[发明专利]燃气捕集型气体-液体反应装置和利用此装置的水处理装置以及燃气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气捕集型气体-液体反应装置和利用此装置的水处理装置以及燃气净化装置，涉及燃气及液状物质从上述气体-液体反应装置上部流入口投入，相对较轻的燃气从上述气体-液体反应装置上部空间捕集，到气体-液体反应装置下部排出口排除为止，在一定的时间内从上部流入，使其能与喷射的液体相反应，增大气体和液体接触时间来提高反应效率。从而节省水处理装置和燃气清洁装置的安装费用和运转费用等成本的燃气捕集型气体-液体反应装置和利用此装置的水处理装置，燃气净化装置。

背景技术

现有的气体-液体反应装置大部分是以较轻的燃气物质从气体-液体反应装置下方投入，相对较重的液体从上部投入分散，下降的同时与上升的燃气物质相接触反应，或用填有含污染物质的水等反应装置从下方投入燃气，投入的气体在反应装置上部排除的结构。

现有的臭氧氧化反应装置使用填满污水反应器下部散气管或文氏管等气体混合装置投入臭氧，或为增加臭氧溶解度及增大接触率，在氧化反应装置上加压臭氧进行投入，使其在水中大量溶解后，加压的污水从反应装置下部投入，使其生成微米或纳米大小微小化成的臭氧气泡，与浮上的同时进行反应的DOF(溶解臭氧浮上，Dissolved Ozon Floatation)工程衔接的常压氧化反应装置为主流来实现的。

图1显示现有臭氧氧化反应装置的使用范例，臭氧用散气管或者文氏管等，从有污染物质进入的反应装置下部以微小气泡状态投入，臭氧以气泡形态浮上来的期间，和水中的污染物质相反应后，因浮上水面的未反应臭氧不能再与污染物质反应从上部排出，所以为使臭氧以接近饱和浓度溶解而投入大量臭氧，是典型的大量消耗臭氧的臭氧反应装置。

现有的臭氧氧化反应装置，如果从填满臭氧的污水氧化反应装置下部投入臭氧，由于臭氧较低的水中溶解度，大部分以气泡水滴形态存在，臭氧气泡的浮上速度按其大小比例，其越大在水中停留的时间越短，所以与污染物质的接触时间变短。

因此，开发出臭氧气泡的大小制成微米或纳米大小的气泡，减少其浮上的速度，增大反应时间运用DOF工程的氧化反应装置，与上述DOF工程相同，向污水中投入臭氧的臭氧氧化反应装置，臭氧气泡的大小是决定氧化反应效率的重要因素之一。

通常投入到氧化反应装置上的臭氧，只在水中停留的期间内能与污染物质相反应，所以在水中投入臭氧反应时，使臭氧气泡变小缩短其浮上速度，增加在水中的停留时间。增大氧化反应装置高度的DOF工程，虽比用散气管或文氏管等的臭氧氧化方法很有成果，但有在臭氧气泡浮上的同时变大而增大氧化装置大小的限制。

加压后连续进行的管型氧化反应装置的情况，以压力比例在水中溶解大量的臭氧进行氧化反应，虽比现有臭氧氧化反应具有效率的提高，但是为补充在氧化反应中消耗的臭氧，要投入溶解量以上的臭氧的反应特性，因过多投入的燃气中臭氧在管型氧化反应装置下部分层移动，所以不可再利用与处理水一同排出，所以为使投入臭氧与水层不要分离，燃气中的臭氧中间不时安装如LINE MIXER等混合装置管型氧化反应装置。根据反应过程，使管型氧化反应装置上部燃气中的臭氧在水中溶解来增大氧化反应效率，但是管型氧化反应装置内部，臭氧以微小气泡形态制成有限制，另外根据投入的臭氧根据管型氧化反应装置与污水一同流动的同时相反应后一起排出的特性，会发生很多未反应臭氧量。

为增大现有臭氧氧化反应技术效率，整理使用其技术，加压臭氧与污水相反应后，除去加压的污水压力过程中，利用使其产生反应微小气泡臭氧的DOF(溶解臭氧浮上)工程技术，或加压臭氧和污水投入到管型反应装置，为解决臭氧和污水一同流动的同时分离燃气中臭氧的问题，使其与污水再次混合安装交换装置进行反应的加压氧化反应装置，是最有效的技术。

发明内容

为增大现有臭氧氧化反应装置效率，微小气泡浮上距离，即，反应装置的高度越大，接触时间越大，但即使投入的是微米或纳米大小的臭氧，在浮上时也会互相合并，使气泡变大，浮上速度变快，所以尽量增大氧化反应装置大小，增大其接触时间有限，再投入排出的未反应臭氧方式，需要另外的氧加压水泵系统和反应装置，费用增加及繁琐上面很难再利用，高浓度未反应臭氧因在环境基准值以下进行分解废弃，所以臭氧消耗量很大。