⑴ 同一个空间高压微雾加湿和超声波加湿对环境温度影响,哪个降温快
无论是高压微雾加湿还是工业超声波都属于工业加湿器,主要是用在车间和厂房。不同的加湿形式各自有他们的优势和弊端!适用于直接加湿环境中的机械离心式、气水混合喷雾、高压喷雾、微雾、超声波、及和适用于工业和商业环境的空气净化加湿设备。每一种加湿器都有它适宜的场合也都有他在某些场合的短处。
下边是杨凌博通两种加湿器的简单对比:
超声波加湿器适用于较小加湿量及工况条件较好,需全汽化条件下,局部加湿使用,对水质有一定要求:去离子水、纯净水、软化水。 加湿量为15-45kg/h但是,体积小,加湿强度大,耗电量小,控制性能好,雾粒小而均匀。
高压微雾加湿器主机系统特别适合高空间、大面积车间使用,1500-60000m3空间加湿功率只需2-4KW.在纺织厂房、卷烟厂、电子厂、印刷厂、工业除尘、喷涂、降温等空间整体或局部加湿。对水质无特殊要求,加湿量大且喷嘴可以自由组合。加湿量从5kg/h-1000kg/h进行无级调节。雾化1公升水只需消耗6W功率,是传统电热加湿器的百分之一,是离心式或气水混合式降温加湿器的十分之一。
希望对你有用,谢谢。
⑵ 超声波加湿机用软化水就不会有白粉现象
可能不会有,用纯净水一定不会有
⑶ 请问家用软化水装置出来的水达到什么硬度软化的水用于超声波加湿机还会出现白粉吗
可以达到和工业软化水设备一样的效果,如果调整的好肯定不会再出白粉的具体您可以联系北京精科华美科技发展有限公司的技术部了解一下联系电话010-52336432、52336285、52336085
⑷ 超声波防除垢技是什么
使用换热器注意事项,严重把关软化水:对于任何一种水质把关,这一点是相当重要,在进行对软化水水质处理的前提下,首先要认真检查系统中的水和软化罐水质问题,如果确定合格就可以进行注入处理;新系统检验 对于一些新系统来说,不能马上与换热器进行交替使用,首先把新的系统在指定的时间段运行,让它有了一个运行模式后,这个时候方可以把换热器并入系统中使用,这样做的目的完全是为了避免管网中的杂质破坏换热器设备;防除垢机理图:超声波防、除垢技术目前已在石油化工、冶金电力、制糖制药等诸多工业领域得以广泛应用。
超声波防除垢技术是利用超声高频脉冲震荡波在换热器金属面与内部物料液体液面产生的一系列作用而达到防除垢目的的。具体机理是超声震荡波垂直作用在换热器金属表面,使其在金属中快速传播,受到震动的金属壁面与相邻液面产生了推斥力,使液体远离壁面,而后恢复原位,过程中产生了一个时间差,出现一个狭小的真空区域,周围液体会迅速填充,产生了微涡,周而复始,就产生了这种高速微涡效应,高速微涡效应阻断了液体中垢质成分附着在金属管壁的条件,从而达到了防垢效果。而高速微涡使液体不断冲刷着金属壁面上的软垢,使软垢随液体流走,从而解决软垢问题,同样高速微涡可以带走金属周边的气泡,达到防止金属氧化的目的。
⑸ 请问超声波雾化器工作中,水箱内的水的硬度会不会越来越高
我认为不会的,超声波雾化时,连同是水中的杂质一起雾化出来了,如果雾化器长时间在一个地方工作,那你会发现,雾化器的附近地面会有一层白雾装的膜,我认为那就是水中的杂质,所以雾化有空能软化水,故而家庭用加湿器时最好用软化水,防止人吸入微颗粒。
⑹ 超声波加湿器怎么解决耗水问题
你这也太讲究了,就用自来水,我天天喝不经任何处理的自来水,也没见毒死,不放心可以在水里加点明矾,杂质就会被吸附了,然后用上层水放入加湿器就可以了,祝你健康!
⑺ 超声波加湿器总用纯净水太贵了,有没有可替代的
可用烧开的水替代。
因为烧开过的水放置一些时间的话(半个小时即可)水里的白碱就专会沉到水底。这属样的水倒进加湿器就不会再结碱了。
一般加湿器都带有软化水湿度显示的辅助功能,对于加湿器中的软水器规定经过软水器的水,水的硬度不能超过100mg/L,水的湿度被规定在30%—70%的范围之内。
(7)超声波软化水扩展阅读:
对于软水器,标准规定经软水器软化后,水的硬度应不超过100mg/L。软水器在失效前,软化的总水量也不应少于100L。对于湿度显示,规定在相对湿度为30%~70%的范围内,其湿度显示的误差应在±10%以内,以免误差太大反而对消费者产生误导。
此外标准还规定,由于水位会对某些加湿器的性能产生明显的影响,所以加湿器应该具有水位保护功能,以防消费者在不知情的情况下使加湿器长期处于低性能、低效率的工作状态。
⑻ 超声波加湿器的原理是什么与振荡有关吗
超声波加湿器在冬天的时候,尤其是外面雾霾天气,室内有着很多的应用,因为现在冬天供暖采用的大多数都是集体供暖,也就是通过地暖的方式来达到室内加热的效果,虽然说温度上来了,但是也影响了室内的湿度。
现在冬天室内配备超声波加湿器,配备新风系统,或者说净化器都是一个标配了,因为城市里面,冬季在一些大城市空气污染非常严重,为了人的身体健康就要保证室内的空气质量,需要有相应的工具辅助在偏远的城市或者说农村地区可能还不需要什么,因为污染还没有那么严重。
⑼ 超声波加湿器是什么它和普通加湿器有何区别它的实用性高吗
加湿器是我们在冬季使用较多的一种产品。夏天有空调,很多人也会用加湿器来增加湿度。加湿器的作用非常强大,不仅可以保持空气的湿度,还可以提高人体的免疫能力。现在加湿器被广泛使用。超声波加湿器采用超声波高频冲击,将水雾变成1-5微米的超细颗粒,通过刮风装置,将水雾扩散到空气中,使空气潮湿并伴有丰富的负氧离子,可清新空气,改善健康,改变冬季采暖的干热状态,创造舒适的居住环境。
超声加湿器与普通加湿器相比,具有以下优点:增湿效率高,增湿强度高,雾滴小且均匀,单位时间可迅速达到所需相对湿度,节水;机组加湿能耗指标低。超声加湿器能耗仅为0.05kW /(kg-h),仅相当于其他加湿器方法的1/15~ 1/10,日常运行成本低。体积小,可根据现场条件分离系统,不仅适用于新厂房的安装,而且在不破坏原有设备的基础上,对旧厂房进行改造升级;分层均匀,能快速大面积地解决工业生产中的实际问题。
⑽ 有什么常用的软化水处理方法
本发明公开了一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,将电解槽分隔成阳极室和阴极室,并分别置有阳极板和阴极板;根据I≥1.01Qη(M+2M2)得到电流,待软化的水流经阴极室,通电后,在阴极室内形成强碱性区域,体系pH≥10,产生的OH‑,使Ca2+生成CaCO3晶体,Mg2+生成Mg(OH)2晶体,且随着pH值的增大,碳酸钙晶体的zeta电位降低,晶体聚团行为加强而讯速形成晶核;过饱和的晶体悬浮液随水流流出电解室的过程中,以此晶核为生长点并迅速成长,实现自发结晶,再进行沉降或过滤,即完成软化。本发明计算出适宜电流值,将水中钙镁离子一次性除去,且在处理过程中阴极板上几乎不会附着水垢,电能利用效率高达90%,极大提高了设备的处理能力和便于实现数字化和自动化控制。
权利要求书
1.一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)通过隔膜或细孔板将电解槽分隔成阳极室和阴极室,并将阳极板和阴极板分别置于阳极室和阴极室中;
(2)通一电流,所述的电流根据I≥1.01Qη(M+2M2)计算得到,其中,I为电极板的电流,单位:A;η为目标软化率,单位:1;Q为阴极室的水流量,单位:L/s;当M0>M1时,M=M0;当M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时,M=2M1-M0;M0为待软化水的碱度,单位:mgCaCO3/L;M1为待软化水的钙硬度,单位:mgCaCO3/L;M2为待软化水的镁硬度,单位:mgCaCO3/L;
(3)待软化的水流经阴极室,通电后,在阴极室内形成强碱性区域,体系pH≥10,电解产生的OH-,与HCO3-反应生成CO32-,然后与水体中的Ca2+结合生成CaCO3晶体;与Mg2+结合生成Mg(OH)2晶体,且随电解的继续,阴极液pH值增大,CaCO3晶体的zeta电位降低,晶体聚团行为加强而迅速形成晶核,随高速水流流出阴极室的过饱和CaCO3和Mg(OH)2悬浮液以此晶核为生长点并迅速成长,实现自发结晶,生成肉眼可见的固体颗粒物,悬浮于水中,再进行沉降或过滤,即完成软化。
2.根据权利要求1所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,还包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时,向阴极液中通入足量空气或二氧化碳。
3.根据权利要求2所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,常温常压下通入空气的流量根据Q1=0.61Q(M1-M0)计算得到,其中,Q1为向阴极室通入空气的流量,单位:L/s。
4.根据权利要求2所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,常温常压下通入CO2的流量根据Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4计算得到,其中,Q0为向阴极室通入CO2的流量,单位:L/s。
5.根据权利要求1所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,所述的阳极板为碳电极、贵金属电极或钛基金属氧化物电极中的一种;所述的阴极板为定型导电材料中的一种。
6.根据权利要求1所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,其特征在于,所述的隔膜为阴离子交换膜、阳离子交换膜、双极膜、石棉纤维膜、无纺布、化纤滤布或陶瓷隔膜中的一种;所述的细孔隔板为带有微小细孔且不影响导电的塑料薄板。
7.一种利用权利要求1~6所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法软化硬水的装置。
8.根据权利要求7所述的软化硬水的装置,其特征在于,至少在所述的阴极室的两端分别设有进水口和出水口,在所述的进水口上设有空气或二氧化碳补气口,在所述的出水口上连有过滤器或沉降池。
9.根据权利要求8所述的软化硬水的装置,其特征在于,在所述的出水口与所述的过滤器或沉降池之间设有第一气液分离器。
10.一种软化硬水的系统,其特征在于,将若干个权利要求8所述的电解槽并联、串联或串并复合连接,且在阴极室出水口的汇集处设有第二气液分离器。
说明书
一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法及其装置
技术领域
本发明属于电化学软化水技术领域,特别涉及一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法及其装置。
背景技术
利用电化学技术进行水体脱盐除垢处理,早在2006年就有文献(Desalination,2006,201:150)报道,随后也有不少国内文献及专利(西安交通大学学报,2009,43(5):104;专利公开CN105523611A、CN204198498U)报道过,并在工程实践中得到一定程度的应用。相比于传统的消石灰软化法,电化学脱盐软化水技术占地空间小、处理速度快、不需要使用絮凝剂无二次污染、废弃固体物少,操作简单方便,可实现数字化控制,具有很高的经济效益和环境效益。用于冷却循环水的除垢防垢领域,与以往传统的化学加药方法以及电磁技术、超声波技术相比,电化学技术的优点在于能够将水中的成垢的钙镁离子以水垢沉积的方式从水中取出,并能提高浓缩倍数,达到节水减排的目的。
现有的电化学设备主要用于冷却循环水的除垢防垢领域,为提高除垢效率,中国专利公开CN105621538A、CN201923867U及CN105329985A等专利对电化学除垢设备进行了相应的优化设计,其创新点在于充分优化电化学设备内部结构,扩大阴极面积,简化操作,提高设备的处理效率与处理能力。
为了摆脱极板面积大小的限制因素,以色列文献(Desalination,2010,263:285;Journal of Membrance Science,2013,445:88)提出了一种新的处理方法,利用阳离子交换膜将电解槽分隔为阳极室与阴极室,将待处理的水流经阴极室后,引入外部结晶器内进行诱发结晶以提高极板处理能力,电能利用率达到50%。中国专利CN204198498U利用刮刀刮掉阴极板垢以提供微小晶核增加结晶比表面积,虽在一定程度上提高了电能的利用率,但其电能利用率依旧偏低,一是增加了阴极动力旋转部分的电耗,二是由于其辅助电极接正电且在阴极室内,其表面必定会析氧(氯)而产生H+,可消耗阴极产生的部分OH-而导致电能利用率降低,另外其在后续工艺中提及需添加絮凝剂造成二次污染及处理成本的增加,另外其设备内腔底部没有隔膜将阴阳两室分开,而其实施例中阳极室酸性水一直往复循环部分H+必会进入阴极室,也会降低电能的利用率。生活中大部分水体都是硬水即碱度小于硬度(等同于重碳酸根的含量低于钙镁量),故在不补加二氧化碳的情况下不能完全消除硬度。专利CN106277369A虽也提及阴阳极间加隔膜,但同样要求阴极室出水口需连接一外部结晶器诱发结晶,结晶器体积庞大且时效性低,因无二氧化碳的补给同样存在硬度水条件下不能完全消除硬度达到彻底软化水的目的。
发明内容
本发明的第一目的是提供了一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,向电解槽中通入电流,使得阴极室内形成强碱性区域,利用电解产生的OH-,使得Ca2+生成CaCO3晶体,与Mg2+生成Mg(OH)2晶体,并随着电解的进行,阴极室pH值增大,碳酸钙晶体聚团行为加强而迅速形成晶核,使得过饱和的CaCO3和Mg(OH)2悬浮液高效自发结晶,避免了诱发结晶和外加絮凝剂而带来的二次污染,减少了工序步骤,而且时间上也快很多,投资少、设备占用空间也少,处理能力大。
本发明的第二目的是提供了一种利用上述高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法软化硬水的装置及其系统,向电解槽中通入电流,使得阴极室内形成强碱性区域,利用电解产生的OH-,使得Ca2+生成CaCO3晶体,与Mg2+生成Mg(OH)2晶体,并随着电解的进行,阴极室pH值增大,CaCO3晶体聚团行为加强而迅速形成晶核,使得过饱和的CaCO3和Mg(OH)2悬浮液高效自发结晶,避免了诱发结晶和外加絮凝剂而带来的二次污染,减少了工序步骤,而且时间上也快很多,投资少、设备占用空间也少,处理能力大。
本发明的技术方案如下:
一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,包括以下步骤:
(1)通过隔膜或细孔板将电解槽分隔成阳极室和阴极室,并将阳极板和阴极板分别置于阳极室和阴极室中;
(2)通一电流,所述的电流根据I≥1.01Qη(M+2M2)计算得到,其中,I为电极板的电流,单位:A;η为目标软化率,单位:1;Q为阴极室的水流量,单位:L/s;当M0>M1时,M=M0;当M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时,M=2M1-M0;M0为待软化水的碱度,单位:mgCaCO3/L;M1为待软化水的钙硬度,单位:mgCaCO3/L;M2为待软化水的镁硬度,单位:mgCaCO3/L;
(3)待软化的水流经阴极室,通电后,在阴极室内形成强碱性区域,体系pH≥10,电解产生的OH-,与HCO3-反应生成CO32-,然后与水体中的Ca2+结合生成CaCO3晶体;与Mg2+结合生成Mg(OH)2晶体,且随电解的进行阴极室pH值的增大,CaCO3晶体的zeta电位降低,晶体聚团行为加强而迅速形成晶核,随高速水流流出阴极室的过饱和CaCO3和Mg(OH)2悬浮液以此晶核为生长点并迅速成长,实现自发结晶,生成为肉眼可见的固体颗粒物,悬浮于水中,再进行沉降或过滤,即完成软化。
优选为,还包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时,向阴极液中通入足量空气或二氧化碳。
优选为,常温常压下通入空气的流量根据Q1=0.61Q(M1-M0)计算得到,其中,Q1为向阴极室通入空气的流量,单位:L/s。
优选为,常温常压下通入CO2的流量根据Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4计算得到,其中,Q0为向阴极室通入CO2的流量,单位:L/s。
优选为,所述的阳极板为碳电极、贵金属电极或钛基金属氧化物电极中的一种;所述的阴极板为不锈钢、铸铁、石墨、铝或铜等定型导电材料中的一种。
优选为,所述的隔膜为阴离子交换膜、阳离子交换膜、双极膜、石棉纤维膜、无纺布、化纤滤布或陶瓷隔膜中的一种;所述的细孔隔板为带有微小细孔且不影响导电的塑料薄板,如聚四氟乙烯塑料薄板。
本发明还公开了一种利用上述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法软化硬水的装置。
优选为,至少在所述的阴极室的两端分别设有进水口和出水口,在所述的进水口上设有空气或二氧化碳补气口,在所述的出水口上连有过滤器或沉降池。
优选为,在所述的出水口与所述的过滤器或沉降池之间设有第一气液分离器,用来收集绿色能源—氢气。
本发明还公开了一种软化硬水的系统,将若干个上述的电解槽并联、串联或串并复合连接,且在阴极室出水口的汇集处设有第二气液分离器,用来收集绿色能源—氢气。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
一、本发明的一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,通过I≥1.01Qη(M+2M2)计算出一适宜电流,使得阴极室内形成强碱性区域,体系pH≥10,利用电解产生的OH-,使得Ca2+生成CaCO3晶体,与Mg2+生成Mg(OH)2晶体,并随着电解的进行,阴极室pH值增大,CaCO3晶体聚团行为加强而迅速形成晶核,流出阴极室的过饱和悬浮液以此晶核为生长点高效自发结晶,实现将水中大部分或全部钙镁离子一次性除去,且在阴极板上不会附着水垢,无需诱发结晶和外加絮凝剂,避免了二次污染,减少了工序步骤,具有软化效率稿,投资少、设备占用空间少,处理能力大等优点;
二、本发明的一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,还根据Q1=0.61Q(M1-M0)计算通入空气的流量和根据Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4计算通入二氧化碳的流量,以提供足够量的HCO3-,达到所需软化率;
三、本发明的一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法,根据通入电流的计算公式和通入空气或二氧化碳的计算公式,计算出电流值及通入空气或二氧化碳的速率,便于实现数控化和自动化,使用清洁电能作为唯一的“处理剂”,无色环保无污染。