一种流通式流体净化装置(1)，包括容器(5)，容器(5)布置成使得流体可从入口(3)到出口(7)流过容器(5)的容积(8)，以及内圆筒(10a)，其插入或可插入容器(5)的容积(8)中并限定界面壁(11)，界面壁(11)可透过波长在UV范围内、优选在150nm和200nm之间的辐射，其中容器(5)包括多个沿轴向布置的圆筒部分(5b,5c,5d,5e)，其通过焊接而彼此连接以形成外圆筒组件(5a)。
Fluid Purification Device of Flow Type
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流通式流体净化装置
本专利技术涉及一种用于净化流体的流通式流体净化装置，优选通过氧化纯水或超纯水中含有的有机物。本专利技术还优选涉及这种流通式流体净化装置，其设计用于实验室规模的水净化应用，最大吞吐量为2升/分钟。
技术介绍
已知的装置通过氧化包含在流体中的有机物来提供净化流体，优选产生纯水或超纯水的可能性，其中流体在流过装置的容器时暴露于UV-C辐射。超纯水可定义为最高质量的试剂级水，其超过ASTMD5127标准并且总有机碳(TOC)小于十亿分之五(ppb)。根据DIN5031第7部分，UV辐射定义为波长在100nm和380nm之间的辐射。包括波长短于280nm的该范围的子范围是UV-C范围，并且包括短于200nm的波长的另一子范围是真空UV-C范围(VUV)。本专利技术所涉及的净化旨在通过UV-C辐射诱导的有机氧化反应降低流过装置的流体中的TOC含量。基于UV辐射氧化的常见流通式净化装置使用汞气灯作为辐射源。灯布置成使其照射流过容器的流体。在由UV照射诱导的氧化反应中，流体中包含的有机物降解成碳酸盐和包含除碳酸盐之外的中间离子的副产物，并且可在净化后从流体中过滤掉。氧化反应包括将水分子分解成不同的反应中间体的中间步骤，反应中间体包括自由基、中性和离子中间体。自由基中间体随后将流体中含有的有机物氧化成二氧化碳和水。已知波长为185nm的紫外光可有效地产生这种自由基中间体。还已知使用准分子灯用于杀菌水净化。这种灯基于例如氙气激发到准分子状态。在激发和去激发期间发射的辐射的波长是172nm或更低(取决于灯中使用的气体)。该波长太低而不能直接用于水净化应用，并且它具有非常低的水透明度。WO2014/148325A1公开了将这种准分子灯与灯上的半透明涂层结合使用以将发射的波长转移到更高的波长。然而，额外的涂层增加了成本，由于UV暴露导致涂层随时间降低而具有降低的寿命，并且具有降低的性能，因为涂层吸收约50％的辐射并且仅恢复50％吸收的能量。WO95/15294A1公开了一种用于水和其它流体的消毒器，其利用电离紫外线辐射作为消毒装置。作为辐射源的圆柱形UV灯居中地容纳在管状空气室中，该管状空气室同轴地定位在壳体内部，形成细长的曝光室，流体通过该曝光室从一个轴向端处的入口流到相对的轴向端部的出口处。同轴设置的环形盘形式的挡板阵列跨越曝光室的内部，每个挡板在流体沿轴向延伸部分流过室时部分地阻挡流体通过。每个挡板在挡板的边缘和室的内周壁之间设有通道，以允许流体在邻近室壁的部分处流过挡板，并且相邻挡板的通道彼此偏移以在流体穿过室的长度时产生流体的蜿蜒和湍流流动。因此，流体流顺序地朝向和远离辐射源转向。空气通道可通过空气室引导以共同产生臭氧，并且臭氧可在用UV辐射处理水之前或之后与水反应。在该流通装置中，待净化的流体的显著部分可以相对大的距离从辐射源穿过装置，从而可能遭受不完全净化。文献US2007/0003430A1公开了一种灭活流体内的微生物如病毒的方法。灭活过程基于使用细长的UV灯，其发射180至320nm之间，优选225至290nm之间的辐射，由细长的反应室包围，通过该反应室从入口到出口产生沿UV灯的长度引导的一次流。循环二次流叠加在一次流上，并且一次流和二次流均由设置在反应室内的旋转搅拌器产生，或由螺旋缠绕管产生，螺旋缠绕管围绕UV灯并限定螺旋形环绕UV灯旋转的螺旋通道的，并且接近但不接合UV灯并具有D形截面。这种流通式净化相对复杂并且制造成本高。使用UV辐射的现有技术净化装置经常使用基于汞的UV灯来产生所需的波长辐射。然而，基于汞的UV灯大体是有问题的，因为由于汞的危险性，它们在装卸和特殊处理或弃置过程中需要特别小心。现有的流通式流体净化装置通常具有由整体圆筒体形成的容器。由于不同的纯度水平需要不同的有效辐射暴露水平和/或氧化持续时间，考虑到这种装置的流通概念，需要不同的反应器长度，因此制造用于不同纯度水平的不同装置的成本很高。此外，现有装置经常需要复杂的结构以将辐射源安装到装置中并且维护可能是有问题的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种用于净化流体的流通式流体净化装置，优选地用于生产纯水或超纯水，其可简化并以低成本生产和/或便于维护，可适应不同的净化水平，并且可提供高净化效率。根据本专利技术，该目的通过提供具有权利要求1的特征的流通式流体净化装置来解决。优选实施例在从属权利要求中限定。本专利技术的流通式流体净化装置包括容器，该容器布置成使得流体可从入口到出口流过容器容积，以及内圆筒，其插入或可插入到容器的容积中并限定界面壁，界面壁对于波长在UV范围内，优选在150nm和200nm之间的辐射是可渗透的，其中容器包括多个沿轴向布置的圆筒部分，这些圆筒部分通过焊接彼此连接以形成外圆筒组件。因为外圆筒组件通过将沿轴向布置的圆筒部件焊接在一起而形成，因此可实现制造和维护方面的成本优势。此外，可使用模块化构造的少量不同构件来创建和生产具有不同尺寸、容量和吞吐量的一系列缩放的净化装置。通过简单地将另外的圆筒部分添加/堆叠到圆筒组件，可产生具有较大的氧化区轴向长度以在出口处实现净化水的较高净化水平的装置。该装置可在没有内圆筒作为自支承单元的情况下预制，并且用于净化流体的辐射源，例如准分子灯，可随后插入内圆筒中并且也移除以进行维护。在一个优选实施例中，该装置具有一个端盖，该端盖与外圆筒组件的开口轴向端部接合，以在端盖布置的端部处流体紧密地封闭容器的容积，并将内圆筒保持在外圆通组件的位置。在另一个实施例中，该装置具有两个端盖，每个端盖与外圆筒组件的两个开口轴向端中的一个接合，以在端部处流体紧密地封闭容器的容积，其中两个端盖中的至少一个布置成将内圆筒保持在外圆筒组件中的适当位置。因为外圆筒组件的轴向端部由端盖封闭(如果另一端永久地封闭，则一个可能就足够了)，经历磨损的装置的元件，如内圆筒和辐射源，可容易地从装置外侧安装和替换。根据优选实施例，外圆筒组件的圆筒部分包括位于一个或两个轴向端部处的锁定圆筒部分，其中锁定圆筒部分布置成可释放地与端盖接合。优选地，可释放的接合是卡扣连接，优选地包括在锁定圆筒部分和端盖中的一个处的多个锁定突起以及在锁定圆筒部分和端盖中的另一个处的配合锁定开口。通过在端盖和外圆筒组件之间提供可释放的接合，特别是以卡扣连接的形式，可在没有专用工具的情况下安装/拆卸该装置，并且减少了形成该装置的元件的数量。通过提供具有围绕圆周分布的多个锁定突起的卡扣连接，可通过端盖施加基本均匀的高压，使得该装置可承受高操作压力并保持流体紧密。同时，卡扣连接提供可重复的精确保持力，使得由端盖保持在适当位置的O形环由限定的额定力压缩，即使端盖重复地拆卸/安装用于维护目的。根据优选实施例，至少一些圆筒部分包括从外圆柱壁沿径向向内突出的挡板。根据优选实施例，具有挡板的圆筒部分基本上是杯形的，挡板形成其整体底部并包括中心开口，以允许内圆筒经由圆筒部分的沿轴向对齐的中心开口插入。根据优选实施例，圆筒部分底部的中心开口形成为与内圆筒的外截面一致，在内圆筒的外壁和挡板之间留下优选均匀的间隙，其中间隙是界面壁和挡板之间的最短距离，并且等于或小于2.0mm，优选在1.2mm至0.3mm的范围内，更优选地在1.0mm至0.5mm的范围内。挡板在从入本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种流通式流体净化装置(1)，包括：容器(5)，其布置成使得流体能够从入口(3)到出口(7)流过所述容器(5)的容积(8)；以及内圆筒(10a)，其插入或能够插入所述容器(5)的容积(8)中，并限定界面壁(11)，所述界面壁(11)能够透过波长在UV范围内的辐射，所述波长优选在150nm和200nm之间，其中所述容器(5)包括多个沿轴向布置的圆筒部分(5b,5c,5d,5e)，其通过焊接而彼此连接以形成外圆筒组件(5a)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.23 EP 17290026.81.一种流通式流体净化装置(1)，包括：容器(5)，其布置成使得流体能够从入口(3)到出口(7)流过所述容器(5)的容积(8)；以及内圆筒(10a)，其插入或能够插入所述容器(5)的容积(8)中，并限定界面壁(11)，所述界面壁(11)能够透过波长在UV范围内的辐射，所述波长优选在150nm和200nm之间，其中所述容器(5)包括多个沿轴向布置的圆筒部分(5b,5c,5d,5e)，其通过焊接而彼此连接以形成外圆筒组件(5a)。2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)具有一个端盖(20,21)，所述端盖与所述外圆筒组件(5a)的开口轴向端部接合，以在布置所述端盖(20,21)的所述端部处流体紧密地封闭所述容器(5)的容积(8)，并将所述内圆筒(10a)在所述外圆筒组件(5a)中保持到位。3.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)具有两个端盖(20,21)，每个端盖与所述外圆筒组件(5a)的两个开口轴向端部中的一个接合，以在所述端部处流体紧密地封闭所述容器(5)的容积(8)，其中所述两个端盖(20,21)中的至少一个布置成将所述内圆筒(10a)在所述外圆筒组件(5a)中保持到位。4.根据权利要求2至权利要求3所述的装置(1)，其特征在于，所述外圆筒组件(5a)的圆筒部分包括位于一个或两个轴向端部处的锁定圆筒部分(5b)，其中所述锁定圆筒部分(5b)布置成以可释放的方式与所述端盖(20,21)接合。5.根据权利要求4所述的装置(1)，其特征在于，所述能够释放的接合是卡扣连接，优选包括所述锁定圆筒部分(5b)和所述端盖(20,21)中的一个处的多个锁定突起，以及所述锁定圆筒部分(5b)和所述端盖(20,21)中的另一个处的配合锁定开口。6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述圆筒部分(5b,5c,5e)中的至少一些包括从外圆柱壁(6a)沿径向向内突出的挡板(9)。7.根据权利要求6所述的装置(1)，其特征在于，带有所述挡板(9)的所述圆筒部分(5b,5c,5e)基本上是...
【专利技术属性】
技术研发人员：P鲁瓦泰尔，J奥克塔夫，
申请(专利权)人：默克专利股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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