[發(fā)明專利]陶瓷膜微孔氣體分布器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110449341.3
• 申請(qǐng)日: 2011-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN102513040A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭文博;王志高;楊積衡;張宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇久吾高科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B01J10/00
• 分類號(hào): B01J10/00;B01D53/18;C02F7/00
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 樊文紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微孔氣體分布器，尤其涉及一種陶瓷膜微孔氣體分布器。

背景技術(shù)

氣體分布器廣泛應(yīng)用于氣體吸收、氣液反應(yīng)、生化曝氣等氣液傳質(zhì)設(shè)備中，氣體在一定壓力的驅(qū)動(dòng)下，通過氣體分布器擴(kuò)散成微小氣泡匯入液體，進(jìn)行混合和傳質(zhì)。氣體分布器根據(jù)結(jié)構(gòu)可以分為管式、板式和盤式分布器；根據(jù)材料又可以分為陶瓷、橡膠膜片、聚乙烯和金屬分布器。氣體分布器的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和孔徑大小直接影響了其壽命和傳質(zhì)效果，例如，微孔氣體分布器產(chǎn)生氣泡的比表面積（a>6mm^-1）比一般分布器的比表面積（a<0.6mm^-1）大得多，使傳質(zhì)過程得到極大強(qiáng)化。

目前已有的氣體分布器存在許多缺陷，如中國(guó)專利CN101746895A公布了一種管式微孔曝氣方法及裝置設(shè)計(jì)了一種在橡膠膜片上均勻分布有Y型微孔的氣體分布器，利用曝氣時(shí)的氣體壓力使Y型空張開，氣體擴(kuò)散到水中；停止曝氣時(shí)，由于橡膠自身的彈力和水壓使孔閉合。此裝置雖然可以避免水中物質(zhì)堵塞氣孔，但是由于橡膠本身易老化，不適用于含有氯或其他化學(xué)清潔劑的液體中，故使用壽命不長(zhǎng)，且由于孔徑過大，曝氣效率不高。專利CN101982429A公布了超微孔曝氣器采用40～50目剛玉燒制成曝氣盤片，雖然克服了材質(zhì)老化的問題，但是盤式氣體分布器存在曝氣死角，且在應(yīng)用于污水曝氣時(shí)污水中的雜質(zhì)易落于盤面上，造成孔徑堵塞。專利CN1074837公布了膜氣體分布器是以金屬或有機(jī)的管式或平板膜為元件設(shè)計(jì)的氣體分布器。雖然該氣體分布器膜孔小，氣液傳質(zhì)能力強(qiáng)，但是以金屬為材料的氣體分布器，由于金屬可能與溶液發(fā)生反應(yīng)，使用范圍受到限制；而有機(jī)材料不耐酸堿、抗壓能力有限，也縮短了其使用壽命。因此，需要發(fā)明一種使用壽命長(zhǎng)，氣液傳質(zhì)效率高的微孔氣體分布器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題提供一種陶瓷膜微孔氣體分布器。

本發(fā)明的另一目的是提供陶瓷膜微孔氣體分布器的曝氣方法。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是：

一、陶瓷膜微孔氣體分布器，包括殼體，殼體上有進(jìn)氣口、進(jìn)液口和排液口；所述的殼體內(nèi)裝有陶瓷膜元件，陶瓷膜元件的一端開口，一端用環(huán)氧樹脂封閉，進(jìn)氣口和陶瓷膜元件的開口端相通。

所述的陶瓷膜元件由無機(jī)金屬氧化物燒結(jié)而成。

所述的無機(jī)金屬氧化物為氧化鋁或氧化鋯。

所述的陶瓷膜元件的孔隙率為30%～60%。

所述的陶瓷膜元件的微孔孔徑為50nm～800nm。

所述的陶瓷膜元件為多個(gè)，在殼體內(nèi)縱向平行排列。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的殼體內(nèi)還裝有隔板，進(jìn)液口和排液口分別位于隔板的兩側(cè)，隔板上局部有缺口，隔板上具有內(nèi)徑與陶瓷膜元件外徑相匹配的小孔，陶瓷膜元件從小孔中穿過。

所述的隔板為多塊，相鄰的隔板分別與殼體的兩側(cè)固接。

所述的隔板數(shù)量為奇數(shù)，進(jìn)液口和排液口分別位于殼體的同側(cè)。

所述的隔板數(shù)量為偶數(shù)，進(jìn)液口和排液口分別位于殼體的兩側(cè)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的殼體兩端還裝有花板，花板與殼體內(nèi)側(cè)壁固接，花板上具有內(nèi)徑與陶瓷膜元件外徑相匹配的小孔，陶瓷膜元件從小孔中穿過，進(jìn)液口和排液口與兩塊花板之間形成的空腔相通。

二、陶瓷膜微孔氣體分布器的曝氣方法，氣體由進(jìn)氣口進(jìn)入殼體中的陶瓷膜元件內(nèi)，再通過陶瓷膜元件管壁的微小孔向外擴(kuò)散；液體從進(jìn)液口進(jìn)入，擴(kuò)散的氣體與液體接觸，進(jìn)行氣液傳質(zhì)后，液體從排液口流出。

采用上述技術(shù)方案的積極效果：本發(fā)明利用膜材料的微孔特性，氣體從陶瓷膜元件的開口端進(jìn)入，從側(cè)壁的微孔放出，使氣泡細(xì)小、均勻，且液體由進(jìn)液口向排液口移動(dòng)，使從陶瓷膜元件內(nèi)擴(kuò)散的氣泡在殼體內(nèi)與液體充分接觸，提高了氣液傳質(zhì)效率；在殼體兩端設(shè)有花板，防止了停止曝氣時(shí)液體回流至氣體泵的可能性，提高了泵的使用壽命；殼體內(nèi)有多塊隔板，在隔板的作用下，使液流更加湍急，液體和氣泡充分混合，提高氣液傳質(zhì)效率；與橡膠膜片、聚乙烯和金屬等材質(zhì)相比，陶瓷膜具有耐高溫、高壓、酸堿等特點(diǎn)，可在各種溶液中長(zhǎng)期使用，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，運(yùn)行穩(wěn)定，降低了運(yùn)行費(fèi)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的另一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的使用流程圖；