发明名称 液-气相接触器、该接触器之使用方法、液-气接触器及臭氧化水产生装置
摘要 本发明提供一种全氟化热塑塑胶的中空丝膜气-液壳侧接触器,并说明一种用于制造该项接触器的方法。本发明还提供一种装置,内含用于产制臭氧化水的气-液接触器。
申请公布号 TW590790 申请公布日期 2004.06.11
申请号 TW092105646 申请日期 2003.03.14
申请人 密科理股份有限公司 发明人 毕皮 S. 帕克;瑞尼肯 B. 帕托;考克商 程
分类号 B01D53/18 主分类号 B01D53/18
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种液-气相接触器,大致用一全氟化热塑塑胶聚合物制作,用于使一液体与一气体的接触,该接触器包括:a)一束把多根全氟化热塑塑胶中空丝膜,用一选出自聚(四氟乙烯-共-全氟化(烷基乙烯))及四氟乙烯-共-六氟丙烯所组成群组中的聚合物所制成,具有第一端头和第二端头;该丝膜具有一外表面及一内表面,该内表面包含一内腔,该薄膜系自以下三种中空丝膜所组成的群组中选出:具有一多孔性如表皮的内表面、一多孔性外表面、及一多孔性支持结构在其间的中空丝膜;具有一多孔性如表皮的外表面、一多孔性内表面、及一多孔性支持结构在其间的中空丝膜;及具有一多孔性外表面、一多孔性内表面、及一多孔性支持结构在其间的中空丝膜;b)该束把的各端头用一密不漏水的全氟化热塑塑胶密封封装,形成一单一性端头结构,有一全氟化热塑塑胶壳体包围,其中两纤维丝端头对液体流动开放;c)该壳体具有一内壁及一外壁,其中内壁界定一液体流动容积介于内壁与中空丝膜内腔之间;d)该壳体具有一气体入口,用以供应一气体到该束把的第一端头,准备与一液体接触,并具有一第一气体出口连接,用以从该第二端头移除气体;e)该壳体具有一液体入口连接,用以供应一准备透过中空丝膜与该气体接触的液体;并具有一液体出口连接,用以移除已与该气体接触的气体离开该壳体。2.如申请专利范围第1项之接触器,具有中空丝膜外直径在于约300微米到约1500微米的范围内。3.如申请专利范围第1项之接触器,其中多孔性如表皮表面的细孔是在约0.001微米到约0.05微米的范围内。4.如申请专利范围第1项之接触器,其中该束把各端头是用密不漏水的全氟化热塑塑胶密封封装,形成一单一性端头结构,包括该第一纤维丝束把端头和第二纤维丝束把端头均有一全氟化热塑塑胶壳体包围,其中各该端头的纤维丝是分别对气体流动开放。5.如申请专利范围第1项之接触器,其中该中空丝膜是不加表皮的。6.一种液-气相接触器之使用方法,该液-气相接触器系大致用一全氟化热塑塑胶聚合物制作,用于使一液体与一气体的接触,该接触器包括:a)一束把多根全氟化热塑塑胶中空丝膜,用一选出自聚(四氟乙烯-共-全氟化(烷基乙烯))及四氟乙烯-共-六氟丙烯所组成群组中的聚合物所制成,具有第一端头和第二端头;该丝膜具有一外表面及一内表面,该内表面包含一内腔,该薄膜系自以下三种中空丝膜所组成的群组中选出:具有一多孔性加表皮的内表面、一多孔性外表面、及一多孔性支持结构在其间的中空丝膜;具有一多孔性如表皮的外表面、一多孔性内表面、及一多孔性支持结构在其间的中空丝膜;及具有一多孔性外表面、一多孔性内表面、及一多孔性支持结构在其间的中空丝膜;b)该束把的各端头用一密不漏水的全氟化热塑塑胶密封封装,形成一单一性端头结构,有一全氟化热塑塑胶壳体包围,其中两纤维丝端头对液体流动开放;c)该壳体具有一内壁及一外壁,其中内壁界定一液体流动容积介于内壁与中空丝膜内腔之间;d)该壳体具有一气体入口,用以供应一气体到该束把的第一端头,准备与一液体接触,并具有一第一气体出口连接,用以从该第二端头移除气体;e)该壳体具有一液体入口连接,用以供应一准备透过中空丝膜与该气体接触的液体;并具有一液体出口连接用以移除已与该气体接触的气体离开该壳体;其中该气体为含有臭氧的气体而该液体为一水性液体。7.一种用全氟化热塑塑胶聚合物制作的液-气相接触器,用于将一液体与一气体接触,包括:a)一束把,具有多数个用一共聚物制成的全氟化热塑塑胶中空丝膜的第一端头和第二端头,该共聚物系选出自聚(四氟乙烯-共-全氟化(烷基乙烯))及四氟乙烯-共-六氟丙烯所组成的群组中,该丝膜具有一外表面及一内表面;b)该束把的各端头用一密不漏水的全氟化热塑塑胶密封封装,形成一单一性端头结构,有一全氟化热塑塑胶壳体包围,其中该纤维丝两端都对气体流动开放;c)该壳体具有一内壁及一外壁,其中内壁界定一流体流动容积介于内壁与中空丝膜之间;d)该壳体具有一气体入口,用以供应一气体到该束把的第一端头,准备经由该中空丝膜通过,以与一液体接触;并具有一第一气体出口连接,用以除气体离该第二端头;及e)该壳体具有一液体入口连接,用于供应一准备与该气体接触的液体,到形成在壳体内壁和中空丝膜之间的该容积中;及一液体出口连接,用以移除该已接触过的液体。8.一种用全氟化热塑塑胶聚合物制作的液-气相接触器之使用方法,其中:该用全氟化热塑塑胶聚合物制作的液-气相接触器,用于将一液体与一气体接触,包括:a)一束把,具有多数个用一共聚物制成的全氟化热塑塑胶中空丝膜的第一端头和第二端头,该共聚物系选出自聚(四氟乙烯-共-全氟化(烷基乙烯))及四氟乙烯-共-六氟丙烯所组成的群组中,该丝膜具有一外表面及一内表面;b)该束把的各端头用一密不漏水的全氟化热塑塑胶密封封装,形成一单一性端头结构,有一全氟化热塑塑胶壳体包围,其中该纤维丝两端都对气体流动开放;c)该壳体具有一内壁及一外壁,其中内壁界定一流体流动容积介于内壁与中空丝膜之间;d)该壳体具有一气体入口,用以供应一气体到该束把的第一端头,准备经由该中空丝膜通过,以与一液体接触;并具有一第一气体出口连接,用以除气体离该第二端头;及e)该壳体具有一液体入口连接,用于供应一准备与该气体接触的液体,到形成在壳体内壁和中空丝膜之间的该容积中;及一液体出口连接,用以移除该已接触过的液体;其中该气体为含有臭氧的气体而该液体为一水性液体。9.如申请专利范围第6或8项中任一项之方法,其中该中空丝膜是不加表皮的。10.一种液-气相接触器,用于将一液体与臭氧接触,俾以溶解臭氧于液体中,该接触器包括:一全氟化的壳体,具有一壳体入口及一壳体出口,入口及出口系建构成可承载一液体;多数中空丝膜放置在该壳体中;该等中空丝膜具有一丝膜入口及一丝膜出口;该等中空丝膜系建构成可承载一气体并传送气体进入一由该壳体所承载的液体,其中该壳体的结构及中空纤维丝,系配置成当臭氧气体是在22psig,250g/Nm3及5slpm时,可获得一至少0.34ppm气体/每公升液体/每公升壳体内部容积的操作效率。11.如申请专利范围第10项之液-气接触器,其中该操作效率是至少0.6 ppm气体/每公升液体/每公升壳体内部容积。12.一种液-气接触器,用于将一液体与气体接触,俾以溶解气体于液体中,该接触器包括:一全氟化的壳体,具有一壳体入口及一壳体出口;多数中空丝膜放置在该壳体中,该等中空丝膜具有一丝膜入口及一丝膜出口;用于传送该液体通过该壳体的装置;用于传送该气体通过中空多孔丝膜及通过该中空多孔丝膜四壁的装置;其中该中空多孔丝膜的包装密度是至少0.48m2外薄膜面积/每公升壳体内部容积。13.如申请专利范围第12项之液-气接触器,其中该包装密度是至少0.6m2外薄膜面积/每公升壳体内部容积。14.一种液-气接触器,用于将一液体与气体接触,俾以溶解气体于液体中,该接触器包括:一全氟化的壳体,具有一壳体入口及一壳体出口;多数中空丝膜放置在该壳体中,该等中空丝膜具有一丝膜入口及一丝膜出口;用于传送该液体通过该壳体的装置;用于传送该气体通过该中空多孔丝膜及通过该中空多孔丝膜四壁的装置;其中包装该中空丝膜的该壳体,是没有用以引发该壳体内扰动液体流动的装置。15.一种液-气接触器,该接触器包括多个导管,其中该等导管对于非全氟化聚合物具有腐蚀性的气体的传输能力,在于一效率大于0.4ppm/1pm/公升卡匣内部容积。16.如申请专利范围第15项之接触器,其中该效率系大于0.45ppm/1pm/公升卡匣内部容积。17.如申请专利范围第15项之接触器,其中该效率系大于0.6ppm/1pm/公升卡匣内部容积。18.一种臭氧化水产生装置,该装置包括:一臭氧源;多个气体接触导管,接纳气体并系配置成可由臭氧气体经由其四壁通过;一水源;及一结构,用以接纳水及包容该气体接触导管;藉此该臭氧气体经由该气体接触导管传送进入该水中。19.如申请专利范围第18项之装置,尚包括一折流板在该接纳液体的结构中。20.如申请专利范围第18项之装置,其中该等气体接触导管为中空纤维丝。21.如申请专利范围第20项之装置,其中该等中空纤维丝是扭成螺旋形。图式简单说明:图1为本发明的一壳侧丝膜接触器的一图例。图2为本发明的一壳侧中空纤维丝接触器,内含平行的平板隔片的一图例。图3为本发明的一壳侧接触器,内含一厚壳壁隔片的一图例。图4为本发明的一壳侧中空纤维丝接触器,内含一管状间隔物延伸通过该液体入口到一壳体的图例。图5比较壳侧流动与管侧面流动关于用于实例一接触器的臭氧浓度。图6比较壳侧流动与管侧面流动关于用于实例二接触器的臭氧浓度。图7为早先技艺管侧接触器的图例。图8为一臭氧测试系统之一图例。图9比较壳侧流动与管侧面流动关于用于实例三接触器的臭氧浓度。图10说明本发明的一壳侧中空纤维丝接触器的效率。图11说明本发明的一壳侧中空纤维丝接触器的性能。图12说明臭氧化与温度的关系。图13说明水流率对于臭氧化的影响。图14说明水流率与压力降落之间的影响。图15系一臭氧化循环回路之示意图。
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