內(nèi)容中，吸附為氣體分子、離子或溶液中的分子附著到固體表面上(ASCEW，1985)。

在本發(fā)明的內(nèi)容中，吸附等溫線為表示恒溫下吸附質(zhì)的本體活性與吸附數(shù)量之間關(guān)系的圖示(Stumm和Morgan以后，1981)。

在本發(fā)明的內(nèi)容中，移流為溶質(zhì)借流動(dòng)流體的主體而轉(zhuǎn)移的過程(Freeze和Cherry，1979)。

在本發(fā)明的內(nèi)容中，空隙比為(a)在重力作用下可以從飽和土壤或巖石排出的水的體積與(b)空穴的總體積之比(ASTM，1980)。

在本發(fā)明的內(nèi)容中，各向異性為在不同方向具有不同性質(zhì)的狀態(tài)(AGI，1980)。