[發(fā)明專利]流體凈化設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880074598.5
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN111542498A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杰拉爾德·弗克斯
• 申請（專利權(quán)）人: 龐蒂克技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: C02F1/36
• 分類號: C02F1/36
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 張禹

一種流體凈化設(shè)備，其具有容器本體，該容器本體具有在其內(nèi)間隔開的多個三維開放式結(jié)構(gòu)的(3DOS)基材，其中流過該容器本體的被污染流體將接觸該3DOS基材。圍繞該容器本體設(shè)置的噴嘴，其構(gòu)造成注入有/沒有空氣的被污染流體以引發(fā)水力空化?；目梢允嵌嗫椎暮涂蓾B透的，從而使被污染流體能夠穿其而過流動，其中穿過孔的流體流動通道擴(kuò)展了暴露于湍流和空化引發(fā)流動條件的被污染流體的體積。此外，3DOS基材可以涂覆有一種或多種類型的催化劑。這樣，被污染流體長時間暴露于水力空化形成條件下、以及在多孔表面上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，使得更多數(shù)量的有毒物質(zhì)和不希望有機化合物被破壞和/或改變，從而增強凈化能力。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2017年11月16日提交的美國臨時申請?zhí)?2/587,043和于2018年3月12日提交的美國臨時申請?zhí)?2/641,677的權(quán)益，所述美國臨時申請通過援引并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及流體凈化，并且更具體地，涉及三維開放式結(jié)構(gòu)化材料用于增強現(xiàn)有流體凈化方法的用途。

背景技術(shù)

液體(特別是比如水的液體)容易受到有毒物質(zhì)和其他不希望的有機化合物的污染。因此，在各種行業(yè)中使用若干方法來對這種被污染流體進(jìn)行凈化和處理。這些方法包括超聲處理、水力空化和/或使用化學(xué)反應(yīng)(特別是在催化劑的輔助下)。

但是，由于物理和/或空間約束，這些現(xiàn)有方法中的若干方法通常在它們的有效性方面受到限制。例如，依賴于流體流動湍流的增加和空化或氣體空洞/氣泡的發(fā)生的水力空化通常限于對發(fā)生空化的特定局部區(qū)域進(jìn)行凈化。因此，為了產(chǎn)生有效的凈化，需要將很大一部分流體流動暴露于空化。另一示例是使用催化劑來引起化學(xué)反應(yīng)，該化學(xué)反應(yīng)破壞或改性這些不希望的化學(xué)物質(zhì)以使它們安全。通常，使用僅可以有效地靶向一部分不希望的化合物的單一或均勻類型的催化劑。

因此，應(yīng)當(dāng)理解，仍然需求有效地對液體進(jìn)行凈化，包括增強現(xiàn)有的凈化方法以改善對有毒物質(zhì)和其他不希望的有機化合物的破壞。本發(fā)明解決了這種需求和其他需求。

發(fā)明內(nèi)容

簡而言之，總的來說，本發(fā)明提供了一種流體凈化設(shè)備，其包含一個或多個三維開放式結(jié)構(gòu)的(3DOS)基材，以促進(jìn)破壞被污染流體中所含的有毒物質(zhì)和不希望的有機化合物。該設(shè)備可以包括本體，該本體被配置為通過一個或多個配置為引發(fā)湍流流動的噴嘴引入被污染流體，其中，被污染流體在流過本體之前接觸一個或多個3DOS基材，然后通過出口排出。3DOS基材可以是多孔的和可滲透的，其中孔隙率使得能夠擴(kuò)展暴露于流動湍流的流體流量，進(jìn)一步引發(fā)空化，從而促進(jìn)有毒物質(zhì)和不希望的有機化學(xué)物質(zhì)的降解和/或改變。3DOS基材還配置為在其外表面和內(nèi)表面上引起化學(xué)反應(yīng)。這樣，3DOS基材提供了一種增強對被污染流體中所含有毒物質(zhì)和不希望的有機化合物的破壞的方法。

在示例性實施例的詳細(xì)方面中，圍繞本體設(shè)置有一個或多個入口孔，其中可以將相應(yīng)的噴嘴插入并固定在每個所述入口孔內(nèi)。每個噴嘴被配置成以引發(fā)湍流的方式噴灑被污染流體，同時湍流被引導(dǎo)投射到相應(yīng)的3DOS基材的內(nèi)表面和/或外表面上。噴嘴可以具有沿任何方向定向的噴嘴開口，比如平行于或正交于通過3DOS基材的流體流，其中被污染流體通過所述噴嘴開口噴灑。噴嘴也可以具有不同的構(gòu)造、取向、尺寸，并且還可以在數(shù)量和位置上變化，以便改變引導(dǎo)至3DOS基材的噴灑投射并優(yōu)化對污染流體的凈化。