[go: up one dir, main page]

DE102014009527A1 - Modifiable UV tube reactor - Google Patents

Modifiable UV tube reactor Download PDF

Info

Publication number
DE102014009527A1
DE102014009527A1 DE102014009527.4A DE102014009527A DE102014009527A1 DE 102014009527 A1 DE102014009527 A1 DE 102014009527A1 DE 102014009527 A DE102014009527 A DE 102014009527A DE 102014009527 A1 DE102014009527 A1 DE 102014009527A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reactor
ring elements
tube
fluid
reactor according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102014009527.4A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102014009527B4 (en
Inventor
Markus Weber
Maximilian Blomeier
Jan Werner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE102014009527.4A priority Critical patent/DE102014009527B4/en
Publication of DE102014009527A1 publication Critical patent/DE102014009527A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102014009527B4 publication Critical patent/DE102014009527B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C02F1/325Irradiation devices or lamp constructions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/02Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
    • C02F2103/023Water in cooling circuits
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/32Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/34Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
    • C02F2103/343Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the pharmaceutical industry, e.g. containing antibiotics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/32Details relating to UV-irradiation devices
    • C02F2201/322Lamp arrangement
    • C02F2201/3223Single elongated lamp located on the central axis of a turbular reactor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/32Details relating to UV-irradiation devices
    • C02F2201/322Lamp arrangement
    • C02F2201/3228Units having reflectors, e.g. coatings, baffles, plates, mirrors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/04Disinfection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/10Photocatalysts

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen modifizierbaren UV-Rohrreaktor (M-UV-Rohrreaktor) in dreiteiliger Bauausführung. Hauptanwendung: Oxidation, Sekundäranwendungen: UV-Bestrahlung, Desinfektion Der Reaktorfuß und der Reaktorkopf sind für die Aufnahme von UV-C/UV-B/UV-A Strahlern unterschiedlicher Längen und Leistungen von < 0,5 kW bis > 10 kW konzipiert. Das austauschbare Reaktorrohr ist aus innenverzahnten Ringelementen aufgebaut und in der Baulänge variabel. In der Reaktorkammer werden durch die Zahngeometrie der Ringelemente radiale Wendelströmungen, Dean-Wirbelströmungen, turbulente Strömungen und/oder über die Reaktorlängsachse oszillierende Strömungen erzeugt. Durch diese optimierte Fluiddurchmischung in der gesamten Reaktorkammer werden sowohl der UV-Quelle wie auch der Reaktorinnenwandung sich ständig neu gestaltende Fluid-Oberflächen dargeboten. Die Ausbildung von Strömungskanälen ist durch die Geometrie der Reaktorkammer ausgeschlossen. In der Hauptanwendung Oxidation sowie der Bestrahlung und Desinfektion hauptsächlich von Viren und/oder Mikroorganismen enthaltender Flüssigkeiten, besonders bevorzugt in der kommunalen und industriellen Abwasserbehandlung, der Prozesswasserbehandlung der produzierenden Industrie, wie Lebensmittelindustrie, Pharmaindustrie und zur Elimination von Wirkstoffen aus transgenen Tieren oder Pflanzen oder Medikamentenrückständen sowie der Behandlung von Brauchwasser, Kühlwasser und anderen Applikationen. Die Durchflussleistung kann in Abhängigkeit der Baugröße von < 0,5 m3/h bis > 80 m3/h betragen.The invention relates to a modifiable UV tube reactor (M-UV tube reactor) in three-part construction. Main application: Oxidation, secondary applications: UV irradiation, disinfection The reactor base and the reactor head are designed to accommodate UV-C / UV-B / UV-A lamps of different lengths and outputs from <0.5 kW to> 10 kW. The exchangeable reactor tube is constructed of internally toothed ring elements and variable in length. Radial helical flows, Dean vortex flows, turbulent flows and / or oscillations over the reactor longitudinal axis are generated in the reactor chamber by the tooth geometry of the ring elements. Through this optimized fluid mixing in the entire reactor chamber, both the UV source and the reactor inner wall constantly presented redesigned fluid surfaces. The formation of flow channels is excluded by the geometry of the reactor chamber. In the main application oxidation and irradiation and disinfection mainly of viruses and / or microorganism-containing liquids, particularly preferably in municipal and industrial wastewater treatment, the process water treatment of the manufacturing industry, such as food industry, pharmaceutical industry and for the elimination of drugs from transgenic animals or plants or drug residues as well as the treatment of service water, cooling water and other applications. Depending on the size, the flow rate can be from <0.5 m3 / h to> 80 m3 / h.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen in der Hauptanwendung Titandioxid beschichteten Rohrreaktor, mit mindestens einer UV-Strahlungsquelle zur Erzeugung von ultraviolettem Licht, einem Schutzrohr, bestehend aus UV-durchgängigem Quarzglas oder Borosilikatglas, einem aus Ringelementen aufgebauten Reaktorrohr, wobei zwischen zwei Ringelementen eine radiale Keilnut ausgebildet wird, sowie einer Schräg- oder geraden Verzahnung der Ringelemente zur turbulenten Fluiddurchmischung.The present invention relates to a tubular reactor coated in the main application of titanium dioxide, comprising at least one UV radiation source for generating ultraviolet light, a protective tube consisting of UV-continuous quartz glass or borosilicate glass, a reactor tube constructed from ring elements, wherein a radial keyway is formed between two ring elements is, as well as a diagonal or straight toothing of the ring elements for turbulent fluid mixing.

Die Stärke der Fluidschichten kann durch die Verzahnung und Keilnuten zwischen < 2 mm und > 30 mm frei gewählt werden und ist im Wesentlichen von der Transmission und der erforderlichen Oxidationsleistung abhängig.The thickness of the fluid layers can be freely selected by the toothing and keyways between <2 mm and> 30 mm and is essentially dependent on the transmission and the required oxidation performance.

Das Verfahren der UV-aktivierten Oxidation basiert auf natürlichen Prozessen. Grundsätzlich werden dabei organische Stoffe unter Einwirkung von ultravioletten Strahlen so angeregt, dass bei Anwesenheit eines geeigneten Oxidationsmittels ein oxidativer Abbau, im Idealfall bis zur Mineralisierung der organischen Stoffe, erfolgt.The process of UV-activated oxidation is based on natural processes. In principle, organic substances are excited under the action of ultraviolet rays in such a way that, in the presence of a suitable oxidizing agent, oxidative degradation takes place, ideally up to the mineralization of the organic substances.

Die bakterizide und viruzide Wirkung der photokatalytischen Aktivität von TiO2 beruht auf der Bildung von Reaktiven-Sauerstoff-Spezies (ROS) darunter Hydroxylradikale (OH-Radikal) die vom Synergysystem des Titandioxids mit UV-Licht generiert werden.The bactericidal and virucidal activity of the photocatalytic activity of TiO 2 is based on the formation of reactive oxygen species (ROS) including hydroxyl radicals (OH radical) generated by the synergy system of the titanium dioxide with UV light.

Die meisten Studien haben zu dem gleichen Ergebnis geführt, nämlich dass das Hydroxylradikal (OH-Radikal) die wichtigste Art der Desinfektion ist, die an der bakteriziden und viruziden Wirksamkeit der Photokatalyse beteiligt ist.Most studies have led to the same result, namely that the hydroxyl radical (OH radical) is the most important type of disinfection involved in the bactericidal and virucidal activity of photocatalysis.

Aufgrund seiner starken oxidativen Kapazität, kann die photokatalytische Oxidation effektiv desinfizieren und Luft, Wasser sowie andere flüssige Fluide reinigen.Due to its strong oxidative capacity, photocatalytic oxidation can effectively disinfect and purify air, water and other liquid fluids.

Titandioxid in Form von Anatas, ist der häufigste Photokatalysator und hat folgende Vorteile

  • • niedrige Kosten
  • • hohe photokatalytische Wirksamkeit
  • • ungiftig
Titanium dioxide in the form of anatase is the most common photocatalyst and has the following advantages
  • • low costs
  • • high photocatalytic effectiveness
  • • non-toxic

Nach der Exposition gegenüber Licht, produziert Titandioxid Reaktive-Sauerstoff-Spezies (ROS) die mit organischen Stoffen reagieren und ungiftige anorganische Stoffen produzieren.After exposure to light, titanium dioxide produces reactive oxygen species (ROS) that react with organic matter and produce non-toxic inorganic matter.

Im Allgemeinen ist die Desinfektion mittels Titandioxid wirksamer als Chlor oder Ozon.In general, titanium dioxide disinfection is more effective than chlorine or ozone.

Hydroxylradikale (OH-Radikal) weisen eine der höchsten Oxidationspotenziale auf, die im Wasserbereich einsetzbar sind.Hydroxyl radicals (OH radical) have one of the highest oxidation potentials that can be used in the water sector.

In einer bevorzugten Bauform ist der aus variablen Ringelementen gestaltete Rohrreaktor so ausgelegt, dass eine kontinuierliche axiale sowie radiale Durchmischung gewährleistet ist.In a preferred embodiment, the tube reactor designed from variable ring elements is designed so that a continuous axial and radial mixing is ensured.

Reaktoraufbau:Reactor design:

Der erfindungsgemäße M-UV-Rohrreaktor ist als dreiteiliges Element ausgelegt.

  • 1. Fußteil mit Fluidzulauf und Reaktorbodenplatte
  • 2. Das aus innen verzahnten Ringelementen mit radialen Keilnuten aufgebaute Reaktorrohr
  • 3. Das Reaktorkopfteil mit Fluidauslauf, einer Kopfplatte mit Halterung für UV-Strahler und Schutzrohr, einer fluiddichten Strahlereinhausung, einer Kabelführung und radialen Durchgangsbohrungen zur Fluidführung vom Bestrahlungsraum zum Fluidablauf.
The M-UV tubular reactor according to the invention is designed as a three-part element.
  • 1. Foot with fluid inlet and bottom plate reactor
  • 2. The internally toothed ring elements with radial splines constructed reactor tube
  • 3. The reactor head part with fluid outlet, a head plate with support for UV lamps and protective tube, a fluid-tight Strahlereinhausung, a cable guide and radial through holes for fluid guidance from the irradiation chamber for fluid drainage.

Die besonders bevorzugten radial angebrachten Durchgangsbohrungen in der Kopfplatte gewährleisten einen optimalen Fluidfluss im Reaktorraum und verhindern die Ausbildung von Strömungskanälen.The particularly preferred radially mounted through holes in the top plate ensure optimum fluid flow in the reactor chamber and prevent the formation of flow channels.

Das Fußteil 1 und das Kopfteil 3 sind so konzipiert, dass das aus innen verzahnten Ringelementen bestehende Reaktorrohr einfach ausgetauscht werden kann.The foot part 1 and the headboard 3 are designed so that the reactor tube made of internally toothed ring elements can be easily replaced.

Zwischen Fuß- und Kopfteil können eine Vielzahl unterschiedlicher Zahntiefen und Zahngeometrien eingebracht werden.Between the foot and head part a variety of different tooth depths and tooth geometries can be introduced.

Dieser bevorzugte Aufbau senkt die Herstellungskosten erheblich.This preferred construction significantly reduces manufacturing costs.

Das aus Ringelementen bestehende beschichtete Reaktorrohr ist als Austauschelement konzipiert und kann bei Erschöpfung bzw. Abnutzung der Beschichtung auf einfache Weise ausgetauscht werden.The coated reactor tube consisting of ring elements is designed as a replacement element and can be exchanged in the event of exhaustion or wear of the coating in a simple manner.

Die Ringelemente können demontiert, aufgearbeitet und wiederverwendet werden.The ring elements can be disassembled, refurbished and reused.

Die Lebensmittel geeigneten Verbindungen zwischen Reaktorfuß, Reaktorrohr und Kopfteil entsprechen dem Stand der Technik z. B. Flansch, Klampverbindungen und anderen geeigneten Schnellverschlüssen.The food suitable connections between the reactor base, reactor tube and head part correspond to the prior art z. As flange, Klampverbindungen and other suitable quick fasteners.

Ringelemente-Reaktorrohr:Ring members reactor tube:

Die Ringelemente bestehen aus einer Scheibe mit zentrischer Durchgangsbohrung ca. 1–10 mm größer als das Strahler-Schutzrohr, einer Planfläche, einer eingearbeiteten Ringnut für O-Ringdichtungen, zwei angearbeiteten Schrägen, einer Innenverzahnung sowie radial angeordneten Gewindebohrungen und Langlochbohrungen für Senkkopfschrauben.The ring elements consist of a disc with a central through hole approx. 1-10 mm larger than the radiator protection tube, a flat surface, a machined annular groove for O-ring seals, two worked bevels, an internal toothing and radially arranged threaded holes and slot holes for countersunk screws.

Die bevorzugten Langlochbohrungen ermöglichen eine variable Zahnversetzung durch Drehen der einzelnen Ringelemente untereinander zur Fluidführung.The preferred elongated holes allow a variable tooth offset by rotating the individual ring elements with each other for fluid guidance.

Durch die angearbeiteten Schrägen an den Ringelementen bildet sich zwischen zwei übereinanderliegenden Ringelementen eine sich zur Strahlenquelle öffnende Keilnut.Due to the worked bevels on the ring elements is formed between two superimposed ring elements a to the radiation source opening keyway.

Der Öffnungswinkel kann zwischen < 10° bis > 120° frei gewählt werden. Die Tiefe der Keilnut entspricht der Zahntiefe. Die Zahntiefe ist weitestgehend von der Aufgabenstellung und der Transmission der zu bearbeiteten Fluide abhängig und kann Tiefen von < 2 mm bis > 30 mm aufweisen.The opening angle can be freely selected between <10 ° and> 120 °. The depth of the keyway corresponds to the tooth depth. The tooth depth is largely dependent on the task and the transmission of the fluids to be processed and may have depths of <2 mm to> 30 mm.

Verzahnung:gearing:

Die Innenverzahnung der Ringelemente kann achsparallel, als gerade Verzahnung oder als Schrägverzahnung variabel von 0 bis > 60° ausgelegt werden.The internal teeth of the ring elements can be designed paraxial, as straight teeth or helical teeth variable from 0 to> 60 °.

In einer bevorzugten Bauform sind die Zahnflanken so ausgelegt, dass der Strahlenquelle eine optimale Fläche dargeboten wird und eine Beschattung ausgeschlossen ist. Durch die Zahnform, die Zahntiefe und der ausgebildeten radialen Keilnut können die Ringelemente eine um den Faktor 3 größere Oberfläche aufweisen als eine glatte unstrukturierte Rohrinnenwandung.In a preferred design, the tooth flanks are designed so that the radiation source is presented an optimal surface and shading is excluded. Due to the tooth shape, the tooth depth and the formed radial keyway, the ring elements can have a larger surface by a factor of 3 than a smooth unstructured tube inner wall.

Es hat sich gezeigt, dass die bevorzugte Oberflächenvergrößerung in Verbindung mit der optimierten Axial- und Radialdurchmischung eine signifikante Steigerung der Oxidationsergebnisse ergeben.It has been found that the preferred surface enlargement in conjunction with the optimized axial and radial mixing result in a significant increase in the oxidation results.

In einer besonders bevorzugten Bauform weisen die Ringelemente eine Schrägverzahnung auf. Das Fluid wird in dieser Bauform wendelförmig durch den Reaktor geführt. Die Wegstrecke kann gegenüber einer axialen Strömung um mehr als 50% gesteigert werden.In a particularly preferred design, the ring elements have a helical toothing. The fluid is guided in this design helically through the reactor. The distance can be increased by more than 50% compared to an axial flow.

Es hat sich gezeigt, dass ein stetiger und schneller Austausch der zu behandelnden Fluide mit der Beschichtung der Kontaktfläche im Rohrreaktor das Oxidationsverhalten positiv beeinflusst.It has been found that a continuous and rapid exchange of the fluids to be treated with the coating of the contact surface in the tubular reactor positively influences the oxidation behavior.

Ganz besonders bevorzugt ist ein Wechsel von Rechtsverzahnung und Linksverzahnung. Auf diese bevorzugte Weise kann das Fluid nach z. B. 90°, 180° oder 360° umgeleitet werden.Very particular preference is a change of right-hand and left-hand teeth. In this preferred manner, the fluid after z. B. 90 °, 180 ° or 360 ° be redirected.

Eine weitere bevorzugte Bauform ist die Zahnversetzung. In dieser Auslegungsvariante sind die Zähne so versetzt, dass auf eine Zahnlücke im darüberliegenden Ringelement ein Zahn eine Prallfläche bildet und den Fluidstrom teilt.Another preferred design is tooth offset. In this design variant, the teeth are offset so that a tooth forms a baffle surface on a tooth gap in the overlying ring element and divides the fluid flow.

In einer bevorzugten Auslegung werden segmentweise unterschiedliche Zahngrößen bzw. Ringelemente ohne Verzahnung eingesetzt. Der Abstand zum Schutzrohr kann von < 2 mm bis > 15 mm variieren. Auf diese Weise können sowohl beruhigte wie auch beschleunigte Zonen im kontinuierlich durchströmten Reaktor geschaffen werden.In a preferred embodiment, segment-wise different tooth sizes or ring elements are used without toothing. The distance to the protective tube can vary from <2 mm to> 15 mm. In this way, both calmed and accelerated zones can be created in the continuously flow-through reactor.

Reaktor Kopfteil-Kopfplatte:Reactor headboard headstock:

Das Reaktor Kopfteil ist zweiteilig ausgelegt.The reactor headboard is designed in two parts.

Die wesentlichen Bauteile sind

  • a) Kopfplatte mit radial eingebrachten Durchgangsbohrungen (Fluidablauf), eine UV-Strahlerhalterung, eine Schutzglashalterung sowie eine fluiddichte UV-Strahlereinhausung mit Kabelkanal
  • b) Fluidablauf
The essential components are
  • a) top plate with radially inserted through holes (fluid outlet), a UV lamp holder, a protective glass holder and a fluid-tight UV lamp housing with cable channel
  • b) fluid drainage

Messtechnik:Measuring technology:

In einer bevorzugten Variante des UV-Rohrreaktors sind Messeinrichtungen vorgesehen unter anderem nach Bedarf

  • • UV-Sensor
  • • Trübung
  • • Temperatur
  • • UV-Intensität
  • • Leitfähigkeit
  • • pH-Wert
In a preferred variant of the UV tube reactor measuring devices are provided, inter alia, as needed
  • • UV sensor
  • • Turbidity
  • • temperature
  • • UV intensity
  • • Conductivity
  • • PH value

UV-Strahler:UV lamps:

Der erfindungsgemäße M-UV-Rohrreaktor kann mit Niederdruck- und Mitteldruckstrahlern betrieben werden.The M-UV tubular reactor according to the invention can be operated with low-pressure and medium-pressure radiators.

Die Auslegung ist im Wesentlichen abhängig von der Aufgabenstellung sowie der Transmission der zu behandelnden Fluide.The design is essentially dependent on the task and the transmission of the fluids to be treated.

Möglich sind

  • • UV-C
  • • UV-B
  • • UV-A Strahler
Mit einer elektrischen Leistung < 0,5 kW bis > 10,0 kWPossible are
  • • UV-C
  • • UV-B
  • • UV-A lamp
With an electrical output <0.5 kW to> 10.0 kW

In der besonders bevorzugten Hauptanwendung Oxidation kommen überwiegend UV-A Niederdruck und UV-A Mitteldruckstrahler mit der Hauptwelle 365 nm zur Anwendung.In the particularly preferred main application oxidation predominantly UV-A low pressure and UV-A medium-pressure lamps with the main shaft 365 nm are used.

In der besonders bevorzugten UV-C Desinfektion kommen überwiegend UV-C Niederdruck- oder UV-C Mitteldruckstrahler mit der Hauptwelle 254 nm zur Anwendung. In the particularly preferred UV-C disinfection predominantly UV-C low-pressure or UV-C medium-pressure lamps with the main wave 254 nm are used.

Schutzglas-Schutzrohr:Protective glass protective tube:

Die Strahlerhüllrohre bestehen aus UV-durchlässigem Quarzglas oder Borosilikatglas.The radiator sheaths are made of UV-permeable quartz glass or borosilicate glass.

In einer bevorzugten Auslegung sind die Strahlerhüllrohre mit einer UV-durchlässigen Antihaftbeschichtung versehen.In a preferred embodiment, the radiator sheaths are provided with a UV-permeable non-stick coating.

In der besonders bevorzugten Hauptanwendung Oxidation, sind alle der UV-Quelle zugewandten Flächen mit Titandioxid beschichtet.In the most preferred main application, oxidation, all surfaces facing the UV source are coated with titanium dioxide.

In der alternativ bevorzugten Desinfektion können alle der UV-Quelle zugänglichen Flächen

  • a) als Spiegelflächen ausgelegt sein,
  • b) mit Silber beschichtet sein,
  • c) mit Kupfer beschichtet sein,
  • d) mit anderen bakterizid und/oder viruzid wirkenden Beschichtung versehen sein,
  • e) aus einer Kombination aus a/b/c/d bestehen.
In the alternative preferred disinfection all accessible surfaces of the UV source
  • a) be designed as mirror surfaces,
  • b) be coated with silver,
  • c) be coated with copper,
  • d) be provided with other bactericidal and / or virucidal coating,
  • e) consist of a combination of a / b / c / d.

Strömungen im M-UV-Reaktor:Currents in the M UV reactor:

In einer ganz besonders bevorzugten Bauform wird das zentrisch angeordnete Schutzrohr mit Rundboden zentrisch durch den Reaktorboden angeströmt. Das zufließende Fluid wird gleichmäßig in der Reaktorkammer verteilt und strömt in den Freiräumen zwischen dem Strahlerschutzrohr und dem Reaktormantel zur Reaktorkopfplatte.In a very particularly preferred design, the centrically arranged protective tube with round bottom is centrically flowed through the reactor bottom. The inflowing fluid is distributed evenly in the reactor chamber and flows in the spaces between the radiator protection tube and the reactor jacket to the reactor top plate.

Die Kopfplatte weist eine Vielzahl radial angeordneter Durchgangsbohrungen auf, welche das Fluid zum Fluidablauf leiten. Bedingt durch die umlaufend gleichmäßig angebrachten Verzahnungen und Keilnuten ist die Strömung in der gesamten Reaktorkammer über 360° gleichmäßig.The top plate has a plurality of radially disposed through holes which direct the fluid to the fluid drain. Due to the circumferentially evenly arranged toothings and keyways, the flow in the entire reactor chamber is uniform over 360 °.

Das Strömungsverhalten einer Flüssigkeit hängt von der Geometrie und Beschaffenheit der Wände der Reaktorkammer, den thermodynamischen Eigenschaften des Fluides und der Strömungsgeschwindigkeit ab.The flow behavior of a liquid depends on the geometry and nature of the walls of the reactor chamber, the thermodynamic properties of the fluid and the flow velocity.

Mit Methoden der Chaos-Kontrolle könnte es gelingen, geeignete Strömungsmuster einzustellen oder besonders ungünstige zu verhindern.With methods of chaos control, it might be possible to set suitable flow patterns or to prevent particularly unfavorable ones.

In dieser bevorzugten Bauform, ist die Ausbildung von störenden Strömungskanälen, die in der Regel einen negativen Einfluss auf die Oxidation bzw. Desinfektion ausüben, ausgeschlossen.In this preferred design, the formation of disturbing flow channels, which usually exert a negative influence on the oxidation or disinfection excluded.

Eine Reaktorreinigung ist auf einfache Weise möglich. Nach einer Demontage des Reaktorkopfteils, der Kopfplatte mit Strahler und Schutzrohr, ist der Innenraum frei zugänglich.A reactor purification is possible in a simple manner. After disassembly of the reactor head part, the top plate with radiator and protective tube, the interior is freely accessible.

Literatur:Literature:

Der beschriebene M-UV-Rohrreaktor deckt eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen zur UV-Bestrahlung und/oder UV-Oxidation von Flüssigkeiten ab und reicht von den Anwendungen, in denen bisher reine Ringspaltreaktoren eingesetzt werden bis hin zu den Anwendungsbereichen einfacher Durchströmreaktoren für große Durchflüsse.The M-UV tubular reactor described covers a large number of different applications for UV irradiation and / or UV oxidation of liquids and ranges from the applications in which hitherto pure annular gap reactors are used to the fields of application of simple throughflow reactors for large flows.

UV-Reaktoren mit wendelförmiger Fluidführung sind in den Patentschriften
US 5 433 738
EP 1916 224 A1 beschrieben.
UV reactors with helical fluid guidance are in the patents
US 5,433,738
EP 1916 224 A1 described.

Verweilzeitverhalten und Kontaktflächen:Residence time behavior and contact surfaces:

In der Reaktoranwendung Oxidation und Titandioxidbeschichtung ist die im Verhältnis zur glatten Rohrwandung besonders bevorzugte große Oberfläche von besonderer Bedeutung.In the reactor application of oxidation and titanium dioxide coating, the particularly preferred large surface area in relation to the smooth tube wall is of particular importance.

Die Halbwertzeit der photokatalytisch erzeugten Hydroxylradikale (OH-Radikal) ist sehr gering. Der stetige Fluidaustausch an der Reaktorinnenwandung hat einen erheblichen Einfluss auf das Oxidationsergebnis. Die photokatalytische Reaktion ist im Wesentlichen von der Transmission der zu behandelnden Fluide abhängig.The half-life of the photocatalytically generated hydroxyl radicals (OH radical) is very low. The continuous fluid exchange at the reactor inner wall has a considerable influence on the oxidation result. The photocatalytic reaction is essentially dependent on the transmission of the fluids to be treated.

Figuren:Characters:

Anhand der nachfolgenden Figuren wird die Erfindung näher erläutert:
Die dargestellten Ausführungsbeispiele sind dabei nicht einschränkend zu verstehen, sondern sollen lediglich Ausführungsvarianten der Erfindung verdeutlichen.
The invention will be explained in more detail with reference to the following figures:
The illustrated embodiments are not limiting, but are merely illustrative of embodiments of the invention.

Es zeigen:Show it:

1 einen schematischen Schnitt durch einen Teil des Reaktors mit allen wesentlichen Einbauten 1 a schematic section through a part of the reactor with all the essential internals

2 eine Prinzipdarstellung der Reaktorkopfplatte 50 ohne Strahlereinhausung 2 a schematic representation of the reactor top plate 50 without radiator housing

2 a eine schematische Schnittansicht der Reaktorkopfplatte 50 2 a is a schematic sectional view of the reactor top plate 50

3 eine Prinzipdarstellung aller relevanten Teile im Reaktorkopf in Schnittansicht 3 a schematic representation of all relevant parts in the reactor head in sectional view

4 die schematische Darstellung eines Ringelementes 12 in Draufsicht mit den radialen Langlöchern 14, den Bohrungen mit Gewinde 15, der Ringnut 17 zur O-Ringaufnahme sowie eine der möglichen Zahngeometrien 16 4 the schematic representation of a ring element 12 in plan view with the radial slots 14 , the threaded holes 15 , the ring groove 17 for O-ring recording and one of the possible tooth geometries 16

5 eine Prinzipdarstellung eines Ringelementes 12 mit unterschiedlichen Zahntiefen 30 5 a schematic diagram of a ring element 12 with different tooth depths 30

6 eine Prinzipdarstellung eines Ringelementes 12 mit unterschiedlich angearbeiteten Keilnuten 13 6 a schematic diagram of a ring element 12 with differently machined keyways 13

6a eine Prinzipdarstellung eines Ringelements 12 in Schnittansicht mit den angearbeiteten Flächen 13 zur Keilnutausbildung bei übereinanderliegenden Ringelementen 12 6a a schematic diagram of a ring element 12 in sectional view with the surfaces worked on 13 for V-groove formation in superimposed ring elements 12

Beispiele:Examples:

Beispiel 1example 1

M-UV-Rohrreaktor für die Hauptanwendung Oxidation mit TitandioxidbeschichtungM-UV tube reactor for the main application Oxidation with titanium dioxide coating

Der UV-Rohrreaktor gemäß 1, 2 und 3 besteht aus einem zentrisch eingebauten UV-A Niederdruck oder Mitteldruckstrahler 20 mit der Hauptwelle 365 nm und einer Länge von < 300 mm bis > 850 mm. Die elektrische Strahlerleistung kann von < 0,5 kW bis > 10,0 kW betragen.The UV tube reactor according to 1 . 2 and 3 consists of a centrally installed UV-A low pressure or medium pressure lamp 20 with the main shaft 365 nm and a length of <300 mm to> 850 mm. The electric radiator output can be from <0.5 kW to> 10.0 kW.

Die Durchflussleistung kann in Abhängigkeit der Baugröße von < 0,5 m3/h bis > 80 m3/h betragen.Depending on the size, the flow rate can be from <0.5 m 3 / h to> 80 m 3 / h.

Der zentrisch gelagerte, nicht medienberührte UV-Strahler 20 wird von einem oben offenen Quarz- oder Borosilikatglasrohr 21 umgeben. Auf der Anströmseite weisen die Schutzrohre 21 einen Rundboden auf.The centrically mounted, non-wetted UV emitter 20 is made of an open top quartz or borosilicate glass tube 21 surround. On the upstream side have the protective tubes 21 a round bottom.

Die offene Seite des Schutzrohres 21 ist in der Reaktorkopfplatte 50 an der Schutzglashalterung 53 steriltechnisch durch 2 O-Ringe 17 abgedichtet.The open side of the protective tube 21 is in the reactor top plate 50 on the protective glass holder 53 sterile by 2 O-rings 17 sealed.

Die Stromzufuhr erfolgt durch den Kabelkanal 54 in der Kopfplatte 50 und ist durch die Strahlereinhausung 56 ebenfalls steriltechnisch nach dem Stand der Technik abgedichtet.Power is supplied through the cable duct 54 in the headstock 50 and is through the radiator enclosure 56 also sealed in a sterile manner according to the prior art.

Das äußere Reaktorrohr 21 ist aus den Ringelementen 11 und 12 gebildet. Die Ringelement 11 und 12 werden ebenfalls durch O-Ringe 17 steriltechnisch abgedichtet und durch die außenliegenden Gewindebohrungen 15 und den radialen Langlochbohrungen 14 zu einem in der Länge variablen Rohr verbunden. Einzelne Ringelemente 11 oder 12 sind mit ebenfalls steriltechnischen Aufnahmen 40 für unterschiedliche Messtechniken versehen.The outer reactor tube 21 is from the ring elements 11 and 12 educated. The ring element 11 and 12 are also made by O-rings 17 sealed with sterile technology and through the external threaded holes 15 and the radial slot bores 14 connected to a variable length pipe. Individual ring elements 11 or 12 are also with sterile technical images 40 provided for different measuring techniques.

Das aus den Ringelementen 12 gebildeten Reaktorohr 23 weist im Fuß- und Kopfbereich jeweils ein Ringelement 11 ohne Verzahnung auf. Die Ringelemente 11 weisen den Zahnfußdurchmesser der Ringelemente 12 auf.That from the ring elements 12 formed reactor tube 23 has in the foot and head each one ring element 11 without gearing on. The ring elements 11 have the Zahnfußdurchmesser the ring elements 12 on.

Der Fluidzustrom erfolgt durch den Reaktorfuß 1. Der Reaktorfuß ist eine komplette Bauteilgruppe und besteht aus den wesentlichen Bauteilen, Bodenplatte 4 mit Bohrungen zur Befestigung, einen aus drei Teilen bestehenden Ständerwerk 6, dem Reaktorboden 5, dem Fluidzulauf 2 sowie aus der Ablassleitung 3.The fluid flow takes place through the reactor bottom 1 , The reactor bottom is a complete component group and consists of the essential components, bottom plate 4 with holes for fixing, a three-part stud frame 6 , the bottom of the reactor 5 , the fluid inlet 2 as well as from the drainage line 3 ,

Die aus den Ringelementen 11 und 12 gebildete Reaktorkammer 22 wird durch die Reaktorkopfplatte 50 abgeschlossen.The from the ring elements 11 and 12 formed reactor chamber 22 is through the reactor top plate 50 completed.

Das Reaktorkopfteil ist ebenfalls ein komplettes Bauteil, bestehend aus der UV-Strahlerhalterung 52, der Schutzglashalterung 53 mit der O-Ringaufnahme 17, dem Kabelkanal 54, der UV-Strahlereinhausung 56 sowie den radial eingebrachten Durchgangsbohrungen 51 als Verbindung zur Fluidablaufkammer 57. Der Fluidablauf erfolgt über die Ablaufleitung 59.The reactor head part is also a complete component, consisting of the UV lamp holder 52 , the protective glass holder 53 with the O-ring holder 17 , the cable channel 54 , the UV radiator enclosure 56 and the radially inserted through holes 51 as a connection to the fluid drainage chamber 57 , The fluid drainage takes place via the drain line 59 ,

Die Freifläche der Durchgangsbohrungen 51 entsprechen in Ihrer Gesamtfläche dem Querschnitt der Fluidzulaufleitung 2 bzw. Ablaufleitung 59.The open space of the through holes 51 correspond in their total area to the cross-section of the fluid supply line 2 or drain line 59 ,

Durch die Anordnung der radial eingebrachten Durchgangsbohrungen 51 in der Kopfplatte 50 wird die Ausbildung von Strömungskanälen unterbunden.By the arrangement of the radially introduced through holes 51 in the headstock 50 the formation of flow channels is prevented.

Der Fluidstrom wird kontinuierlich und gleichmäßig geführt, die spezielle geometrische Anordnung gewährleistet eine optimale UV-Strahlernutzung.The fluid flow is continuously and uniformly guided, the special geometric arrangement ensures optimal use of UV emitters.

Die aus den Ringelementen 11 und 12 gebildete Reaktorkammer 22 kann als komplettes Bauelement ausgetauscht und für gegebenenfalls unterschiedliche Aufgaben auf einfache Weise umgerüstet werden.The from the ring elements 11 and 12 formed reactor chamber 22 can be exchanged as a complete component and retrofitted for possibly different tasks in a simple way.

Die Verbindungen der Reaktorkammer 22 zu den Bauteilen Reaktorfuß 1, der Kopfplatte 50 sowie der Fluidauslaufkammer 57 sind in steriltechnisch einwandfreien Flanschverbindungen und/oder in steriltechnisch nach dem Stand der Technik zugelassenen Ausführungen möglich.The connections of the reactor chamber 22 to the components reactor foot 1 , the head plate 50 and the fluid outlet chamber 57 are possible in sterile-technically flawless flange connections and / or in designs approved in the state of the art in sterile technology.

Durch Abnehmen der Kopfplatte 50 ist die Reaktorkammer 22 für notwendige Reinigungsarbeiten einfach und frei zugänglich.By removing the top plate 50 is the reactor chamber 22 easy and freely accessible for necessary cleaning work.

Beispiel 2 Example 2

Fluidströmung im M-UV-RohrreaktorFluid flow in the M-UV tube reactor

Das Fluid strömt durch den zentrisch angebrachten Fluidzulauf 2 in die Reaktorkammer 22.The fluid flows through the centrically mounted fluid inlet 2 into the reactor chamber 22 ,

Der Fluidstrom wird am Rundboden des zentrisch angebrachten Schutzrohres 21 gleichmäßig in der Reaktorkammer 22 verteilt.The fluid flow is at the round bottom of the centrically mounted protective tube 21 evenly in the reactor chamber 22 distributed.

Das untere Ringelement 11 weist keine Verzahnung 30 auf, das erste Ringelement 12 mit der Verzahnung 30 und der Titandioxidbeschichtung ist am Übergang von Rundboden zur zylindrischen Wandung des Schutzrohres 21 angebracht. Im oberen Teil der Reaktorkammer 22 enden die verzahnten Ringelemente 12 im Bereich der Schutzglashalterung 53. Das oberste Ringelement 11 weist ebenfalls keine Verzahnung auf.The lower ring element 11 has no teeth 30 on, the first ring element 12 with the teeth 30 and the titanium dioxide coating is at the transition from round bottom to the cylindrical wall of the protective tube 21 appropriate. In the upper part of the reactor chamber 22 ends the toothed ring elements 12 in the area of the protective glass holder 53 , The top ring element 11 also has no gearing.

Das Fluid wird durch die Durchgangsbohrungen 51 in die Fluidablaufkammer 57 geleitet und über die Ablaufleitung 59 ausgetragen.The fluid passes through the through holes 51 in the fluid drainage chamber 57 passed and via the drain line 59 discharged.

Radiale StrömungRadial flow

Die Verzahnung 30 der Ringelemente 12 ermöglicht bei entsprechender Schrägstellung der Verzahnung 30 z. B. einem Schutzglasdurchmesser von 90 mm eine 360° Wendel auf 10 cm Reaktorlänge. Die durchgängige Verzahnung 30 gewährleistet, dass das belastete Fluid im gesamten Reaktorraum 22 kontrolliert und konstant geführt wird. Die Kontaktfläche am Strahlerschutzrohr und der Titandioxid beschichteten Oberfläche der Ringelemente 12 wird durch die schrägverzahnte Wendelführung erheblich vergrößert.The gearing 30 the ring elements 12 allows for a corresponding inclination of the teeth 30 z. B. a protective glass diameter of 90 mm, a 360 ° helix to 10 cm reactor length. The integrated gearing 30 ensures that the contaminated fluid throughout the reactor space 22 controlled and constantly managed. The contact surface on the radiator protection tube and the titanium dioxide coated surface of the ring elements 12 is considerably increased by the helical helical guide.

Durch eine entsprechende Rechts-Linksverzahnung 30 der Ringelemente 12 kann die Drehrichtung der belasteten Fluide umgekehrt bzw. der Anforderung nahezu beliebig angepasst werden.By an appropriate right-left toothing 30 the ring elements 12 the direction of rotation of the loaded fluids can be reversed or adapted to the requirement almost arbitrarily.

Eine getaktete Oszillierung über z. B. 360°/180°/90°/45° des Fluidstromes über die gesamte Reaktorlängsachse kann auf einfache Weise durch einen Wechsel von Rechts- und Linksverzahnung der Ringelemente 12 umgesetzt werden.A clocked oscillation over z. B. 360 ° / 180 ° / 90 ° / 45 ° of the fluid flow over the entire reactor axis can easily by a change of right and left teeth of the ring elements 12 be implemented.

QuerdurchmischungCross-mixing

Die Ringelemente 12 weisen am Innendurchmesser angebrachte, radiale Schrägflächen 13 auf, zwei aufeinander liegende Ringelemente 12 bilden eine radiale Keilnut 13 aus.The ring elements 12 have attached to the inner diameter, radial inclined surfaces 13 on, two superimposed ring elements 12 form a radial keyway 13 out.

Durch die in die Ringelemente 12 eingebrachten radialen Langlöcher 14 wird die Verzahnung 30 der übereinanderliegenden Ringelemente 12 so versetzt, dass über einen Zahnfreiraum ein Zahn angeordnet ist. Der angeströmte Zahn 30 bildet dadurch eine Prallfläche und verteilt das durchströmende Fluid auf mindestens 2 darüberliegende Zahnfreiräume auf.Through the into the ring elements 12 introduced radial slots 14 becomes the gearing 30 the superimposed ring elements 12 offset so that a tooth is arranged over a tooth space. The inflamed tooth 30 As a result, it forms a baffle surface and distributes the fluid flowing through to at least two overlying tooth clearances.

Insgesamt ergeben sich dadurch eine rotierende Strömung, Wirbel in den Keilnuten und an den Prallflächen. Durch diese vielschichtige, turbulente Strömung ist ein konstanter Fluidaustausch an der UV-Strahlenquelle 20 und der Oberfläche der Ringelemente 12 in der Reaktorkammer 22 gegeben. In der Hauptanwendung Oxidation sind alle der Strahlenquelle 20 zugewandten Flächen der Ringelemente 12 mit Titandioxid beschichtet.Overall, this results in a rotating flow, vortices in the keyways and at the baffles. Due to this complex, turbulent flow is a constant fluid exchange at the UV source 20 and the surface of the ring elements 12 in the reactor chamber 22 given. In the main application oxidation all are the radiation source 20 facing surfaces of the ring elements 12 coated with titanium dioxide.

Durch die Geometrie der Verzahnung 30 und der Ausbildung der radialen Keilnuten 13 wird die innere Oberfläche in der Reaktorkammer 22 signifikant vergrößert.Due to the geometry of the teeth 30 and the formation of the radial splines 13 becomes the inner surface in the reactor chamber 22 significantly enlarged.

Eine große Oberfläche begünstigt das Zusammentreffen der photokatalytisch erzeugten Hydroxylradikale (OH-Radikal) mit Reaktionspartnern im Fluid.A large surface favors the coincidence of the photocatalytically generated hydroxyl radicals (OH radical) with reactants in the fluid.

Beispiel 3Example 3

In der alternativen sekundär Anwendung UV-C Bestrahlung zur Desinfektion, kommen überwiegend UV-C Strahler mit der Hauptwelle 254 nm zur Anwendung. Der Aufbau des M-UV-Rohrreaktors ist grundsätzlich der gleiche wie in Beispiel 1 und 2 beschrieben.In the alternative secondary application UV-C irradiation for disinfection, predominantly UV-C lamps with the main wave 254 nm are used. The structure of the M-UV tube reactor is basically the same as described in Examples 1 and 2.

Unterschiedlich gestaltet sich lediglich die Beschichtung der Ringelemente 11 und 12.Differently designed only the coating of the ring elements 11 and 12 ,

Alle der UV-Strahlerquelle zugänglichen Flächen der Ringelemente 11 und 12 können als

  • a) Spiegelflächen ausgelegt sein,
  • b) eine Silberbeschichtung aufweisen,
  • c) eine Kupferbeschichtung aufweisen,
  • d) andere bakterizid und/oder viruzid wirkende Beschichtungen aufweisen.
  • e) eine Kombination aus a/b/c/d aufweisen.
All surfaces of the ring elements accessible to the source of UV radiation 11 and 12 can as
  • a) mirror surfaces are designed
  • b) have a silver coating,
  • c) have a copper coating,
  • d) have other bactericidal and / or virucidal coatings.
  • e) have a combination of a / b / c / d.

Auch in der Anwendung Desinfektion wirkt sich die Oberflächenvergrößerung durch die das Reaktorrohr 23 bildenden Ringelemente 12 vorteilhaft auf die Desinfektionsleistung aus.Also in the application disinfection, the surface enlargement affects by the reactor tube 23 forming ring elements 12 beneficial to the disinfection performance.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
ReaktorfußReaktorfuß
22
Fluidzulauffluid inlet
33
Ablassventil-AblassleitungDrain valve drain line
44
Bodenplattebaseplate
55
Reaktorbodenreactor bottom
66
Ständerwerkstudding
11 11
Ringelemente ohne VerzahnungRing elements without teeth
1212
Ringelemente mit VerzahnungRing elements with toothing
1313
Radiale Keilnut angearbeitete radiale SchrägflächenRadial keyway machined radial inclined surfaces
1414
Radiales LanglochRadial slot
1515
Bohrungen mit GewindeDrilled holes
1616
Mögliche ZahngeometriePossible tooth geometry
1717
O-RingaufnahmeO-ring holder
2020
UV-Strahler-StrahlungsquelleUV-emitting radiation source
2121
Quarz- bzw. Borosilikatglas (Schutzrohr)Quartz or borosilicate glass (protective tube)
2222
Reaktorkammerreactor chamber
2323
Reaktorrohrreactor tube
3030
Mögliche Zahnform-ZahntiefenPossible tooth form tooth depths
4040
SensorenmessinstrumenteSensors Measuring Instruments
5050
Reaktorkopfteil-KopfplatteReactor head headstock
5151
Durchgangsbohrungen-FluidablaufThrough holes fluid flow
5252
UV-StrahlerhalterungUV lamp holder
5353
SchutzglashalterungProtective glass holder
5454
KabelkanalCabel Canal
5555
Bohrungen für SenkkopfschraubenHoles for countersunk screws
5656
UV-StrahlereinhausungUV lamp housing
5757
FluidablaufkammerFluid flow chamber
5858
Fluidströmungfluid flow
5959
Ablaufleitungdrain line

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 5433738 [0051] US 5433738 [0051]
  • EP 1916224 A1 [0051] EP 1916224 A1 [0051]

Claims (10)

M-UV-Rohrreaktor zur Aufnahme zentrisch gelagerter ultravioletter Strahlungsquellen (20) mit unterschiedlichen Strahlungsspektren von < 200 nm bis > 400 nm als UV-C/UV-B/UV-A Strahler (20), der von einem UV-durchlässigen Quarz oder Borosilikatrohr (21) umgeben vor direktem Kontakt mit dem Fluid geschützt, sich in einem die Strahlenquelle (20) umgebenden Reaktorrohr (23) aus stapelbaren Ringelementen (11) (12) befindet und so eine Reaktorkammer (22) ausbildet, wobei die Reaktorkammer (22) mit einem Fluidzulauf (2) und ringförmig angeordneten Fluidabläufen (51) verbunden ist und vom Fluid in Längsrichtung durchströmt wird und Messinstrumente (40) aufweist, dadurch gegenzeichnet, dass die gerade oder schrägverzahnten Ringelemente (12) mit der angearbeiteten radialen Keilnut (13) das Reaktorrohr (23) bilden, wobei die Zahngeometrie (16) variabel ist und die Zahntiefe (30) von < 2 mm bis > 30 mm ebenfalls eine variable Größe darstellt und die der UV-Quelle (20) zugewandten Flächen der Ringelemente (11) (12) eine Titandioxidbeschichtung, eine bakterizid oder viruzid wirkende Beschichtung oder Spiegelflächen aufweisen.M-UV tube reactor for receiving centrically stored ultraviolet radiation sources ( 20 ) with different radiation spectrums of <200 nm to> 400 nm as UV-C / UV-B / UV-A radiators ( 20 ) made of a UV-transparent quartz or borosilicate tube ( 21 ) surrounded by direct contact with the fluid protected, in a the radiation source ( 20 ) surrounding reactor tube ( 23 ) made of stackable ring elements ( 11 ) ( 12 ) and so a reactor chamber ( 22 ), wherein the reactor chamber ( 22 ) with a fluid feed ( 2 ) and annular fluid flows ( 51 ) and the fluid is flowed through in the longitudinal direction and measuring instruments ( 40 ), countersigned by the fact that the straight or helical ring elements ( 12 ) with the attached radial keyway ( 13 ) the reactor tube ( 23 ), whereby the tooth geometry ( 16 ) is variable and the tooth depth ( 30 ) of <2 mm to> 30 mm also represents a variable size and that of the UV source ( 20 ) facing surfaces of the ring elements ( 11 ) ( 12 ) have a titanium dioxide coating, a bactericidal or virucidal coating or mirror surfaces. M-UV-Rohrreaktor nach Anspruch 1 dadurch gegenzeichnet, dass die innen verzahnten Ringelemente (12) eine variable Schrägverzahnung in Links- oder Rechtsausführung aufweisen.M-UV tubular reactor according to claim 1 characterized countersigns that the internally toothed ring elements ( 12 ) have a variable helical toothing in left or right-hand design. M-UV-Rohrreaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innen verzahnten Ringelemente (12) eine Steigung von Achsparallel bis > 60° aufweisen.M-UV tube reactor according to claim 1 or 2, characterized in that the internally toothed ring elements ( 12 ) have a slope of axis parallel to> 60 °. M-UV-Rohrreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die innenverzahnten Ringelemente (12) versetzt übereinander angebracht sind.M-UV tube reactor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the internally toothed ring elements ( 12 ) offset one above the other are mounted. M-UV-Rohrreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innenverzahnten Ringelemente (12) alternierend in Links-Rechtsverzahnung angeordnet sind.M-UV tube reactor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the internally toothed ring elements ( 12 ) are arranged alternately in left-right teeth. M-UV-Rohrreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innenverzahnten Ringelemente (12) eine Mehrfachwendel ausbilden.M-UV tube reactor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the internally toothed ring elements ( 12 ) form a multiple coil. M-UV-Rohrreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid durch die Bohrungen (51) in der Kopfplatte (50) aus der Reaktorkammer (22) ausgeleitet wird.M-UV tube reactor according to claim 1, characterized in that the fluid through the holes ( 51 ) in the top plate ( 50 ) from the reactor chamber ( 22 ) is discharged. M-UV-Rohrreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das durch die Ringelemente (11) (12) gebildete Reaktorrohr (23) austauschbar und nach Aufarbeitung wieder verwendbar ist.M-UV tube reactor according to one of claims 1 to 7, characterized in that by the ring elements ( 11 ) ( 12 ) formed reactor tube ( 23 ) exchangeable and reusable after workup. Verwendung eines M-UV-Rohrreaktors nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Oxidation und/oder Bestrahlung flüssiger Fluide insbesondere Viren und/oder Mikroorganismen enthaltende Flüssigkeiten, besonders bevorzugt in der kommunalen und industriellen Abwasserbehandlung, der Prozesswasserbehandlung der produzierenden Industrie, wie Lebensmittelindustrie, Pharmaindustrie und zur Elimination von Wirkstoffen aus transgenen Tieren oder Pflanzen oder Medikamentenrückständen sowie der Behandlung von Brauchwasser, Kühlwasser und anderen Applikationen.Use of an M-UV tubular reactor according to one of claims 1 to 8 for the oxidation and / or irradiation of liquid fluids, in particular viruses and / or microorganism-containing liquids, particularly preferably in municipal and industrial wastewater treatment, process water treatment of the producing industry, such as food industry, pharmaceutical industry and for the elimination of drugs from transgenic animals or plants or drug residues and the treatment of process water, cooling water and other applications. M-UV-Rohrreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Reaktorkammer (22) eine variable Anpassung erfolgt und Fluidfilme von < 2 mm bis > 30 mm mit einer elektrischen UV-Strahlerleistung < 0,5 kW bis > 10 kW behandelt werden können, indem in der Reaktorkammer (22) durch die Verzahnung (30) der Ringelemente (12) und der radialen Keilnuten (13) sowohl Dean-Wirbel-Strömungen, radiale Strömungen wie auch turbulente Strömungen erzeugt werden.M-UV tubular reactor according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the reactor chamber ( 22 ), a variable adaptation takes place and fluid films of <2 mm to> 30 mm can be treated with an electric UV radiator power <0.5 kW to> 10 kW, by in the reactor chamber ( 22 ) by the gearing ( 30 ) of the ring elements ( 12 ) and the radial splines ( 13 ) both Dean vortex flows, radial flows as well as turbulent flows are generated.
DE102014009527.4A 2014-06-25 2014-06-25 Modifiable UV tube reactor Expired - Fee Related DE102014009527B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014009527.4A DE102014009527B4 (en) 2014-06-25 2014-06-25 Modifiable UV tube reactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014009527.4A DE102014009527B4 (en) 2014-06-25 2014-06-25 Modifiable UV tube reactor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014009527A1 true DE102014009527A1 (en) 2015-12-31
DE102014009527B4 DE102014009527B4 (en) 2017-08-17

Family

ID=54839464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014009527.4A Expired - Fee Related DE102014009527B4 (en) 2014-06-25 2014-06-25 Modifiable UV tube reactor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014009527B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3553032A1 (en) 2018-04-11 2019-10-16 Maximilian Blomeier Reactor module for photocatalytic oxidation reactor and photocatalytic oxidation reactor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109967018A (en) * 2019-04-09 2019-07-05 江苏中砼新材料科技有限公司 It is a kind of for producing the manufacturing equipment with quantitative function of polycarboxylate water-reducer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5433738A (en) 1989-07-12 1995-07-18 Stinson; Randy L. Method for irradiating cells
US6332981B1 (en) * 1999-12-16 2001-12-25 Walter Thomas Loyd Ultra violet liquid purification system
EP1916224A1 (en) 2000-11-13 2008-04-30 Bayer Technology Services GmbH Device for irradiating liquids
US7838845B2 (en) * 2005-11-02 2010-11-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultraviolet irradiation water treatment apparatus
US20110024365A1 (en) * 2009-07-30 2011-02-03 Zhee Min Jimmy Yong Baffle plates for an ultraviolet reactor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6315963B1 (en) * 2000-03-22 2001-11-13 Samuel E. Speer Method and apparatus for the enhanced treatment of fluids via photolytic and photocatalytic reactions

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5433738A (en) 1989-07-12 1995-07-18 Stinson; Randy L. Method for irradiating cells
US6332981B1 (en) * 1999-12-16 2001-12-25 Walter Thomas Loyd Ultra violet liquid purification system
EP1916224A1 (en) 2000-11-13 2008-04-30 Bayer Technology Services GmbH Device for irradiating liquids
US7838845B2 (en) * 2005-11-02 2010-11-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultraviolet irradiation water treatment apparatus
US20110024365A1 (en) * 2009-07-30 2011-02-03 Zhee Min Jimmy Yong Baffle plates for an ultraviolet reactor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3553032A1 (en) 2018-04-11 2019-10-16 Maximilian Blomeier Reactor module for photocatalytic oxidation reactor and photocatalytic oxidation reactor
WO2019197471A1 (en) 2018-04-11 2019-10-17 Maximilian Blomeier Reactor module for a photocatalytic oxidation reactor, and photocatalytic oxidation reactor

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014009527B4 (en) 2017-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1339643B1 (en) Use of a device for irradiating liquids
EP0011776B1 (en) Apparatus for sterilising fluids
EP0000773B1 (en) Irradiation process, multichamber photoreactor
DE60001230T2 (en) METHOD AND REACTOR FOR DISINFECTING AND PURIFYING LIQUIDS AND GASES
EP0014427B1 (en) Multi-chamber photoreactor and irradiation method making use thereof
EP3227237B1 (en) Device and use thereof for the uv treatment of fluids
EP1737795B1 (en) Device for the treatment of a liquid or gaseous medium by means of uv radiation
DE112006003564T5 (en) Fluid purification device and fluid purification method
US9737862B2 (en) In line mixer
EP3885322B1 (en) Device for disinfecting a fluid
US20170303555A1 (en) System and method for radiation treatment with spinner
EP2377609B1 (en) Modular photo tubular reactor
DE102008008892B4 (en) Device for the treatment of liquids
DE102010042670B4 (en) Device for UV irradiation
US20070045197A1 (en) UV disinfection systems with tangential inlets and methods thereof
JPH077967Y2 (en) UV irradiation device
DE102014009527B4 (en) Modifiable UV tube reactor
DE102017117324A1 (en) Disinfection plant for liquids
DE102015218053A1 (en) Device for UV irradiation of a flowing medium
DE102006057994B4 (en) Device for cleaning, in particular sterilization, of liquids
DE2307877C3 (en) Device for sterilizing liquids
DE112015005371T5 (en) Oversized lamp protection sleeve containing liquid treatment device
DE4305227C1 (en) Device for disinfecting flowing media
EP1710209A1 (en) Device for the reduction of germs in preferably optically transparent liquids by means of ultrasonic and ultraviolet irradiation
DE102011111367B4 (en) Plant for sterilization or treatment of a liquid by means of UVC radiation and suitable emitter module

Legal Events

Date Code Title Description
R086 Non-binding declaration of licensing interest
R012 Request for examination validly filed
R163 Identified publications notified
R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTANWAELTE BAUER VORBERG KAYSER PARTNERSCH, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R084 Declaration of willingness to licence
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee