CN110170244B - 发光器件填料塔 - Google Patents

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Abstract

发光器件填料塔，与传统紫外光解***结构不同的是，用表面密布凸起的球状、短管状、异形发光器件作为填料塔中的填料，密集堆填，用微波激发发光，使反应气体和液体直接与发光器件表面接触，最大限度增加发光器件表面积在填料塔空间中的比例，使发光器件表面成为主要的反应界面，获得更高的反应效率。

Description

发光器件填料塔
技术领域
发光器件填料塔。一种用发光器件作为填料的填料喷淋塔。
背景技术
喷淋填料塔是常用于气、液交换的化工装置，塔的顶端有喷淋装置，喷出液体，底部喷出气体，液体和气体逆向流动。塔的内部填充填料，用以增大气、液接触的面积。这是一项应用普遍应用的成熟技术。其中，所使用的填料有用金属、陶瓷、玻璃等各种材质制成；其形状有球状、环装、片状、异形，如有拉西环，鲍尔环……，有整装和散堆等形式。也有用催化剂制成的填料。
除了用催化剂作为填料之外，其余所有填料的作用都只是作为一个气、液交换的界面，其本身很少参与交换过程。
近年来出现了用紫外线处理气体和液体的技术，利用光化学反应产生自由基，氧化解析分子结构，加快反应速度和深度，分解污染物。
但是，这些技术还仅仅利用了光效应，发光器件之间的间隔距离都很大，至少在10---50mm，发光器件的表面积在整个反应空间中所占的份额微不足道，发光器件本身的表面所具有的气、液接触的界面功能没有被很好利用。而且，由于光的强度与距离光源的平方成反比，光器件表面的光强度要大得多，最佳的反应位置是发光器件表面，所以，增加发光器件的表面积在填料塔或光化学反应装置中的比重至关重要。
发明内容
本发明的思路是：既然发光器件的表面难免要与反应气体、反应液体直接接触，就应当尽可能发挥发光器件的表面作为气、液接触的界面，尽可能加大发光器件与反应介质接触的面积，当这个面积最大限度增加时，就是将发光器件直接作为一种填料在中填料塔中使用，为此，本发明提出了一种用发光器件作为填料的填料塔方案。
发光器件填料塔，其实质在于：用透紫外光的玻璃制成空心球形体，或用透紫外光的玻璃制成封闭短管，或用透紫外光的玻璃制成空心多边体，或透紫外光的玻璃制成空心异形体，内充惰性气体，制成紫外光发光器件填料。
为了进一步增加球状发光器件和短管状发光器件的表面积，增加反应面积，同时增加填料之间的间隙，减少填料塔的阻力，球状发光器件或管装发光器件的均制成密布凸起的表面。
将所述光发光器件填料装填到塔形容器中，或密集堆填到塔形容器中，堆积形成的发光器件填料堆，构成发光器件填料塔，所述发光器件填料塔中的发光器件彼此紧密接触，所述发光器件填料之间的间隙是反应液体和反应液体的通道；所述填料塔的外壁安装微波发生器，波导管将微波波束导向所述发光器件填料；工作时，反应液体从所述填料塔顶部喷出，沿所述发光器件填料之间的间隙以及发光器件填料的表面向下流动；分布在所有发光器件填料的表面；反应气体从所述填料塔底部喷出，沿所述发光器件填料之间的间隙以及发光器件填料的表面向上运动，分布在所有发光器件填料的表面，反应液体和反应气体在所述发光器件填料表面接触；同时，所述微波器件工作，受微波的作用，所述发光器件填料发出紫外线光，参与反应液体和反应气体之间的光化学过程。
所述发光器件填料是用透紫外光的玻璃制成的空心球形体，其直径为20----100mm，其壁厚2---5mm；表面或光滑，或密布柱状凸起，或密布半球状凸起，或密布锥状的凸起。
所述发光器件填料是用透紫外光的玻璃制成的封闭短管，其直径10----100mm，其长度20---100mm，其壁厚1---5mm。表面或光滑，或密布柱状凸起，或密布半球状凸起，或密布锥状的凸起。
所述微波发生器产生的微波波束通过所述波导管送至所述紫外光发光器件填料堆的里面。
附图说明
附图1是本发明发光器件填料塔一个实例的示意图。图中（1）是反应液体喷头；（2）是填料塔壳体；（3）是发光器件填料以及发光器件填料堆；（4）是微波发生器；（5）是波导管；（6）是反应液体箱；（7）反应气体进气管。
具体实施
一个用于处理一氧化氮的小型装置，填料塔直径300mm,填料高度500mm，紫外光发光器件填料为球形，直径40mm，微波总功率1千瓦，反应液体为过硫酸铵或双氧水，一氧化氮浓度800mg/m³，流量100m³/h，处理结果6mg/m³。
一个用于处理VOC气体的小型装置，填料塔直径300mm,填料高度500mm，发光器件填料为球形，直径40mm，微波总功率1千瓦，没有加反应液体，浓度800mg/m³，流量100m³/h，处理结果15mg/m³。

Claims (4)

1.发光器件填料塔，其实质在于：用透紫外光的玻璃制成表面密布凸起的空心球形体，或用透紫外光的玻璃制成表面密布凸起封闭短管，或用透紫外光的玻璃制成表面密布凸起空心多边体，或用透紫外光的玻璃制成表面密布凸起空心异形体，内充惰性气体，制成发光器件填料；将所述发光器件填料装填到塔形容器中，或密集堆填到塔形容器中，堆积形成的发光器件填料堆，所述发光器件填料堆与所述塔形容器一同构成发光器件填料塔；所述发光器件填料塔中的发光器件彼此紧密接触，所述发光器件填料之间的间隙是反应液体和反应液体的通道；所述填料塔的外壁安装微波发生器，波导管将微波波束导向所述发光器件填料；工作时，反应液体从所述填料塔顶部喷出，沿所述发光器件填料之间的间隙以及所述发光器件填料的表面向下流动；分布在所有发光器件填料的表面；反应气体从所述填料塔底部喷出，沿所述发光器件填料之间的间隙以及所述发光器件填料的表面向上运动，分布在所有发光器件填料的表面，反应液体和反应气体在所述发光器件填料表面接触；同时，所述微波器件工作，受微波的作用，所述发光器件填料发出紫外线光，参与反应液体和反应气体之间的光化学过程。
2.根据权利要求1所述的发光器件填料塔，其特征在于，所述发光器件填料是用透紫外光的玻璃制成的表面密布凸起的空心球形体，其直径为20----100mm，其壁厚2---5mm；其外表面或光滑，或密布柱状凸起，或密布半球状凸起，或密布锥状凸起。
3.根据权利要求1所述的发光器件填料塔，其特征在于，所述发光器件填料是用透紫外光的玻璃制成的表面密布凸起的封闭短管，其直径10----100mm，其长度20---100mm，其壁厚1---5mm，其外表面或光滑，或密布柱状凸起，或密布半球状凸起，或密布锥状凸起。
4.根据权利要求1所述的发光器件填料塔，所述微波发生器产生的微波波束通过所述波导管送至所述发光器件填料堆的里面。
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