[实用新型]异心式声化学反应装置

说明书

技术领域

本实用新型属于声化学研究技术领域，特别涉及一种利用超声波降解处理有机污染物废水的异心式声化学反应装置。

背景技术

水是人类赖以生存和发展的物质基础，水资源的保护和循环利用是环境保护中最重要的课题之一。近年来，印染、医药、化工、造纸等一些重点行业高浓度有毒有机废水是加剧我国水体污染的主要原因之一。此类废水的共性是在环境中难以降解的三致(致癌、致畸、致基因突变)有机污染物，它们长时间稳定存在，并具有生物累积性，通过食物链浸入到人体，严重地影响着人类的身体健康，阻碍了我国经济的可持续发展。因此，针对高浓度难降解有毒的有机废水的研究和应用是当今废水处理技术研究和应用领域里的一个热点内容。

针对高浓度难降解有毒的有机废水，通常是采用高级氧化技术，其关键是能产生高活性的羟基自由基(·OH)，利用超声波不断提高羟基自由基生成率和利用率，从而使得有机物污染物在声波作用下能进行降解。

通常在废水处理过程中所使用的声化学反应器就是将超声波引入并在其作用下进行化学反应的容器。但是传统的声化学反应器在液体内易形成驻波声场.驻波声场的存在会在液体中形成盲区，造成总是只有一部分液体受到直接的超声波辐射，导致废水处理效果下降。

实用新型内容

为了克服现有技术中声化学反应器所存在的不足，本实用新型提供了一种能够在环形区域内形成混沌流场，避免了驻波场存在，能够提高和强化超声波废水处理效果的异心式声化学反应装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：该异心式声化学反应装置包括一个或者相互串联式连接的单元反应器，每个单元反应器的结构是：在底座上设置有外筒和支架，在支架上设置有电动机，在外筒的下侧壁设置有进水口、上侧壁设置有出水口、外筒的外壁上设置有至少2组在外筒径向上关于中心轴对称且辐射端向内的超声换能器组、内腔设置有至少一个内芯，内芯的中心轴与外筒的中心轴平行，内芯的顶部通过连杆与电动机的动力输出轴连接。

上述外筒内半径最好是内芯半径的3～5倍。

上述外筒与内芯的中心距优选是内芯半径的1～2.5倍。

一个单元反应器包含有2～6个串联式连接的外筒，外筒内设置有2～4个中心轴相互平行的内芯。

上述超声换能器组优选在外筒壁上轴向交错分布。

本实用新型还提供一种异心式声化学反应装置，其包括一个或者相互串联式连接的单元反应器，每个单元反应器的结构是：在底座上设置有外筒和支架，支架上设置有电动机，在外筒的下侧壁设置有进水口、上侧壁设置有出水口、外筒的顶部通过连杆与电动机的动力输出轴相连接、外筒的内腔设置有至少一个内芯，内芯的中心轴与外筒的中心轴平行，内芯的顶部通过连接件与支架连接，在内芯的外壁上同轴设置超声换能器。

上述外筒内半径最好是内芯半径的3～5倍。

上述外筒与内芯的中心距是内芯7半径的1～2.5倍。

一个单元反应器包含有2～6个串联式连接的外筒，外筒内设置有2～4个中心轴相互平行的内芯。

上述超声换能器是由纵向均匀排列在内芯外壁上的环形陶瓷片组成。

本实用新型的异心式声化学反应装置是通过在外筒内设置异心式的内芯，且利用设置在外筒或者内芯上的超声换能器作为超声波信号源，通过电机带动使外筒与内芯之间发生相对旋转运动，保证在外筒与内芯之间的环形区域内的流体处于不规则的运动状态，流体密度不均匀，在环形区域内形成混沌流场，超声波的传播受到不均匀流体的散射，使整个环形区域都受到超声波的辐射，避免了驻波场的存在，提高了超声波废水处理效果，本实用新型的外筒可以串联式连接处理，这样可大大提高废水的处理量，而且其反应器结构简单、设备成本低，适于工业化应用。

附图说明

图1为实施例1的装置结构示意图。

图2为图1的A-A向剖视图。

图3为实施例2的装置结构示意图。

图4为图3的B-B向剖视图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型的技术方案进行进一步说明，但是本实用新型不仅限于下述的实施情形。

实施例1

参见图1和图2，本实施例的异心式声化学反应装置是由1个单元反应器构成，该单元反应器是由底座1、支架2、连杆5、外筒3、内芯7、超声换能器4以及电动机6连接构成。