專(zhuān)利名稱(chēng)：氣液體離子分離、混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種化學(xué)反應(yīng)裝置，具體地講是一種應(yīng)用于水處理，特別是污水的處理或者廢氣處理的氣液體離子分離、混合器。
污水和廢氣是最大的兩種環(huán)境污染源，為此世界各國(guó)的環(huán)?？茖W(xué)家作出大量的研究工作。而目前世界上使用最多的處理污水的方法是氧化還原法。為能大量地處理污水，加快污水處理過(guò)程，人們采用了如臭氧法或曝氣法等方法來(lái)加快其氧化還原反應(yīng)的速度，其工作原理是將臭氧或高純度的氧氣通入污水中曝氣，力求臭氧或氧氣的氧離子與污水中的電解液充分地結(jié)合，并以此促進(jìn)融于水中的電解液與氧離子快速地發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而將污水中的其它物質(zhì)中和、氧化還原而生成可與水分離的氣體或固態(tài)的其它特質(zhì)。但由于上述方法中臭氧或氧氣是為氣態(tài)，而污水為液態(tài)，其兩者很難進(jìn)行充分的結(jié)合，所以其氧化還原的過(guò)程仍很長(zhǎng)。在環(huán)保工作的實(shí)踐中證明，采用上述方法的污水的處理周期一般很長(zhǎng)，而且設(shè)備造價(jià)昂貴，占地面積較大，并因此大大地增加了污水的處理成本。
在化學(xué)工業(yè)中為加速氧化還原反應(yīng)的速度，一般采用電磁鐵通電后形成一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)，在該磁場(chǎng)的作用下，反應(yīng)雙方盡快形成離子狀態(tài)，但此種方法耗電過(guò)大，成本相當(dāng)高，所以一般不適應(yīng)用于工程量極大的污水處理。
目前對(duì)廢氣的處理，主要是工業(yè)煙塵的處理通常所采用的方法是水霧法，通常是在煙塵的排放出口施放水霧，首先利用水霧使煙塵中的塵粒沉淀；同時(shí)因?yàn)樵跓焿m排放初期具有較高的溫度，在此高溫狀態(tài)下，水分子較容易地與煙霧中其它的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，以期實(shí)現(xiàn)對(duì)煙塵的凈化處理。利用上述廢氣處理方法可將煙塵中的煤粉塵處理，而不再排黑色煙，但煙塵中仍存在有大量的污染物，如一氧化碳、二氧化硫、硫化氫、碳化氫等等，所以很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的目的在于提供一種氣液體離子分離、混合器，以最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，完成污水以及廢氣的快速、徹底的處理過(guò)程，并降低污水、廢氣的處理成本。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種氣液體離子分離、混合器，其特征在于包括具有一中空柱體，該中空柱體是由不銹鋼的殼體構(gòu)成，該中空柱體的兩端連設(shè)有法蘭，該中空柱體內(nèi)壁圓周上對(duì)稱(chēng)分布固設(shè)有不同極性天然磁鐵，每半周上的天然磁鐵的極性相同，該天然磁鐵為長(zhǎng)條狀，并延中空柱體的軸向設(shè)置，中空柱體內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度不得小于3000高斯。
本發(fā)明的目的還可由如下措施實(shí)現(xiàn)的，所述的中空柱體可呈圓柱型，并于中空柱體兩端與法蘭之間連接有漸縮的錐狀段，離子分離、混合器一端設(shè)有一高速霧化器，中空柱體的前段可設(shè)有一臭氧輸入管，該臭氧輸入管可連接于一臭氧發(fā)生裝置；天然磁鐵間可設(shè)有金屬板，該金屬板或金屬條可延上述中空柱體軸向延設(shè)；將天然磁鐵可左、右對(duì)稱(chēng)設(shè)置。
本發(fā)明的氣液體分離、混合器當(dāng)處理污水時(shí)的工作原理是由于在本發(fā)明的中空柱體內(nèi)具有一由天然磁鐵構(gòu)成的強(qiáng)磁場(chǎng)，而自然界的水尤其是污水通常被認(rèn)為是導(dǎo)電的，所以當(dāng)其通過(guò)該天然磁鐵所構(gòu)成的強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生一自然電場(chǎng)。在該磁場(chǎng)和電場(chǎng)的環(huán)境下，水分子或污水的水分子集團(tuán)的陰陽(yáng)離子快速離解，分離成離子狀態(tài)。此時(shí)再加入諸如臭氧類(lèi)的反應(yīng)物后，污水中水分子集團(tuán)中的其它呈離子狀態(tài)的物質(zhì)會(huì)與該反應(yīng)物發(fā)生強(qiáng)烈地氧化還原、化合以及分解反應(yīng)，從而迅速完成分子結(jié)構(gòu)的重新組合過(guò)程，生成水與其它物質(zhì)的混合物，從而達(dá)到水的凈化作用。僅以幾種污水中常見(jiàn)的其它物質(zhì)與臭氧的反應(yīng)過(guò)程如下(1)(2)(3)(4)(5)(6)
(7)
(8)(9)(10)
(11)
本發(fā)明的氣液體離子分離、混合器當(dāng)處理廢氣時(shí)主要是一種離子的混合過(guò)程，其工作原理是也是利用離子發(fā)生器內(nèi)所具有的強(qiáng)磁場(chǎng)；首先注入諸如臭氧雨的液態(tài)反應(yīng)物與廢氣進(jìn)行充分混合，以形成一種氣液混合物，該氣液混合物經(jīng)過(guò)該強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，會(huì)發(fā)生上述如污水的物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。以最主要的工業(yè)廢氣煙塵中硫化氫H2S為例，試驗(yàn)證明，其與臭氧結(jié)合在強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下發(fā)生如下反應(yīng)，該反應(yīng)的最終產(chǎn)物為可再利用的3H2SO4，本發(fā)明人所作的大量試驗(yàn)證明，利用本發(fā)明可以改變千百年煙塵的排放方法，取締煙囪。
綜上所述，污水和廢氣在流經(jīng)本發(fā)明的裝置的過(guò)程中能迅速地完成污水或廢氣分子集團(tuán)的分子分離以及再重組的過(guò)程，該過(guò)程在自然電場(chǎng)和永久磁場(chǎng)的作用下完成的更加徹底，其裝置本身可不使用任何電源，也無(wú)任何污染物產(chǎn)生，不僅能大大地加快污水和廢氣的處理過(guò)程，而且降低其處理成本。
附面說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本發(fā)明的第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的立體分解圖4為本發(fā)明的第三種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的第四種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明的第五種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明的一種應(yīng)用實(shí)施例。
下面將結(jié)合實(shí)施例及其附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明如下；請(qǐng)參見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明的離子分離、混合器1為具有一定長(zhǎng)度的中空柱體2，是由不銹鋼制成的殼體構(gòu)成，在本實(shí)施例中，中空柱體2是呈圓柱型，該中空柱體2的兩端連接有漸縮的錐狀段3，該兩錐狀段3分別連設(shè)有法蘭4。該法蘭4可將本裝置連接于污水處理系統(tǒng)或廢氣處理系統(tǒng)的通路中。
本發(fā)明的中空柱體2內(nèi)壁圓周上對(duì)稱(chēng)分布固設(shè)有不同極性天然磁鐵5，每半周上的天然磁鐵5的極性相同。該天然磁鐵5為長(zhǎng)條狀，并延中空柱體2的軸向延伸。此種磁鐵結(jié)構(gòu)的分布使得中空柱體2內(nèi)形成一強(qiáng)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)的強(qiáng)度由天然磁鐵的磁性確定，但不得小于3000高斯。
中空柱體2內(nèi)壁兩端可設(shè)有一段嵌槽21，天然磁鐵5的兩端嵌設(shè)于該嵌槽21內(nèi)，該嵌槽21可為燕尾槽型，天然磁鐵5因此而固定連接于中空柱體2內(nèi)壁。錐狀段3可焊接于中空柱體2的兩端。天然磁鐵5與中空柱體2的固定連接方式也可采用焊接的方法。
如圖2和圖3所示，在本實(shí)施例中，中空柱體2內(nèi)設(shè)有兩金屬板22，該金屬板22由兩種不同的金屬構(gòu)成。如圖示，該金屬板22上可開(kāi)均布設(shè)有嵌槽23，上的天然磁鐵5嵌設(shè)于該嵌槽23內(nèi)，再將金屬板22彎折后插裝入中空柱體2內(nèi)，將天然磁鐵5固定嵌設(shè)于中空柱體2內(nèi)。該金屬板22也有助于加快磁場(chǎng)內(nèi)的物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。圖4示出本發(fā)明的第三種實(shí)施例，在本實(shí)施例中，天然磁鐵5以嵌槽的形式嵌設(shè)于中空柱體2的內(nèi)壁上，并在磁鐵5的間隔中可設(shè)有金屬條24，該金屬條24同磁鐵5相同延中空柱體2軸向延伸設(shè)置。金屬條24的作用與上述金屬板22的作用相同，可加快磁場(chǎng)內(nèi)的反應(yīng)速度。
上述實(shí)施例中所示出的結(jié)構(gòu)，用于處理污水時(shí)，中空柱體2內(nèi)流過(guò)的水有時(shí)不會(huì)太滿，所以該天然磁鐵5的極向應(yīng)水平左右對(duì)稱(chēng)，使得中空柱體2內(nèi)的磁力線有分布能垂直于流通水的切割方向。為此上述的連接法蘭4呈四邊形，有利于在安裝時(shí)調(diào)整磁場(chǎng)的方向。
圖5為本發(fā)明的第四例，在本實(shí)施例中，錐狀段3的連接于中空柱體2的一端設(shè)有狀止口31，天然磁鐵5的長(zhǎng)度大于中空柱體2，其兩端伸出于中空柱體2外。一定位環(huán)套32，其周邊均勻分布有定位槽33，該定位槽33配合于磁鐵5的截面形狀，該定位環(huán)套32與上述止口31的配合，在錐狀段31上右形成一定位孔，天然磁鐵5的兩端插設(shè)于該定位孔內(nèi)，再將錐狀段3焊接于中空柱體2的兩端，從而將天然磁鐵5固設(shè)于中空柱體2內(nèi)。此種天然磁鐵5的固定結(jié)構(gòu)的加工工藝性較好。
上述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)在使用時(shí)，是利用兩端的法蘭4與污水處理或廢氣處理系統(tǒng)連接。如前述的本發(fā)明的工作原理，在處理污水時(shí)，可在本裝置的前段可設(shè)有一霧化混合倉(cāng)5，污水在該霧化混合倉(cāng)5內(nèi)先進(jìn)行霧化處理，并注入一定量的臭氧氣體，使之充分混合后，再進(jìn)入本發(fā)明的帶有強(qiáng)磁場(chǎng)的中空柱體2內(nèi)，當(dāng)污水并穿經(jīng)該磁場(chǎng)同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一自然電場(chǎng)，污水在該強(qiáng)磁場(chǎng)和電場(chǎng)的作用下，其分子結(jié)構(gòu)被打碎，呈活躍的離子狀態(tài)，并與臭氧發(fā)生劇烈的物理化學(xué)反應(yīng)，重新形成水、氣體和其它物質(zhì)，從而迅速地完成污水的凈化處理。
本發(fā)明也可應(yīng)用于對(duì)自來(lái)水的處理。目前通常對(duì)自來(lái)水的處理是使用漂白粉殺菌，但由于漂白粉在殺菌的同時(shí)也會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生諸多的副作用。另外由于自來(lái)水中仍存在有大量的其它物質(zhì)，長(zhǎng)期使用后這些物質(zhì)與供水管中的鐵發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生諸如Fe2O3類(lèi)物質(zhì)，將供水管銹損?？蓪⒈景l(fā)明的裝置安裝于一供水分支的初端，例如一幢建筑物的供水塔的出口，自來(lái)水穿經(jīng)本發(fā)明的離子分離器，可生成Fe3O4，該物質(zhì)在供水管內(nèi)形成保護(hù)層，即防止供水管的銹損，又不會(huì)造成對(duì)自來(lái)水的污染；同時(shí)臭氧也會(huì)對(duì)自來(lái)水起到極好殺菌的作用。
請(qǐng)參見(jiàn)圖6示出本發(fā)明的第五種實(shí)施例，在本實(shí)施例中，離子分離器的一端法蘭4內(nèi)設(shè)有一高速霧化器6，該霧化器6可為常規(guī)的霧化裝置，其作用是源水先霧化后再進(jìn)入離子分離器內(nèi)。中空柱體2的前段可設(shè)有-臭氧輸入管7，該臭氧輸入管7可連接于一臭氧發(fā)生裝置，以向中空柱體2內(nèi)輸入臭氧，以利于流經(jīng)離子分離器內(nèi)的氧化還原反應(yīng)。本實(shí)施例適用于處理量較大的生活廢水的處理過(guò)程。
圖7為本發(fā)明在處理工業(yè)煙塵的實(shí)施例，在本實(shí)施例中離子分離器輸入端的法蘭4可連接一冷卻倉(cāng)9，該冷卻倉(cāng)9連接-噴霧裝置10，通過(guò)該噴霧裝置10向冷卻倉(cāng)9內(nèi)噴曬臭氧雨，工業(yè)煙塵在該冷卻倉(cāng)9內(nèi)冷卻并與臭氧混合后再進(jìn)入本發(fā)明的離子分離器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，從而達(dá)到煙塵的凈化處理。
權(quán)利要求
1.一種氣液體離子分離、混合器，其特征在于包括具有一中空柱體，該中空柱體是由不銹鋼的殼體構(gòu)成，該中空柱體的兩端連設(shè)有法蘭，該中空柱體內(nèi)壁圓周上對(duì)稱(chēng)分布固設(shè)有不同極性天然磁鐵，每半周上的天然磁鐵的極性相同，該天然磁鐵為長(zhǎng)條狀，并延中空柱體的軸向設(shè)置，中空柱體內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度不得小于3000高斯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液體離子分離、混合器，其特征在于中空柱體可呈圓柱型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液體離子分離、混合器，其特征在于中空柱體兩端與法蘭之間連接有漸縮的錐狀段。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液體離子分離、混合器，其特征在于中空柱體內(nèi)壁兩端可設(shè)有一段嵌槽，天然磁鐵的兩端嵌設(shè)于該嵌槽內(nèi)，將天然磁鐵固定連接于中空柱體內(nèi)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氣液體離子分離、混合器，其特征在于錐狀段可焊接于中空柱體的兩端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液體離子分離、混合器，其特征在于天然磁鐵與中空柱體的固定連接方式也可采用焊接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種氣液體離子分離、混合器，其特征在于錐狀段的連接于中空柱體的一端設(shè)有環(huán)狀止口，天然磁鐵的長(zhǎng)度大于中空柱體，其兩端伸出于中空柱體外，一定位環(huán)套，其周邊均勻分布有定位槽，該定位槽配合于磁鐵的截面形狀，該定位環(huán)套與上述止口的配合，在錐狀段上形成一定位孔，天然磁鐵的兩端插設(shè)于該定位孔內(nèi)，將天然磁鐵固設(shè)于中空柱體內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液體離子分離、混合器，其特征在于離子分離器一端設(shè)有一高速霧化器，中空柱體的前段可設(shè)有一臭氧輸入管，該臭氧輸入管可連接于一臭氧發(fā)生裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液體離子分離、混合器，其特征在于所述的天然磁鐵間可設(shè)有金屬板，該金屬板或金屬條可延上述中空柱體軸向延設(shè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液體離子分離、混合器，其特征在于所述的天然磁鐵可左、右對(duì)稱(chēng)設(shè)置。
全文摘要
一種氣液體離子分離、混合器,其特征在于包括具有一中空柱體,該中空柱體是由不銹鋼的殼體構(gòu)成,該中空柱體的兩端連設(shè)有法蘭,該中空柱體內(nèi)壁圓周上對(duì)稱(chēng)分布固設(shè)有不同極性天然磁鐵,每半周上的天然磁鐵的極性相同,該天然磁鐵為長(zhǎng)條狀,并延中空柱體的軸向設(shè)置,中空柱體內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度不得小于3000高斯。本發(fā)明以最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),完成污水以及廢氣的快速、徹底的處理過(guò)程,并降低污水、廢氣的處理成本。
文檔編號(hào)C02F1/78GK1229061SQ9810102
公開(kāi)日1999年9月22日 申請(qǐng)日期1998年3月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月17日
發(fā)明者郭鐵柱 申請(qǐng)人:郭鐵柱