[发明专利]一种制备亚临界水的设备与工艺

说明书

本发明涉及一种制备亚临界水的设备与工艺。一种制备亚临界水的设备由微波腔体总成，柱塞泵总成，亚临界水生成总成，微波源总成构成。微波场能先对碳化硅陶瓷小球加热;再用柱塞泵总成向氧化铝陶瓷管内部一次性压入水，从氧化铝陶瓷阻尼出气管孔道喷出的是亚临界水。

技术领域

本发明属环保设备领域，特别涉及一种制备亚临界水的设备与工艺。

背景技术

利用水中活性羧基（OH^-），降解水中有机物，已是常用办法，例如投放H₂O₂法, 牺牲阳极电解法, 铁碳微电解法等等, 都涉及到水活性羧基的应用; 最近热门的电子朿辐射,其核心技术也是利用高能电子朿激发水生成活性羧基, 去降解水中有机物; 水在374.20⁰C,21.58MPa环境下;呈亚临界态 也产生活性羧基, H₂O→H⁺+OH^-, 亚临界态水兼用于水处理与气处理；利用亚临界态水活性羧基处理法,可降低投资与运行成本,这亚临界态水生成对温度要求敏感, 对压力要求不敏感；活性H⁺与OH^-有強烈腐蚀性；因此要开发专用设备与工艺。

发明内容

一种制备亚临界水的设备由微波腔体总成，柱塞泵总成，亚临界水生成总成，微波源总成构成，其特征是圆柱状柱塞泵总成与圆柱状微波腔体同中心轴重合地安装在圆柱状微波腔体总成上端面，亚圆柱状临界水生成总成与圆柱状微波腔体总成同中心轴重合地安装在圆柱状微波腔体总成内部，微波源总成安装在圆柱状微波腔体总成侧壁上；圆柱状微波腔体总成由圆柱状微波谐振腔与微波叉指衰减器构成，圆柱状微波谐振腔几何尺寸满足2450MHz微波圆柱谐振腔技术要求,圆柱状微波谐振腔上端面有进水孔,微波谐振腔上端面进水孔直径满足阻止微波泄漏要求，微波叉指衰减器,安装在微波圆柱状谐振腔下端面,防止微波泄漏;亚临界水生成总成由氧化铝陶瓷管,氧化铝陶瓷接口盖,氧化铝陶瓷阻尼出气管,可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球构成,氧化铝陶瓷管上端面与圆柱状微波谐振腔上端面联接,氧化铝陶瓷管上端面有进水小孔,氧化铝陶瓷管上端面进水小孔，微波谐振腔上端面进水小孔，圆柱状柱塞泵总成输出口对齐联接，圆柱状柱塞泵总成输出水经微波谐振腔上端面进水小孔，从氧化铝陶瓷管上端面进水小孔进入氧化铝陶瓷管内腔;碳化硅陶瓷小球从氧化铝陶瓷管下端面开口装入并充满氧化铝陶瓷管内部,氧化铝陶瓷接口盖封住氧化铝陶瓷管下端面开口；氧化铝陶接口盖中心有孔，氧化铝陶瓷阻尼出气管上端面与氧化铝陶瓷接口盖联接,氧化铝陶瓷阻尼出气管的出气孔道口与氧化铝陶瓷接口盖中心孔对齐联接，在氧化铝陶瓷管内部生成亚临界水经氧化铝陶瓷接口盖中心孔从氧化铝陶瓷阻尼出气管的孔道喷出;柱塞泵总成与2450MHz微波源总成己商品化。

利用本发明制备亚临界水的设备，制备亚临界水的工艺如下述：

a.开微波源总成电源,微波场能对可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球加热;

b.当可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球被加热至500-1000⁰C时,用柱塞泵总成向氧化铝陶瓷管内部一次性压入10-100mL水,水与已被加热至500-1000⁰C可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球热交换迅速升温到374.20⁰C以上,气化也导致氧化铝陶瓷管内部压力升高,由于柱塞泵总成的逆止阀a的逆止作用,升温气化的水只能从氧化铝陶瓷阻尼出气管孔道喷出,由于氧化铝陶瓷阻尼出气管孔道的孔直径小通道长,对高速喷出流体起阻尼作用,虽然氧化铝陶瓷管有开口,在迅速升温的氧化铝陶瓷管内部压力乃然会升高到21.58MPa,实现水的亚临界化,即从氧化铝陶瓷阻尼出气管孔道喷出的是亚临界水;

c.碳化硅陶瓷小球与一次性压入水热交换后降温了,一次性压入有限量的水蒸发干了，氧化铝陶瓷管内部压力也下降了，又回到程序a.微波场能对可吸收微波场能发热的碳化硅陶瓷小球加热,进入下一个循环；这样本发明制备亚临界水的设备就脉动喷出亚临界水,多台制备亚临界水的设备联合工作,会有更好效果。