[發明專利]微氣泡發生裝置、微氣泡發生控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202011446434.6
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112642310A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 陳強;宋軍超;李立權;劉金龍;王龍延;李治;陳險峰;李鵬程;魏嘉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: B01F3/04
• 分類號: B01F3/04;B01F5/04;B01F15/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 覃蛟

1.一種微氣泡發生裝置，其特征在于，其為兩端開口的管狀結構，且所述管狀結構的一端為液體進口，另一端為氣液混合出口；自所述液體進口至所述氣液混合出口，所述管狀結構內包括依次設置的進液段、收縮段、進氣段、擴張段和氣液擴展段；

所述收縮段自所述進液段的一端至所述進氣段的直徑逐漸減少；

所述進氣段內設置有氣體分布多孔管，所述氣體分布多孔管的一端與所述收縮段的端部連通，所述氣體分布多孔管的另一端與所述擴張段的進口端連通，所述氣體分布多孔管的外壁與所述進氣段的內壁之間形成進氣空腔，所述進氣段的側壁上設置有與所述進氣空腔連通的進氣孔，所述氣體分布多孔管的側壁上設置有連通所述氣體分布多孔管內腔和所述進氣空腔的多個連通孔；

所述擴張段自所述進氣段至所述氣液擴展段的直徑逐漸增大。

2.根據權利要求1所述微氣泡發生裝置，其特征在于，所述收縮段靠近所述進氣段的一端直徑與所述氣體分布多孔管的內徑和所述擴張段的入口端內徑相同，所述擴張段的出口端直徑與所述氣液擴展段的入口端直徑相同；

所述收縮段的內壁包括第一圓弧和第二圓弧，所述第一圓弧的一端與所述進液段的端部相切連接，所述第一圓弧的另一端與所述第二圓弧的一端相切連接，所述第二圓弧的另一端與所述氣體分布多孔管的端部相切連接。

3.根據權利要求1所述微氣泡發生裝置，其特征在于，所述進液段的側壁上設置有液體測壓孔，所述進氣段的側壁上設置有氣體測壓孔，所述進液段上的所述液體測壓孔處連接有液體測壓傳感器，所述進氣段上的所述氣體測壓孔處連接有氣體測壓傳感器；

優選地，所述進液段的長徑比為3-10；

更優選地，所述進液段的直徑為12-30mm，所述液體測壓孔的直徑為5-8mm；

更優選地，所述進液段的進口端安裝有進口法蘭。

4.根據權利要求3所述微氣泡發生裝置，其特征在于，所述進氣段上的所述氣體分布多孔管的長徑比為1-10，優選為2-4；

優選地，所述氣體分布多孔管的內徑為4-20mm，壁厚為1.5-8mm；更優選地，所述氣體分布多孔管的內徑為4-10mm，壁厚為2-4mm；

優選地，所述氣體分布多孔管側壁上的所述連通孔的直徑為3-300μm，更優選為5-30μm；

優選地，所述進氣段側壁上的所述進氣孔的直徑為4-10mm，所述氣體測壓孔的直徑為2-8mm；

更優選地，所述進氣孔為相對設置的兩個。

5.根據權利要求1所述微氣泡發生裝置，其特征在于，所述擴張段的長度與入口端直徑之比為5-20，優選為10-15；

優選地，所述擴張段沿軸向的截面呈等腰梯形，且所述擴張段的內壁沿軸向方向的延伸線與軸線的夾角為3-15°，更優選為3-6°。

6.根據權利要求1所述微氣泡發生裝置，其特征在于，所述氣液擴展段的長徑比為2-10，優選為3-6；

優選地，所述氣液擴展段的直徑為8-37.5mm；

優選地，所述氣液擴展段的出口端安裝有出口法蘭。

7.一種微氣泡發生控制方法，其特征在于，其采用權利要求1-6中任一項所述微氣泡發生裝置產生微氣泡，包括：將液體物料從所述進液段的一端通入，通過收縮段后在所述進氣段與進入的氣體物料混合，經過擴張段后從所述氣液擴展段輸出，通過控制所述進氣段和所述進液段的壓力差，以調控微氣泡的尺寸、氣液體積比和微氣泡的尺寸分布；

其中，控制所述進氣段的壓力高于所述進液段的壓力，且壓力差為0.03-0.3MPa；

優選地，所述進氣段與所述進液段的壓力差為0.05-0.15MPa；

優選地，所述氣體物料選自空氣、氧氣、氫氣、合成氣、二氧化碳和烴類氣體中的至少一種；

優選地，所述液體物料選自水溶液、輕質油和重質油中的至少一種。