ES2329026T3 - Vasija de reaccion para el tratamiento de agua con ozono. - Google Patents

Abstract

Vasija de reacción para el tratamiento de agua, en particular de agua potable o de agua de piscina, mediante ozono, con una entrada (10) para agua ozonizada, una salida (30) para agua depurada y una descarga para aire secundario eventualmente cargado con un resto de ozono, donde en la vasija de reacción (1) están previstos unos tubos de reacción (12, 13, 14) que definen unas vías de flujo para el agua ozonizada, y en los cuales tiene lugar principalmente la reacción entre el ozono y las impurezas contenidas en el agua que se pretende tratar, estando reunidos los tubos de reacción (12, 13, 14) para formar por lo menos una bujía de reacción (7), donde a continuación de un orificio de entrada (15) de la bujía de reacción (7) está previsto un primer canal de reacción (20a), que después de un primer cambio de sentido (24a) pasa a un segundo canal de reacción (20b), orientado en sentido opuesto al primer canal de reacción (20a), caracterizado porque el primer canal de reacción (20a) está dispuesto de tal modo que es atravesado por el flujo de abajo hacia arriba, porque el segundo canal de reacción (20b) está dispuesto de tal modo que es atravesado por el flujo de arriba hacia abajo, porque a continuación del segundo canal de reacción (20b) y después de un segundo cambio de sentido (24b) está previsto por lo menos un tercer canal de reacción (20c) adicional, dirigido en sentido opuesto al segundo canal de reacción (20b).

Description

Vasija de reacción para el tratamiento de agua con ozono.

La presente invención se refiere a una vasija de reacción y a un procedimiento para el tratamiento de agua, en particular de agua potable o agua de piscina, mediante ozono, con una entrada para agua ozonizada, una salida para agua depurada y una salida para aire secundario eventualmente con residuos de ozono. Esta clase de vasijas de reacción se pueden emplear en instalaciones de tratamiento de agua potable o de agua de piscina, a las que se añade ozono para la descomposición de sustancias orgánicas, bacterias y otras impurezas.

En la desinfección mediante ozono de agua de piscinas se añade el ozono al flujo principal que recircula o a un flujo parcial del agua de la piscina, generalmente con una concentración de 1 a 1,2 g/m^{3}, y se conduce a una vasija de reacción. Por medio de una instalación de purga de aire se evacuan el ozono residual gaseoso y el aire secundario. Para ello se convierte en dióxido de carbono el ozono en un filtro de carbón activado, de modo que el aire que sale está exento de ozono. El restante ozono disuelto en el agua que no ha hecho reacción con sustancias orgánicas o se ha degradado de algún otro modo se elimina en el exterior de la vasija de reacción mediante una instalación de filtrado por carbón activado, para que el agua que se conduce a la piscina esté básicamente exenta de ozono.

En un procedimiento descrito en el documento DE 100 22 093 A1 se renuncia a una instalación de filtrado por carbón activado y únicamente se somete al ozono un flujo parcial de agua. El flujo parcial de agua se vuelve a incorporar al flujo principal de agua después del tramo de reacción, quedando diluido en aquel. Mediante una regulación se dosifica la aportación de ozono en el flujo parcial de agua de tal modo que el contenido de ozono residual en el agua de la piscina esté por debajo del valor límite admisible de 0,05 mg/l.

Las vasijas de reacción conocidas hasta la fecha para el tratamiento de agua potable y/o agua de piscinas tienen por lo general forma y presentan en la parte inferior una entrada situada lateralmente para el agua cargada de ozono que se trata de depurar, una salida también dispuesta lateralmente en la zona superior para el agua depurada así como una salida para la evacuación de ozono residual gaseoso y aire secundario. El agua cargada de ozono que se trata de depurar se conduce al fondo de la caldera en una tubería cerrada situada en la caldera, y desemboca en el extremo inferior de esta tubería en el interior de la caldera. Pero mediante esta forma de conducción del agua no se consigue una distribución homogénea de las burbujas de gas en el agua que se trata de depurar ni una mezcla intensiva de la fase gaseosa y de la fase líquida, de modo que la fase acuosa que se trata de depurar sólo presenta un contenido de ozono muy por debajo de la concentración de saturación, debido a un proceso insuficiente de disolución del gas, y las impurezas contenidas sólo se pueden degradar de forma insuficiente. Por otra parte, y debido a la velocidad de flujo y la gran diferencia de densidad entre las burbujas de gas y la fase acuosa se producen en el volumen de la envolvente de la caldera del reactor unas turbulencias incontroladas que dan lugar a corrientes de cortocircuito con unos contenidos de ozono netamente diferentes. Por este motivo, vista la fase acuosa en toda la sección de la vasija de reacción, esta presenta una carga desigual de ozono, de modo que no se puede tomar una muestra de medición representativa que después de la determinación del contenido de ozono permita controlar de forma segura la producción de ozono y la aportación de ozono antes de la vasija de reacción, y que por lo tanto permita una regulación segura del contenido de ozono residual en la fase acuosa después de la salida de la vasija de reacción.

Por el documento JP 05 305287 se conoce una instalación de reacción en la que se mezcla el agua sin tratar con aire ozonizado, antes de su entrada a un tubo interior. Esta mezcla se conduce primeramente por el interior del tubo interior hacia abajo antes de que se vuelva a desplazar hacia arriba en un tubo exterior volcado sobre aquél. En el extremo superior del tubo exterior la mezcla pasa a la vasija de reacción en la que se agita la mezcla mediante un mezclador estático.

Por el documento JP 08 299974 se conoce una vasija de reacción en la que se alimenta agua con un gas ozonizado por el extremo superior de un tubo interior En este tubo, la mezcla se desplaza hacia abajo, y después de un cambio de sentido en el extremo inferior de este tubo se vuelve a conducir hacia arriba por el interior de un tubo exterior. En el tubo exterior están dispuestas varias placas separadoras que se extienden en el sentido del eje de tubo y que subdividen el volumen en el tubo exterior.

Una vasija de reacción similar se describe en el documento US 4.572.821 A, donde un fluido que se ha de tratar se introduce junto con gas ozonizado a través de varios tubos que se extienden en sentido vertical, desde arriba al interior de una vasija de reacción, y que por abajo sale de los tubos. El fluido fluye a continuación hacia arriba entre los tubos y la envolvente de la vasija de reacción, estando previstas numerosas aletas conductoras para obtener una mejor mezcla, y que dan lugar a un flujo turbulento. En el extremo superior de la vasija de reacción se extrae a través de una salida el fluido mezclado con ozono.

El documento JP 09 239381 muestra un dispositivo para el tratamiento de agua mediante productos químicos, en el que el agua se conduce alternativamente hacia arriba y hacia abajo a través de unos tubos situados unos junto a los otros. En el extremo superior o en el extremo inferior respectivamente de estos tubos están dispuestas sendas cajas en las que tiene lugar el cambio de sentido del agua.

El objetivo de la invención es por lo tanto asegurar un tiempo de permanencia suficientemente largo y uniforme del agua cargada de ozono que se trata de depurar así como una disolución óptima del ozono en la fase acuosa para conseguir una reacción lo más completa posible del ozono con las impurezas. Además se trata de posibilitar una regulación segura del contenido residual de ozono en la fase acuosa después de salir de la vasija de reacción.

De acuerdo con la invención se resuelve este objetivo por medio de una vasija de reacción que presenta las características de la reivindicación 1 y con un procedimiento que presenta las características de la reivindicación 18.

Unas realizaciones ventajosas de la invención se deducen de las reivindicaciones subordinadas.

Sorprendentemente la vasija de reacción conforme a la invención no solo permite conseguir una depuración casi total del agua sino también una regulación segura de la producción de ozono y por lo tanto del contenido residual de ozono en el agua depurada, después de su salida de la vasija de reacción. Debido a los canales de reacción definidos por las bujías de reacción se asegura en la vasija de reacción un tiempo de permanencia uniforme del agua que se trata de depurar, pudiendo adaptarse el tiempo de permanencia de modo flexible a los requisitos respectivos mediante la variación de la longitud y/o del diámetro de los canales de reacción. Además, en el primer canal de reacción que transcurre esencialmente en sentido vertical de abajo hacia arriba y en el cambio de sentido del primero al segundo canal de reacción se forman burbujas de gas de ozono residual no disuelto y de aire secundario, a lo largo de las cuales el agua que se trata de depurar solamente puede pasar formando una película delgada a lo largo de las superficies de pared, con las correspondientes mayores velocidades del flujo. Debido a la gran interfaz gas/líquido resultante de la formación de las burbujas de gas así como debido a las turbulencias generadas por las velocidades de flujo localmente superiores en la película de fluido se consigue una disolución óptima del ozono en la fase acuosa, de modo que en la cámara de reacción y debido a la reacción del ozono disuelto con las impurezas del agua que se trata de depurar, el ozono consumido se redisuelve inmediatamente y por lo tanto el contenido de ozono del agua que se trata de depurar se corresponde casi constantemente con la concentración de saturación a lo largo de la vía de flujo. Otra ventaja de la vasija de reacción conforme a la invención consiste en que debido a las vías de flujo uniformes definidas en los canales de reacción se pueden ajustar en el volumen de la envolvente de la vasija de reacción unas condiciones de flujo laminares, por lo que debido al consumo de ozono persistente también fuera de las bujías de reacción por la reacción con las impurezas contenidas en la fase acuosa, resulta en el volumen envolvente de la vasija de reacción un gradiente de ozono disuelto en el agua que disminuye uniformemente, mirando de abajo hacia arriba. Esto permite extraer una muestra de medición representativa, lo cual es condición necesaria para poder regular con seguridad el contenido de ozono residual en la fase acuosa después de la salida de la vasija de reacción.

De acuerdo con la invención está previsto a continuación del segundo canal de reacción y después de un segundo cambio de sentido, por lo menos otro tercer canal de reacción orientado en sentido opuesto al segundo canal de reacción. De este modo se incrementa la longitud de la vía de flujo definida por los canales de reacción dentro de la vasija de reacción, y por lo tanto también el tiempo de permanencia.

En un perfeccionamiento de la invención se propone realizar los canales de reacción de tal modo que en las transiciones del primer canal de reacción al segundo canal de reacción, así como del segundo canal de reacción al tercer canal de reacción, se cambie de sentido cada vez aproximadamente en 180º. Esto permite una forma de construcción compacta de las bujías de reacción y gracias a la posibilidad de formación de burbujas de gas, especialmente en la transición del primer al segundo canal de reacción pero también en el primero y en el segundo canal de reacción, fomenta el proceso de disolución del gas.

Las bujías de reacción están formadas preferentemente por tres tubos cilíndricos dispuestos concéntricos entre sí, con diámetros que van aumentando de uno a otro, definiendo el volumen interior del primer tubo que transcurre preferentemente de abajo hacia arriba (tubo ascendente), el primer canal de reacción, el volumen envolvente del correspondiente segundo tubo concéntrico con aquél (tubo invertido), con un diámetro mayor con respecto al primer tubo ascendente, el segundo canal de reacción, y el volumen envolvente del tubo exterior (tubo de contra-vuelta) el tercer canal de reacción. El dimensionado escalonado de los tubos de reacción se elige conforme a la invención de tal modo que se obtengan lo mejor posible unas velocidades de flujo iguales, como en la entrada y salida de la vasija de reacción.

En un perfeccionamiento de la invención, el tubo invertido que limita por el exterior el segundo canal de reacción está volcado sobre el tubo ascendente contiguo al orificio de entrada, y por el lado opuesto al orificio de entrada está cerrado por una placa de tapa. De este modo se impide que el agua que se trata de depurar pueda salir de la transición del primer al segundo canal de reacción y se obtenga un cambio de sentido definido.

En la transición del segundo al tercer canal de reacción esto se consigue porque el tubo de contra-vuelta que limita por el exterior del tercer canal de reacción está limitado por su lado orientado hacia el orificio de salida por un tramo de fondo que es atravesado por el primer canal de reacción. El tubo invertido que limita por el exterior el segundo canal de reacción se apoya preferentemente en el tramo del fondo sobre una placa ranurada del fondo. La placa ranurada del fondo puede presentar unos orificios orientados radialmente hacia el exterior, a través de los cuales puede fluir el agua. Alternativamente existe la posibilidad de prever unos puentes radiales sobre los que se apoya el tubo invertido y entre los cuales el agua puede cambiar de sentido. Mediante la placa ranurada del fondo o los puentes no solamente se logra en el extremo inferior del tubo invertido el cambio de sentido del flujo para pasar al tercer canal de reacción sino también en el extremo superior del tubo invertido una distancia suficiente entre la placa de tapa y el orificio de salida del tubo ascendente.

El tramo del fondo presenta conforme a una realización preferente de la invención, un tramo roscado con rosca exterior mediante la cual se pueden enroscar las bujías de reacción en orificios roscados de una placa del fondo que de acuerdo con la invención separa un domo inferior de la cámara de reacción. El hecho de enroscar las bujías de reacción en la placa del fondo permite sustituir las bujías de reacción de forma rápida y sencilla, por ejemplo si surge una avería. Por otra parte esta disposición permite efectuar un cambio de preparación sencillo de la vasija de reacción, por ejemplo para prolongar o acortar el tiempo de permanencia al sustituir las bujías de reacción por otras correspondientemente más largas o más anchas o más cortas y más delgadas.

La descarga del agua de piscina depurada de la vasija de reacción tiene lugar conforme a la invención a través de por lo menos un tubo de descarga que conduce a la salida y que de acuerdo con un perfeccionamiento de esta idea de la invención se abre en la cámara de reacción algo por encima de la placa del fondo. Si tal como está previsto en una de las realizaciones de la invención se han previsto varias conducciones de descarga entonces éstas pueden estar unidas en el extremo superior de la cámara de reacción por medio de un conducto de unión que tenga por ejemplo forma anular, con una conducción de descarga central que conduzca a la salida.

De acuerdo con la invención, la cámara de reacción está separada hacia arriba, respecto al domo superior en el que está previsto un orificio de purga de aire, por una placa de tapa que presenta una pluralidad de orificios, por ejemplo una chapa perforada o similar. A través de éste se puede evacuar de la vasija de reacción el aire secundario que eventualmente contiene todavía ozono residual.

En un perfeccionamiento de la invención, la mezcla de gas/agua se conduce al domo inferior a través de un codo de 45º dispuesto horizontalmente. De este modo se le imparte al volumen de líquido un movimiento de turbulencia que provoca una distribución lo más uniforme posible de las burbujas de gas ozono/aire complementario en el agua, y forma una interfaz lo más grande posible entre el gas y el fluido.

La invención se describe a continuación con mayor detalle sirviéndose de un ejemplo de realización y del dibujo. Todas las características descritas y/o representadas gráficamente constituyen por sí solas o en una combinación cualquiera el objeto de la invención, con independencia de que estén reunidas en las reivindicaciones o de su referencia cruzada.

Las figuras muestran:

Fig. 1 una sección longitudinal esquemática de la vasija de reacción conforme a la invención para la depuración de agua de piscina mediante ozono,

Fig. 2 una sección parcial esquemática a través de una bujía de reacción empleada en la vasija de reacción, en una representación en despiece ordenado, encima de una placa de tobera, y

Fig. 3 una vista en planta de una placa ranurada del fondo.

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Tal como se puede ver por la Fig. 1, la vasija de reacción 1 con forma de caldera está subdividida en un domo inferior 2 para la entrada y homogeneización del agua de piscina cargada de ozono, una cámara de reacción 3 intermedia, esencialmente cilíndrica en la que tiene lugar principalmente la reacción del ozono con las impurezas que se encuentran en el agua de la piscina que se trata de depurar, así como un domo superior 4 para separar del agua de piscina depurada la mezcla de gases a base de aire secundario y ozono residual.

El domo inferior 2 está separado de la cámara de reacción 3 por medio de una placa de fondo 5 en la que se han realizado una pluralidad de orificios roscados 6 para enroscar las bujías de reacción 7. La cámara de reacción 3 está abierta hacia arriba, hacia el domo superior 4.

En el domo inferior 2 y debajo de la placa del fondo 5 está prevista una entrada lateral 10 que está comunicada con una pieza acodada 11 de unos 45º dispuesta esencialmente en posición horizontal, para introducir en el domo inferior 2 el agua de piscina cargada de ozono. Mediante la introducción esencialmente tangencial del agua de piscina en el domo inferior 2, conseguida de este modo, se le impone al agua una rotación que consigue una distribución uniforme de la fase gaseosa en la fase acuosa, y con ello una interfaz gas/líquido lo mayor posible.

En la forma de realización representada, las bujías de reacción 7 constan cada una de tres tubos de reacción verticales, dispuestos concéntricamente los unos sobre los otros, concretamente un tubo ascendente 12, un tubo invertido 13 y un tubo de contra-vuelta 14. Sin embargo según necesidad existe la posibilidad de renunciar al tubo de contra-vuelta 14, o añadir de forma correspondiente tubos de reacción adicionales, unos sobre otros alternando un cambio de sentido superior/inferior.

La bujía de reacción 7 presenta un tramo del fondo 15 que por medio de un tramo roscado 16 con rosca exterior está enroscado en un orificio roscado 6 de la placa del fondo 5. El sellado de la cámara de reacción 3 respecto al domo inferior 2 se consigue en este caso por medio de una junta periférica 17 dispuesta en la cara inferior del tramo del fondo 15 en una ranura anular 18, y que asienta contra la placa del fondo 5. Alternativamente se puede renunciar a la garganta anular 18 en el tramo del fondo 15 y prever en su lugar una junta entre la rosca exterior 16 y la rosca interior 6 por medio de un sellante compatible con el proceso, por ejemplo una cinta de sellado de PTFE. El tramo del fondo 15 presenta un orificio de entrada 19 central que se continúa en el orifico roscado 6 de la placa del fondo 5.

A continuación del orificio de entrada 19 del tramo del fondo 15 sigue el tubo ascendente 12 dispuesto centrado en la bujía de reacción 7, que determina un primer canal de reacción 20a que conduce esencialmente en sentido vertical hacia arriba, visto desde el fondo de la vasija.

Sobre el tubo ascendente 12 va colocado desde arriba el tubo invertido 13 cerrado eventualmente por una placa de tapa perfilada 21, que presenta un diámetro mayor que el tubo ascendente 12, de modo que entre la superficie exterior del tubo ascendente 12 y la superficie interior del tubo invertido 13 se forma un segundo canal de reacción 20b. El tubo invertido 13 se apoya por ejemplo sobre el tramo del fondo 15 de la bujía de reacción 7 por medo de una placa ranurada del fondo perfilada 22.

La placa ranura del fondo 22 representada en la Fig. 3 presenta unas ranuras u orificios 23 que transcurren en sentido radial, y que están separados por medio de unos puentes de apoyo radiales 33 para el tubo invertido 13. En los puentes de apoyo 33 están formadas unas ranuras 34 para alojamiento del tubo invertido 13. En lugar de la placa ranurada del fondo 22 se pueden prever también según otra forma de realización, simplemente unos puentes radiales en el tramo del fondo 15, sobre los cuales se apoya el tubo invertido 13. La placa ranurada del fondo 22 o los puentes radiales pueden presentar en lugar de las ranuras 34 representadas en la Fig. 3, unos tacones sobre los cuales también se puede posicionar con exactitud el tubo invertido 13.

Junto con un dimensionamiento adecuado del tubo invertido 13 se consigue de este modo que la placa de tapa 21 quede situada distanciada del extremo superior del tubo ascendente 12, de modo que el flujo cambia de sentido 180º en un primer reenvío 24a desde el tubo ascendente 12 que conduce hacia arriba, al tubo invertido 13 que conduce hacia abajo. Del mismo modo, en el extremo inferior del tubo invertido 13, que gracias a la placa ranurada del fondo 22 presenta una separación con el tramo del fondo 15 de la bujía de reacción 7, se consigue un segundo reenvío del flujo desde el segundo canal de reacción 20b.

Encima del tubo invertido 13 está situado un tubo de contravuelta 14, que a su vez presenta nuevamente un diámetro mayor, de modo que entre la superficie exterior del tubo invertido 13 y la superficie interior del tubo de contravuelta 14 se forma un tercer canal de reacción 20c que conduce hacia arriba. De este modo se consigue en el segundo reenvío 24b nuevamente un cambio de sentido de 180º del flujo. En el extremo superior del tubo de contravuelta 14, el flujo sale a la cámara de reacción 3.

El tubo de contravuelta 14 va sujeto y posicionado con exactitud por medio de una tubuladura 25 o similar prevista en el tramo del fondo 15. De este modo se garantizan unos dimensionamientos exactos de los canales de reacción 20b, 20c y con ello unas condiciones de flujo definidas.

En la cámara de reacción 3 están previstas además varias conducciones de descarga 26, en particular cuatro, realizadas como tubos buzos, que por su extremo inferior presentan orificios de entrada 27 situados algo por encima de la placa del fondo 5, por ejemplo cortados a bisel. Las conducciones de descarga 26 se reúnen por su extremo superior mediante un conducto de unión 28 que tiene por ejemplo forma anular o rectangular, y que conduce a una salida 30 para el agua depurada. Finalmente está previsto en el domo superior de la caldera 4 una tapa de contenedor 31 para alojamiento de una unidad de gaseado y desgasificación 32 para el aire secundario y eventual ozono residual desgasificado.

En la vasija de reacción 1 están situadas varias bujías de reacción 7, por ejemplo dispuestas en círculo o uniformemente distribuidas. El número y tamaño de las bujías de reacción depende del área de la sección del conducto de flujo parcial para la depuración del agua, que conduce a la entrada 10 de la vasija de reacción 1 y de su relación con el área de sección del tubo ascendente 12.

La vasija de reacción 1 conforme a la invención tiene una disposición esencialmente igual a la antes descrita. A continuación se explica su forma de trabajo y funcionamiento.

Durante el funcionamiento de la vasija de reacción 1 fluye constantemente al interior del domo inferior de la caldera 2 agua de piscina cargada de ozono y que se trata de depurar, a través de la entrada 10 y a una presión situada generalmente entre 0,5 y 2,5 bar, es decir una mezcla de agua de piscina que se trata de depurar con ozono disuelto así como una fase gaseosa de ozono no disuelto y aire, que entra a través del racor acodado 11. Debido a las turbulencias que se forman de este modo se consigue la mejor mezcla posible de la mezcla gas-líquido, de modo que las burbujas de gas a base de ozono gaseoso y aire secundario quedan esencialmente uniformemente distribuidas en la fase acuosa, formándose una interfaz de tamaño máximo posible entre las dos fases.

La mezcla homogénea de dos fases pasa a continuación a través de los orificios roscados 6 y los orificios de entrada 19 contiguos a aquellos, a las diversas bujías de reacción 7 y atraviesa primeramente el primer canal de reacción 20 realizado en el tubo ascendente 12, desde abajo hacia arriba. Durante el paso, una parte del ozono disuelto, que depende del tiempo de permanencia en el primer canal de reacción 20a, reaccionan con las impurezas del agua de la piscina con lo cual una parte de ozono disuelto se consume en el agua de la piscina. En el cambio de sentido 24 entre el primer y el segundo canal de reacción 20a, 20b y después distribuidos a lo largo del canal de distribución 20a se forman rápidamente después de la puesta en marcha de la vasija de reacción 1 unas burbujas de gas a base de ozono residual y aire, de modo que la fase acuosa sólo puede pasar a lo largo de las burbujas de gas, especialmente en el cambio de sentido 24a, en forma de película fluida delgada a lo largo de las superficies de la pared. Debido a la mayor velocidad de flujo resultante en esta zona de la película de flujo fluida surgen turbulencias locales que favorecen el proceso de disolución del gas. En la interfaz se disuelve por lo tanto más ozono de las burbujas de gas en la fase acuosa con lo cual el contenido de ozono en el agua de la piscina vuelve a alcanzar de nuevo idealmente la concentración de saturación. En el canal de reacción 20a y debido a las turbulencias locales son arrastradas pequeñas burbujas de gas por la fase acuosa, con lo cual se favorece aún más el proceso de disolución del gas.

A continuación el agua de la piscina atraviesa el segundo canal de reacción 20b desde arriba hacia abajo, se reenvía de nuevo 180º en el segundo cambio de sentido 24b y atraviesa por último el tercer canal de reacción 20c desde abajo hacia arriba. Las dimensiones de los canales de reacción 20a, 20b y 20c están para ello dimensionados de tal modo que el tiempo de permanencia del agua de la piscina para el caudal de volumen previsto en la vasija de reacción 1 es de entre tres y siete minutos, preferentemente de unos cinco minutos. De este modo se asegura una reacción casi completa del ozono con las impurezas que hay en el agua de la piscina. En conjunto, las bujías de reacción 7 provocan por lo tanto una conducción controlada del flujo así como el contacto íntimo entre el agua de la piscina y la mezcla de aire-ozono, formando burbujas de gas compuestas por aire secundario y ozono. Éste no es el menor motivo por el que se garantiza un proceso óptimo de disolución del gas, de modo que en la fase acuosa constantemente se disuelve una cantidad de ozono correspondiente a la proporción consumida por la reacción con las impurezas.

Después de salir de las bujías de reacción 7, la mezcla de dos fases pasa a la parte superior de la cámara de reacción 3 y al domo superior 4, en el que las dos fases se separan entre sí debido a las sus diferencias densidades. Debido al diámetro relativamente grande de la vasija de reacción 1 y a la subdivisión de las vías de flujo entre varias bujías de reacción 7 se establece en el volumen de la envolvente de la vasija de reacción 1 un flujo esencialmente laminar, a diferencia de las vasijas de reacción conocidas por el estado de la técnica. Debido a estas condiciones de flujo laminares y del persistente consumo de ozono que tiene lugar también fuera de las bujías de reacción 7, debido a la reacción con las impurezas contenidas en la fase acuosa, se establece en el volumen de la envolvente de la vasija de reacción 1 y fuera de las bujías de reacción 7, en el sentido del flujo, es decir hacia arriba visto desde la placa del fondo 5, un gradiente del ozono disuelto en el agua que esencialmente va disminuyendo uniformemente. De este modo se garantiza de que la fase acuosa tiene una carga uniforme de ozono en toda la sección transversal de la vasija de reacción 1, por lo cual mediante la toma de una muestra de agua y subsiguiente determinación del contenido de ozono en la muestra de agua se puede regular la aportación de ozono en el agua que se trata de depurar antes de la vasija de reacción de tal modo que se pueda evitar con seguridad que se rebasen los valores límites admisibles de ozono residual en el agua de piscina depurada. En cambio en las vasijas de reacción conocidas por el estado de la técnica en las que debido a las condiciones de flujo turbulento la fase acuosa, vista en toda la sección transversal de la vasija de reacción, no tiene una carga uniforme de ozono, no resulta posible regular de modo seguro el contenido de ozono residual en la fase acuosa.

El agua de piscina depurada se conduce a la salida 30 a través de las conducciones de descarga 26, del canal de unión 28 y la conducción de descarga central 29, y a continuación se vuelve a incorporar al flujo principal del agua de la piscina. La fase gaseosa compuesta de aire secundario y del ozono residual que no ha reaccionado se conduce fuera de la vasija de reacción 1 a través del aireador y purgador de aire 32, preferentemente automático.

Lista de referencias

1

Vasija de reacción

2

Domo inferior de la caldera

3

Cámara de reacción

4

Domo superior de la caldera

5

Placa del fondo

6

Orificio roscado

7

Bujía de reacción

10

Entrada

11

Racor acodado

12

Tubo ascendente

13

Tubo invertido

14

Tubo de contra-vuelta

15

Tramo del fondo

16

Tramo roscado

17

Junta

18

Ranura anular

19

Orificio de entrada

20a-c

Canal de reacción

21

Placa de tapa

22

Placa ranurada del fondo

23

Ranura

24a-b

Cambio de sentido

25

Tubuladura

26

Conducto de descarga

27

Orifico de entrada

28

Canal de unión

29

Conducto central de descarga

30

Salida

31

Tapa de la vasija

32

Unidad de gaseado y desgasificación

33

Puente de apoyo

34

Ranura

Claims (18)

1. Vasija de reacción para el tratamiento de agua, en particular de agua potable o de agua de piscina, mediante ozono, con una entrada (10) para agua ozonizada, una salida (30) para agua depurada y una descarga para aire secundario eventualmente cargado con un resto de ozono, donde en la vasija de reacción (1) están previstos unos tubos de reacción (12, 13, 14) que definen unas vías de flujo para el agua ozonizada, y en los cuales tiene lugar principalmente la reacción entre el ozono y las impurezas contenidas en el agua que se pretende tratar, estando reunidos los tubos de reacción (12, 13, 14) para formar por lo menos una bujía de reacción (7), donde a continuación de un orificio de entrada (15) de la bujía de reacción (7) está previsto un primer canal de reacción (20a), que después de un primer cambio de sentido (24a) pasa a un segundo canal de reacción (20b), orientado en sentido opuesto al primer canal de reacción (20a), caracterizado porque el primer canal de reacción (20a) está dispuesto de tal modo que es atravesado por el flujo de abajo hacia arriba, porque el segundo canal de reacción (20b) está dispuesto de tal modo que es atravesado por el flujo de arriba hacia abajo, porque a continuación del segundo canal de reacción (20b) y después de un segundo cambio de sentido (24b) está previsto por lo menos un tercer canal de reacción (20c) adicional, dirigido en sentido opuesto al segundo canal de reacción (20b).

2. Vasija de reacción según la reivindicación 1, caracterizada porque los canales de reacción (20a, 20b, 20c) están dispuestos en dirección vertical.

3. Vasija de reacción según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los canales de reacción (20a, 20b, 20c) se invierten cada vez unos 180º en los cambios de sentido (24a, 24b).

4. Vasija de reacción según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las bujías de reacción (7) están formadas en particular por tres tubos dispuestos concéntricamente (12, 13, 14).

5. Vasija de reacción según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el tubo de reacción (13) que limita por el exterior el segundo canal de reacción (20b), que está volcado sobre el tubo de reacción (12) que define el primer canal de reacción (20a), y que está contiguo al orificio de entrada (15), está cerrado por una placa de tapa (21) por el lado alejado del orificio de entrada (15).

6. Vasija de reacción según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el tubo de reacción (14) que limita por el exterior el tercer canal de reacción (20c), está limitado por su lado próximo al orificio de entrada (19) por un tramo del fondo (15) que es atravesado por el primer canal de reacción (20a).

7. Vasija de reacción según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el segundo tubo de reacción (13) se apoya sobre el tramo del fondo (15) a través de una placa ranurada del fondo (22) o similar.

8. Vasija de reacción según la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque el tramo del fondo (15) presenta un tramo roscado (16) con rosca exterior.

9. Vasija de reacción según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque entre un domo (2) para la toma de vapor, preferentemente inferior y una cámara de reacción (3) está prevista una placa de fondo (5) en la cual está realizado por lo menos un orificio (6) mediante el cual el orificio de entrada (19) está en comunicación con la bujía de reacción (7).

10. Vasija de reacción según la reivindicación 5, caracterizada porque el orificio (6) presenta una rosca interior en la que se puede enroscar el tramo roscado (16) de la bujía de reacción (7).

11. Vasija de reacción según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por existir por lo menos un conducto de descarga (26) que conduce a la salida (30) para descargar el agua de piscina depurada al exterior de la vasija de reacción (1).

12. Vasija de reacción según la reivindicación 11, caracterizada porque el conducto de evacuación (26) se abre en la cámara de reacción (3), algo por encima de la placa de toberas (5).

13. Vasija de reacción según la reivindicación 11 ó 12, caracterizada por estar previstos varios conducto de descarga (26) que por el extremo superior de la cámara de reacción (3) están unidos entre sí por medio de un canal de unión (28) con un conducto de descarga central (29) que conduce a la salida (30).

14. Vasija de reacción según la reivindicación 13, caracterizada porque el canal de unión (28) tiene forma anular.

15. Vasija de reacción según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en el domo superior (4) para la toma de vapor está prevista una unidad de gaseado y desgasificación (32).

16. Vasija de reacción según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque a continuación de la entrada (10) sigue un racor acodado (11) dispuesto preferentemente en horizontal, a través del cual se introduce el agua ozonizada en el domo inferior (2).

17. Vasija de reacción según la reivindicación 16, caracterizada porque el racor acodado (11) presenta un acodamiento de unos 45º.

18. Procedimiento para el tratamiento de agua, en particular de agua potable o agua de piscina, en una vasija de reacción (1) con una entrada (10) para agua ozonizada, una salida (30) para agua depurada y una salida para aire secundario que eventualmente contenga ozono residual, donde se conduce el agua ozonizada a través de unos tubos de reacción (12, 13, 14) que definen unas vías de flujo para el agua ozonizada y en los cuales tiene lugar preferentemente la reacción entre el ozono y las impurezas contenidas en el agua que se pretende tratar, estando reunidos los tubos de reacción (12, 13, 14) formando por lo menos una bujía de reacción (7), donde a continuación de un orificio de entrada (15) de la bujía de reacción (7) está previsto un primer canal de reacción (20a), que después de un primer cambio de sentido (24a) pasa a un segundo canal de reacción (20b) orientado en sentido opuesto al primer canal de reacción (20a), siendo atravesado el primer canal de reacción (20a) por un flujo de abajo hacia arriba, y el segundo canal de reacción (20b) por un flujo de arriba hacia a bajo, y donde a continuación del segundo canal de reacción (20b) y después de un segundo cambo de sentido (24b) está previsto un tercer canal de reacción (20c) dirigido en sentido opuesto al segundo canal de reacción (20b).