[發明專利]變頻功率超聲調控水下密集氣泡介質阻擋放電反應器

有效

• 申請號: 201510496929.2
• 申請日: 2015-08-13
• 公開（公告）號: CN105198035A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 陳秉巖;王劍坤;段夢燁;李梅;費峻濤;朱昌平;高遠;周妍;文文;單鳴雷;姚澄
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/78;C02F1/36;C02F1/30
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;汪慶朋

1.變頻功率超聲調控水下密集氣泡介質阻擋放電反應器，其特征在于，包括底座(1)、安裝在底座(1)上的殼體(2)、儲水箱(3)、泵組件、閥門組件、高壓脈沖電源(6)、數據采集及控制單元(7)、用于產生水下密集氣泡流體的超聲空化裝置、安裝在殼體(2)上用于檢測放電區域放電光譜的光譜檢測器(9)和用于檢測液面高度的液位傳感器(10)；

所述超聲空化裝置包括超聲電源(8-1)和安裝在殼體(2)底部的超聲換能器(8-2)，所述超聲換能器(8-2)與超聲電源(8-1)相連接；

所述殼體(2)的下方設有反應器進氣口(11-1)及反應器進水口(11-2)，殼體(2)的上方設有反應器出水口(11-4)及反應器出氣口(11-3)；

所述殼體(2)內設有介質阻擋放電電極陣列(12)、設置在介質阻擋放電電極上下層負載催化劑的沖孔網板(13)和位于介質阻擋放電電極陣列(12)下方的曝氣裝置(14)，所述介質阻擋放電電極陣列(12)與高壓脈沖電源(6)相連接；

所述液位傳感器(10)、光譜檢測器(9)與數據采集及控制單元(7)的輸入端相連接，所述數據采集及控制單元(7)的輸出端連接泵組件、閥門組件、高壓脈沖電源(6)和超聲電源(8-1)，所述泵組件及閥門組件在數據采集及控制單元(7)的控制下，實現水處理通道的選擇和氣體的循環。

2.根據權利要求1所述的變頻功率超聲調控水下密集氣泡介質阻擋放電反應器，其特征在于，所述超聲換能器(8-2)可以替換為棒狀壓電超聲換能器，所述棒狀壓電超聲換能器安裝在曝氣裝置(14)與介質阻擋放電電極陣列(12)之間；所述超聲換能器(8-2)也可以替換為軸向輻射能量的片狀壓電超聲換能器，所述片狀壓電超聲換能器的輻射面粘貼在介質阻擋放電電極陣列(12)上方的沖孔網板(13)上；或者同時安裝所述棒狀壓電超聲換能器和片狀壓電超聲換能器。

3.根據權利要求1所述的變頻功率超聲調控水下密集氣泡介質阻擋放電反應器，其特征在于，所述反應器出水口(11-4)安裝有氣液分離器(15)；所述閥門組件包括設置在干凈水源出水管上的第一閥門(5-1)、設置在儲水箱出水管上的第二閥門(5-2)、設置在進氣管道上的第三閥門(5-3)、設置在儲水箱進水管上的第四閥門(5-4)和設置在單次處理水出水管上的第五閥門(5-5)；所述泵組件包括氣泵(4-1)和液壓泵(4-2)；所述干凈水源出水管的另一端、儲水箱出水管的另一端均與反應器進水口(11-2)相連接，所述液壓泵(4-2)安裝在反應器進水口(11-2)處；所述儲水箱進水管的另一端和單次處理水出水管的另一端均與氣液分離器(15)出水口相連接；所述進氣管道一端與反應器進氣口(11-1)相連接，另一端與反應器出氣口(11-3)及氣液分離器(15)出氣口相連接，所述氣泵(4-1)安裝在反應器進氣口(11-1)處。

4.根據權利要求3所述的變頻功率超聲調控水下密集氣泡介質阻擋放電反應器，其特征在于，所述反應器進水口(11-2)處還設有液體流量計(16-1)，所述反應器進氣口(11-1)處還設有氣體流量計(16-2)。

5.根據權利要求1所述的變頻功率超聲調控水下密集氣泡介質阻擋放電反應器，其特征在于，所述光譜檢測器(9)具體采用的是石英管或者發光光譜儀，所述石英管的底部緊貼放電區域，所述發光光譜儀的光纖探頭伸入殼體(2)內部。

6.根據權利要求1所述的變頻功率超聲調控水下密集氣泡介質阻擋放電反應器，其特征在于，所述介質阻擋放電電極陣列(12)每層由10～30對介質阻擋放電電極構成，層數為1～10層。

7.根據權利要求6所述的變頻功率超聲調控水下密集氣泡介質阻擋放電反應器，其特征在于，所述介質阻擋放電電極包括作為絕緣介質的石英玻璃管(12-1)和插在石英玻璃管(12-1)內作為導電電極的不銹鋼棒(12-2)，在所述不銹鋼棒(12-2)與石英玻璃管(12-1)之間的間隙中填充有金屬粉或者高真空硅脂。

8.根據權利要求7所述的變頻功率超聲調控水下密集氣泡介質阻擋放電反應器，其特征在于，所述石英玻璃管(12-1)的外徑為4.0-6.0mm、內徑為2.0-4.0mm，所述不銹鋼棒(12-2)的直徑為2.0-4.0mm。