[发明专利]一种气液交换的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气相与液相之间进行能量交换与物质交换的方法，具体是一种在管道内进行气液交换的方法和装置。

背景技术

气液交换是工业生产的一项常用技术，用途广泛。气液交换技术种类繁多，如水膜除尘器、增湿器等。目前，气相与液相之间进行物质交换最常见的是湿式除尘技术，主要作用是将气体中携带的粉尘与气体分离，从而达到净化气体的目的；常见的气相与液相之间进行能量交换采用的是换热器，主要作用是完成气相与液相之间的能量交换。但传统气液交换技术普遍存在能耗大，体积大、结构复杂的缺陷。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有问题而提出的一种气相与液相之间进行能量交换与物质交换的方法和装置。

本发明的技术方案：一种气液交换的装置，包括一封闭的气液交换容器，气液交换容器的两端各连接有管道，一端是进气管道，另一端是出气管道，在气液交换容器的进气端安装有挡气板，在气液交换容器的出气端安装有挡液板，气液交换容器内充注有液体，液体上方形成的气流通道与进气管道和出气管道连通。

一种气液交换的方法，在以上所述的气液交换装置中进行，当气流从进气管道中进入气液交换容器时，由于挡气板的阻气作用，在窄通道入口内形成快速气流，快速气流带动下面的液体脱离液体平面喷向气流通道内的空间，形成液幕和大量液珠，气体穿过液幕，部分水珠随气流一起前行，一段距离后，液珠在自重的影响下与气流分离，落回液体水平面；在这个过程中，气体与液体充分接触，完成气相与液相之间的能量交换与物质交换。部分液体前行到挡液板处时被挡液板拦下，然后沿挡液板流下，形成二次液幕和大量液珠，交换后的气流从挡液板下面的出气口排出。

本发明的主要优点是体积小、能耗低、精度高、结构简单、使用方便。

附图说明

以下将结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明的原理示意图；

图2是图1原理示意图的截面图；

图3是本发明一个实施例的原理及结构示意图；

图4是本发明又一个实施例的原理及结构示意图。

图中：1、挡液板，2、挡气板，3、转轴，4、液体，5、矩形气流通道，6、出气管道，7、进气管道，8、气液交换容器，9-1、排污口，9-2、补水口，10、溢流口，11、抽气装置，12、排气管，13、吸气罩，14、垂直竖管，15、喷头。

虚线表示为液体平面，箭头表示气流方向。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明是采用这样的方法的：气液交换容器8是一个封闭的矩形管道，向下突出一定的空间由于存储液体，管道内被充注有液体4，这样在液面上方形成了宽度为B、高度为H1的矩形气流通道5。在矩形气流通道的进口装有转轴3和安装在转轴3上并能绕转轴3转动的挡气板2、在矩形气流通道的出口装有能转动的挡液板1，挡气板2的转动，可以调节挡气板2的底部与液体水平面的距离H2，这样挡气板2及液体的水平面形成了宽度为B、高度为H2的窄通道。

由于挡气板2的阻气作用，在窄通道内形成快速气流，快速气流带动液体脱离液体平面喷向矩形气流通道内的空间，形成液幕和大量液珠，气体必须穿过液幕，部分水珠随气流一起前行，一段距离后，液珠在自重的影响下与气流分离，落回液体水平面。在这个过程中，气体与液体充分接触，完成气相与液相之间的进行能量交换与物质交换。当气流沿箭头方向在矩形气流通道流动时

当液体从窄通道喷出时，一部分液体会喷到上壁表面，并沿上壁表面前行，当这些液体前行到挡液板1处时被挡液板1拦下，然后沿挡液板1流下，形成二次液幕和大量液珠，增加了气液接触的机会，挡液板1与液体水平面的距离H3应该足够大，以避免在此形成快速气流。

调节挡气板2的底部与液体水平面的距离H2，可以调节窄通道的宽度，窄通道越窄，气流速度越高，带起的液体量越大，喷出的距离越远，气体与液体越能够充分接触，能量交换与物质交换的效果越好，但气流速度不宜过快，气流过快能耗加大，而且可能使液体雾化，增加气液分离难度。

挡气板2与挡液板1之间的的距离L一般不小于H1的三倍，以保证气体与液体充分接触的空间。

气流通道的风速一般不超过10米/秒，风速过高，气液分离效果差，气流会将液体带出。