氣體分布器廣泛應(yīng)用于氣體吸收、氣液反應(yīng)、生化曝氣等氣液傳質(zhì)設(shè)備中,氣體在一定壓力的驅(qū)動(dòng)下,通過氣體分布器擴(kuò)散成微小氣泡匯入液體,進(jìn)行混合和傳質(zhì)。氣體分布器根據(jù)結(jié)構(gòu)可以分為管式、板式和盤式分布器;根據(jù)材料又可以分為陶瓷、橡膠膜片、聚乙烯和金屬分布器。氣體分布器的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和孔徑大小直接影響了其壽命和傳質(zhì)效果,例如,微孔氣體分布器產(chǎn)生氣泡的比表面積(A>6mm1)比一般分布器的比表面積(A<0.6mm1)大得多,使傳質(zhì)過程得到極大強(qiáng)化。
目前已有的氣體分布器存在許多缺陷,如中國(guó)專利CN101746895A公布了一種管式微孔曝氣方法及裝置設(shè)計(jì)了一種在橡膠膜片上均勻分布有Y型微孔的氣體分布器,利用曝氣時(shí)的氣體壓力使Y型空張開,氣體擴(kuò)散到水中;停止曝氣時(shí),由于橡膠自身的彈力和水壓使孔閉合。此裝置雖然可以避免水中物質(zhì)堵塞氣孔,但是由于橡膠本身易老化,不適用于含有氯或其他化學(xué)清潔劑的液體中,故使用壽命不長(zhǎng),且由于孔徑過大,曝氣效率不高。專利CN101982429A公布了超微孔曝氣器采用40~50目剛玉燒制成曝氣盤片,雖然克服了材質(zhì)老化的問題,但是盤式氣體分布器存在曝氣死角,且在應(yīng)用于污水曝氣時(shí)污水中的雜質(zhì)易落于盤面上,造成孔徑堵塞。專利CN1074837公布了膜氣體分布器是以金屬或有機(jī)的管式或平板膜為元件設(shè)計(jì)的氣體分布器。雖然該氣體分布器膜孔小,氣液傳質(zhì)能力強(qiáng),但是以金屬為材料的氣體分布器,由于金屬可能與溶液發(fā)生反應(yīng),使用范圍受到限制;而有機(jī)材料不耐酸堿、抗壓能力有限,也縮短了其使用壽命。因此,需要發(fā)明一種使用壽命長(zhǎng),氣液傳質(zhì)效率高的微孔氣體分布器。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問題提供一種陶瓷膜微孔氣體分布器。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是:
一、陶瓷膜微孔氣體分布器,包括殼體,殼體上有進(jìn)氣口、進(jìn)液口和排液口;所述的殼體內(nèi)裝有陶瓷膜元件,陶瓷膜元件的一端開口,一端用環(huán)氧樹脂封閉,進(jìn)氣口和陶瓷膜元件的開口端相通。
所述的陶瓷膜元件由無機(jī)金屬氧化物燒結(jié)而成。
所述的無機(jī)金屬氧化物為氧化鋁或氧化鋯。
所述的陶瓷膜元件的孔隙率為30%~60%。
所述的陶瓷膜元件的微孔孔徑為50nm~800nm。
所述的陶瓷膜元件為多個(gè),在殼體內(nèi)縱向平行排列。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),所述的殼體內(nèi)還裝有隔板,進(jìn)液口和排液口分別位于隔板的兩側(cè),隔板上局部有缺口,隔板上具有內(nèi)徑與陶瓷膜元件外徑相匹配的小孔,陶瓷膜元件從小孔中穿過。
所述的隔板為多塊,相鄰的隔板分別與殼體的兩側(cè)固接。
所述的隔板數(shù)量為奇數(shù),進(jìn)液口和排液口分別位于殼體的同側(cè)。
所述的隔板數(shù)量為偶數(shù),進(jìn)液口和排液口分別位于殼體的兩側(cè)。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),所述的殼體兩端還裝有花板,花板與殼體內(nèi)側(cè)壁固接,花板上具有內(nèi)徑與陶瓷膜元件外徑相匹配的小孔,陶瓷膜元件從小孔中穿過,進(jìn)液口和排液口與兩塊花板之間形成的空腔相通。
采用上述技術(shù)方案的積極效果:本實(shí)用新型利用膜材料的微孔特性,氣體從陶瓷膜元件的開口端進(jìn)入,從側(cè)壁的微孔放出,使氣泡細(xì)小、均勻,且液體由進(jìn)液口向排液口移動(dòng),使從陶瓷膜元件內(nèi)擴(kuò)散的氣泡在殼體內(nèi)與液體充分接觸,提高了氣液傳質(zhì)效率;在殼體兩端設(shè)有花板,防止了停止曝氣時(shí)液體回流至氣體泵的可能性,提高了泵的使用壽命;殼體內(nèi)有多塊隔板,在隔板的作用下,使液流更加湍急,液體和氣泡充分混合,提高氣液傳質(zhì)效率;與橡膠膜片、聚乙烯和金屬等材質(zhì)相比,陶瓷膜具有耐高溫、高壓、酸堿等特點(diǎn),可在各種溶液中長(zhǎng)期使用,連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),運(yùn)行穩(wěn)定,降低了運(yùn)行費(fèi)用。