[发明专利]用于改善气液传质的气体分散装置

权利要求书

1. 处理水的方法，所述方法包括：

(a) 导引水流通过预处理管线；

(b) 将来自所述预处理管线的水流引入包括具有第一横截面积的上游端和具有第二横截面积的下游端的膨胀部分，第二横截面积大于第一横截面积；

(c) 提供含有至少3%臭氧气体的气流；

(d) 在至少一个注入点将所述气流引入所述膨胀部分，同时所述水流流动通过所述膨胀部分，在所述下游端产生包含臭氧气体和水的气液混合相流；和

(e) 使所述混合相流通过位于所述膨胀部分下游的整块体，产生其中所述臭氧气体的至少一部分溶解于水中的反应产物。

2. 权利要求1的方法，其中步骤(d)包括：

(i) 使来自所述预处理管线的水流的一部分转向到至少一个侧流中；

(ii) 将所述气流引入所述侧流中以形成气液混合物；和

(iii) 在所述至少一个注入点将所述气液混合物注入所述膨胀部分中。

3. 权利要求2的方法，其还包括：

(f) 使在所述至少一个侧流中的那部分水流的压力增加到第二压力，在所述预处理管线中的水流具有第一压力，第二压力大于第一压力。

4. 权利要求3的方法，其中步骤(f)通过定位于与所述至少一个侧流流体连通的泵送装置进行。

5. 权利要求2的方法，其还包括在进行步骤(d)(ii)的下游将所述至少一个侧流分成多个侧流。

6. 权利要求2的方法，其还包括在进行步骤(d)(ii)的上游将所述至少一个侧流分成多个侧流，其中步骤(d)(ii)还包括将所述气流引入所述多个侧流中的每一个中以在所述多个侧流中的每一个中形成气液混合物，且其中步骤(d)(iii)还包括在所述至少一个注入点处将来自所述多个侧流中的每一个的气液混合物注入所述膨胀部分中。

7. 权利要求6的方法，所述至少一个注入点包括多个注入点，其中步骤(d)(iii)还包括在所述多个注入点的不同注入点处将来自所述多个侧流中的每一个的气液混合物注入所述膨胀部分中。

8. 权利要求2的方法，其中步骤(b)包括将来自所述预处理管线的水流引入包括具有第一横截面积的上游端和具有第二横截面积的下游端的膨胀部分中，第二横截面积为第一横截面积的至少两倍。

9. 权利要求2的方法，其中步骤(d)包括在至少一个注入点将所述气流引入所述膨胀部分中，所述至少一个注入点包括气体扩散器。

10. 权利要求1的方法，其还包括：

(g) 使在所述反应产物中的任何不溶解的气体与所述反应产物的液相部分分离；和

(h) 使所述反应产物的液相部分的至少一部分转向到流出流。

11. 权利要求10的方法，其还包括：

(i) 使所述反应产物的液相部分的至少一部分再循环到在所述预处理管线中的水流中。

12. 权利要求1的方法，其还包括：

(j) 将过氧化氢注入在所述整块体上游的所述水流中。

13. 权利要求1的方法，其中步骤(e)包括使所述混合相流通过所述至少一个注入点下游的整块体，所述整块体具有浸渍在其上的催化剂，使得所述臭氧气体的至少一部分溶解到所述水流中且将所溶解的臭氧的至少一部分传递到催化剂表面以便反应。

14. 权利要求1的方法，其还包括：

(k) 使所述水流的一部分转向以形成流入流；

(l) 将所述流入流注入所述预处理流中；和

(m) 将所述流出流注入在所述流入流下游的所述水流中。

15. 水处理系统，其包括：

包括水流的预处理管线；

沿所述预处理管线流体连通连接的膨胀部分，所述膨胀部分包括具有第一横截面积的上游端和具有第二横截面积的下游端，第二横截面积大于第一横截面积；

含有至少3%臭氧气体的气流，所述气流在至少一个注入点与所述膨胀部分流体连通；和

具有出口端和入口端且与所述预处理管线流体连通的整块体，所述出口端和所述入口端在所述膨胀部分的下游，所述整块体具有水流和气流可在其中行进的多个通道。