[發(fā)明專利]用于去除水中的鈣并同時(shí)去除污染物的反應(yīng)器及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680053613.5
• 申請(qǐng)日: 2006-03-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101626981A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬舒特·卡利姆尼亞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬舒特·卡利姆尼亞
• 主分類號(hào): C02F1/02
• 分類號(hào): C02F1/02;C02F5/02
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 夏晏平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種反應(yīng)器及方法，用于從水中除鈣并同時(shí)去除污染物、去除濁度 和消毒，根據(jù)權(quán)利要求1中的總概念，處理過(guò)程在一個(gè)有進(jìn)出口的反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)， 不需加入化學(xué)品，不需要過(guò)濾器。

背景技術(shù)

這樣一種反應(yīng)器和方法，其基本原理已經(jīng)在德國(guó)發(fā)明專利DE?10247686中公 布。

此外，在用于水的除鈣方面，氫氧化鈣混凝技術(shù)、誘導(dǎo)碳酸鈣生成的設(shè)備和離 子交換技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。但這些方法都屬于化學(xué)處理。也有物理處理方法，比如 德國(guó)發(fā)明專利DE?43?36?388所公布的在磁場(chǎng)中改變結(jié)晶結(jié)構(gòu)的除鈣方法、利用氣 穴的方法、反滲透、膜過(guò)濾。另外也有熱處理的方法，如美國(guó)專利US?Patent? 5,858,248通過(guò)優(yōu)化反應(yīng)器中水加熱的微觀水利條件實(shí)現(xiàn)除鈣和污染物的去除。

專利DE?102?47?686及公布資料WO?2004/035487?A1不僅優(yōu)化了反應(yīng)器中微觀 水利條件，而且同時(shí)對(duì)水進(jìn)行曝氣，從而即使在低于水的沸點(diǎn)溫度下也能有效地除 鈣和去除污染物。

上述各種方法均具有在裝置中加強(qiáng)除鈣，或減少結(jié)鈣的作用。在熱處理方法 中，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了減少鈣、減少濁度以及污染物的去除。該類方法的缺點(diǎn)是或者系 統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，僅對(duì)大規(guī)模應(yīng)用才有可能較實(shí)際和經(jīng)濟(jì)，或者技術(shù)應(yīng)用不方便，效率 不高。

例如，熱處理方法的缺點(diǎn)在于（參見(jiàn)US?Patent?5,858,248）,在水溫達(dá)到沸 點(diǎn)之前，水的湍流和混合是非常有限的，所以采用該方法時(shí)為了實(shí)現(xiàn)除鈣、污染物 去除及揮發(fā)性污染物的去除時(shí)需要將水加熱到沸點(diǎn)并長(zhǎng)時(shí)間保持溫度才有效。這 樣，比如在用于熱水供應(yīng)這樣的情況中，水的溫度通常只被加熱到70℃，這樣由 于該類方法費(fèi)用高而無(wú)法得到應(yīng)用。另外還有采用過(guò)濾器及濾芯的方法，濾芯在失 效后更換，異地再生。該類方法僅適應(yīng)于制備不含氧氣的水。對(duì)生產(chǎn)過(guò)程來(lái)說(shuō)，有 的時(shí)候脫氧也許對(duì)有些生產(chǎn)制造用水會(huì)有好處，但對(duì)于飲用健康并不是個(gè)好事。另 外由于設(shè)備相對(duì)復(fù)雜所以更多適用于工業(yè)上的大水量處理，而對(duì)于類似家庭使用的 情況來(lái)說(shuō)不適宜。

雖然專利DE?10247689克服了上述美國(guó)專利的部分缺點(diǎn)，但在處理效率上仍有 局限，因?yàn)樗膹?qiáng)烈微混合實(shí)際上只是在離熱源較近的第一個(gè)板下面存在，而在其 它板上僅在反應(yīng)器壁較近的地方出現(xiàn)。所以，這樣處理的時(shí)間就較長(zhǎng)。另外由于板 沒(méi)有固定在反應(yīng)器內(nèi)壁上，可以從反應(yīng)器中取出，所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)板和反應(yīng)器內(nèi)部彼 此附加的加熱和鼓氣。另外由于板是由一個(gè)或者兩個(gè)軸來(lái)固定在蓋子上的，非連續(xù) 工作的裝置在添加水時(shí)需要用手將蓋子和板一起從反應(yīng)器取出來(lái)，這樣，特別是對(duì) 于大的反應(yīng)器和熱水來(lái)說(shuō)就很不方便。

對(duì)于離子交換、活性炭、過(guò)濾等類似技術(shù)，一方面，必須需要電能，另一方面 對(duì)混濁物非常敏感，并很快會(huì)造成堵塞。所以，特別是在家庭使用中，通常只適用 于清潔的自來(lái)水的凈化。否則還需要附加一個(gè)預(yù)處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在對(duì)上面一開(kāi)始提到的反應(yīng)器和方法的進(jìn)一步改善，在不加任何化學(xué) 藥劑和過(guò)濾器的情況下，解決上面所表述的問(wèn)題，在不需要復(fù)雜裝置和維護(hù)的前提 下除鈣，并同時(shí)從水中去除污染物、去除濁度、并起到殺菌的作用。本發(fā)明進(jìn)一步 的目的還在于在連續(xù)、不連續(xù)和半連續(xù)操作條件下沉淀的鈣能夠容易地從換熱表面 脫落，不形成永久性的結(jié)垢。所發(fā)明的反應(yīng)器應(yīng)滿足0.5升以上不同容積的制造， 并可靈活構(gòu)成不同的工藝。

上述任務(wù)及目標(biāo)通過(guò)權(quán)利要求1中所述反應(yīng)器裝置的特征以及權(quán)利要求19所 述流程與方法得到實(shí)現(xiàn)。

水加熱時(shí)在水的內(nèi)部或多或少產(chǎn)生層流。按照本發(fā)明，通過(guò)反應(yīng)器中固定的并 有孔的板以及向水中鼓氣，一方面層流變?yōu)橥牧鳎⑼ㄟ^(guò)此，在整個(gè)反應(yīng)器中形成 強(qiáng)烈的微混合，同時(shí)水的內(nèi)部擾動(dòng)被引導(dǎo)到相表面（反應(yīng)器內(nèi)壁）使得那里的物質(zhì) 交換增強(qiáng)，加速非均勻的結(jié)晶母體的形成。在低過(guò)飽和狀態(tài)下，形成非均勻和二次 結(jié)晶母體。另一方面通過(guò)固定的板以及其特殊的布置形成反應(yīng)器中的不同狀態(tài)的區(qū) 域，使得在靠近加熱源的地方溫度升高比別的地方來(lái)得快。這時(shí)不同區(qū)域的溫度差 可以達(dá)到幾十?dāng)z氏度。其結(jié)果是那里形成更快的結(jié)晶母體的生成和結(jié)晶的增長(zhǎng)。通 過(guò)這些結(jié)晶母體和結(jié)晶，然后局部地向其他區(qū)域擴(kuò)展，從而自動(dòng)地形成其它區(qū)域的 接種和二次結(jié)晶，與非均勻的晶核和結(jié)晶體一起最終導(dǎo)致一個(gè)更快的過(guò)程。