[发明专利]向液体快速增溶气体的方法和设备

权利要求书

1.一种可迅速使气体在液体中的溶解量接近其饱和溶解度的方法，其特征在于，待溶解的气体首先在高压下溶解进入相对少量的液体中，以形成含有超高浓度溶解气体的超溶液，然后将超溶液稀释到处于常压下的大容积的同种液体中，使所述大容积的同种液体溶解气体迅速达到饱和溶解度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高压为0.3～1.5MPa。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超溶液溶解气体的浓度为3～15倍于其常压下的饱和溶解度。

4.一种可迅速使气体在液体中的溶解量接近其饱和溶解度的设备，包括进液口；通过进液管道与所述进液口相连的液体加压装置；通过高压液体管道与所述液体加压装置相连的超溶液发生器；进气口；通过进气管道与所述进气口相连的气体加压装置，其中所述气体加压装置通过高压气体管道与所述超溶液发生器相连；连接至所述超溶液发生器的超溶液管道；和设置于所述超溶液管道的超溶液喷头，其特征在于：

液体经由所述进液口通过所述进液管道输入到所述液体加压装置中，被加压后形成高压液体，通过所述高压液体管道输入到超溶液发生器中，

气体经由所述进气口通过所述进气管道输入到所述气体加压装置中，被加压后形成其压力低于高压液体压力的高压气体，通过所述高压气体管道也输入到所述超溶液发生器中，

在所述超溶液发生器中，在高压环境下，气体溶解入液体中，形成在该高压下近乎饱和的超溶液，

高压的超溶液经所述超溶液管道送到所述超溶液喷头，再喷出到另外一部分处于常压下的、容积大得多的同种液体中；喷出的超溶液被大容积的液体迅速稀释，使大容积的液体中的溶解气体浓度迅速增加，形成最终溶液。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述高压液体的压力为0.5～2MPa，所述高压气体的压力为0.3～1.5MPa。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述超溶液发生器为任何形状的密封不漏气的容器，容器壁上设有高压液体进口和高压气体进口，容器底部设有超溶液输出口；所述高压液体管道从所述高压液体进口连接至所述容器中，并延伸到所述容器内的顶部，在所述高压液体管道末端设有高压液体喷口；所述高压气体管道从所述高压气体进口进入所述容器内部，延伸到所述容器内的底部，在所述高压气体管道末端有高压气体喷口；输入的高压液体从所述高压液体喷口喷出，形成液滴或液片，从所述超溶液发生器内顶部下落到底部；输入的高压气体从所述高压气体喷口喷出，充满整个超溶液发生器内部。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述高压液体喷口为压力喷头，把高压液体喷出为直径细小的液滴，以加快气体的溶解速度。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述高压气体喷口被积聚在容器内底部的超溶液浸没。

9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述高压气体喷口也可以处在超溶液的液面之上。

10.根据权利要求4和6所述的设备，其特征在于，在所述超溶液发生器内部设有多层液流挡板，所述液流挡板上开有多个通孔或缝隙；液滴或液片在下落途中撞到所述液流挡板上并进一步破碎，而落在所述液流挡板上并且积聚在其上的液体从通孔或缝隙迅速流走，继续下落到下层液流挡板，并在此与下层液流挡板碰撞而再次破碎，气体在此液体下落过程中溶解进液体。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述超溶液发生器的相邻两层液流挡板的通孔或缝隙错开排列，使从上层液流挡板的通孔或缝隙落下的液体能撞击到下层液流挡板上；其液流挡板上的通孔或缝隙形成液体下落到容器底层的流道和气体贯通整个超溶液发生器内部的通道。

12.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述超溶液发生器的各层液流挡板之间的高度距离为0.2～1米。

13.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述液流挡板包括多个直径从小到大的同心环形板，小号的环形板的外圆边与大号的内圆边之间的缝隙形成流道。

14.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，在所述高压液体管道与所述液体加压装置的连接处设有开关阀，在其与所述超溶液发生器的连接处有单向阀。