[發明專利]用于制造氣體的方法和氣體制造裝置

在審

• 申請號: 202080075252.4
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN114728238A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 克勞斯·沃森卡爾;迪爾克·沃爾梅林
• 申請（專利權）人: 邁姆比昂有限責任公司
• 主分類號: B01D63/02
• 分類號: B01D63/02
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 宋寶庫;江宇

本發明涉及一種用于將氣體(1)導入液體(2)中的方法。首先以順序脈沖的方式用氣體(1)填充布置在液體(2)的表面(4)下方并且在底部由液體(2)的液位(5)界定的氣體容積(6)，所述氣體(1)同時將液體(2)從頂部向底部排出氣體提升通道(14)，直到液位(5)下降到氣體流出通道(13)的入口橫截面(12)下方，隨后氣體(1)從氣體容積(6)流出，依次向下通過氣體提升通道(14)并通過從下方鄰接氣體提升通道的偏轉區域(11)，向上通過入口橫截面(12)并通過從上方鄰接所述入口橫截面的氣體流出通道(13)，然后到達表面(4)，其中液體的阻塞流(18)流過氣體提升入口(16)下方的補償入口(17)到達入口橫截面(12)，并且被氣體(1)夾帶直到液體(2)填充偏轉區域(11)，從而關閉通向氣體(1)的入口橫截面(12)。本發明還涉及一種氣體導入裝置(3)，其包括用于執行這種方法的向下開口的氣體收集室(7)。本發明的目的是確保氣體導入裝置以穩定的方式在氣體容積流供給的寬變化范圍內脈動。這通過一種方法實現，其中在液位(5)已經下降到入口橫截面(12)以下之后，首先僅有氣體(1)流過氣體出口通道(13)，直到液位(5)上升到補償入口(17)以上，并且僅在那時阻塞流(18)才流過補償入口(17)到達入口橫截面(12)。在導入裝置中，補償入口(17)位于入口橫截面(12)的高度處或更高處以便執行所述方法。

技術領域

本發明涉及一種用于將氣體導入到液體中的方法，其中以順序脈沖的方式用氣體填充布置在液體表面下方并由液位沿向下方向限定的氣體容積，其中氣體同時將液體從頂部向底部排出氣體提升通道，直到液位下降到氣體流出通道的入口橫截面下方，其中氣體隨后向下通過氣體上升通道從氣體容積中流出，偏轉部分在底部鄰接氣體上升通道，沿向上的方向通過入口橫截面并通過在頂部處鄰接入口橫截面的氣體流出通道到達表面，其中液體的阻塞流流過氣體提升入口下方的補償入口到達入口橫截面，并且被氣體夾帶，直到液體填充偏轉部分，從而關閉氣體的入口橫截面。

本發明還涉及一種氣體導入裝置，該氣體導入裝置包括由上壁和側壁限定的向下開口的氣體收集室、用于將氣體導入氣體收集室的氣體入口、用于通過提升氣體來排空氣體收集室的氣體提升通道，其中氣體提升通道包括在氣體收集室的頂部上的氣體提升入口、在氣體提升通道的底部處的偏轉部分、在偏轉部分的頂部處的入口橫截面(其中氣體流出通道鄰接在偏轉部分的頂部處)、以及在氣體提升器入口下方的補償入口，其中補償入口可朝向入口橫截面流動。

背景技術

從US2015/0265973A1、CN 104084049A和CN 105854619A已知一種通用方法和一種通用氣體導入裝置。

已知的方法和已知的氣體導入裝置被構造成用于將氣體導入可以在例如膜生物反應器(MBR)中找到的膜過濾器中。氣體導入裝置位于膜過濾器的下方，并被供給基本上恒定的空氣容積流量，然后空氣容積流量以脈沖形式流出氣體導入裝置。

為了防止過濾的物質堵塞膜，將空氣從下方導入膜過濾器。在朝向液體表面的路徑上，氣體流過安裝在氣體導入裝置頂部的薄膜過濾器。因此由待過濾的空氣和液體形成的兩相流產生的剪切力沖洗膜。

液體的脈沖出口產生比連續氣體導入更高的剪切力，同時防止空氣的溝流，這意味著上升的氣泡總是必須重新形成，因此總是找到通過膜過濾器的新路徑。

恒定地供應空氣并以脈沖形式排出空氣的氣體導入裝置也被稱為噴泉(geyser)。

當氣體通過連通管的原理流出氣體導入裝置時，積聚在氣體收集室中的氣體容積通過連接到入口橫截面的氣體提升通道被夾帶，使得氣體收集室基本排空。

在氣體收集室的排空過程中，流出的氣體容積流量通過補償入口抽吸液體并利用氣升泵作用通過流出通道輸送液體。這具有的優點是，在排空氣體收集室之后，氣體容積流量下降得更快，從而可以用更高的氣體流量操作氣體導入裝置。