[發明專利]一種環狀輻流負壓抽吸式內循環光電催化反應器

有效

• 申請號: 201410636930.6
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN104445533A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 謝陳鑫;秦微;滕厚開;趙慧;李肖琳;錢光磊;張艷芳;鄭書忠;王震;李旗
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油天津化工研究設計院;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: C02F1/467
• 分類號: C02F1/467
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種環狀輻流負壓抽吸式內循環光電催化反應器，其特征在于：所述反應器頂部設置有氣體噴射管，所述氣體噴射管的進氣口與壓縮空氣泵相連接，氣體噴射管的喉道與反應器頂部排氣管相連接；所述氣體噴射管的出氣口與大氣直通，通過向氣體噴射管中鼓入帶壓壓縮空氣，在氣體噴射管喉道附近形成負壓，抽吸反應器內部產生的氫氣并稀釋，然后通過排氣管排到大氣中；

所述反應器內部主要包括光電催化氧化反應系統和相連接的環狀輻流負壓抽吸式內循環進水系統；所述反應器的底部設置有集泥斗和集泥斗底部設置的反應器進水管；所述反應器進水管和所述環狀輻流負壓抽吸式內循環進水系統的液體噴射管相連接，集泥斗內沉淀物定期排放；

所述環狀輻流負壓抽吸式內循環進水系統包括進水系統中間的液體噴射管，所述液體噴射管底部進水口與反應器進水管相連接，液體噴射管中間喉道處有若干長度可調式管道與位于反應器底部區域的密布等徑圓孔的環狀輻流式進水器相連接，液體噴射管頂部與一個錐臺形布水器相連接，所述錐臺形布水器頂部密布等徑布水孔，并與密布有等徑圓孔的支撐板相連，所述支撐板用于承托光電催化氧化反應系統和固定環狀輻流負壓抽吸式內循環進水系統；

所述的光電催化氧化反應系統包括設置在支撐板上的一塊板式筒狀DSA陽極和一塊網式筒狀鈦陰極，陰陽極板之間填充有粒狀光電催化劑，網式筒狀鈦陰極內部設有紫外發生器；

其中所述布水孔直徑小于所述粒狀光電催化劑層底層最小粒徑。

2.根據權利要求1所述的環狀輻流負壓抽吸式內循環光電催化反應器，所述支撐板上設有一個環形陰極板卡槽和一個環形陽極板卡槽，環形卡槽直徑等于對應筒狀極板直徑，支撐板直徑等于反應器內徑；所述的環狀輻流式進水器上密布直徑小于0.3cm的圓孔，環狀輻流式進水器直徑為反應器內徑的0.5-0.8倍。

3.根據權利要求1所述的環狀輻流負壓抽吸式內循環光電催化反應器，其特征在于，所述的反應器為圓柱形，器壁內層材質為硬質PVC、PPR耐腐蝕性材料，外層材質為不銹鋼。

4.根據權利要求1所述的環狀輻流負壓抽吸式內循環光電催化反應器，其特征在于，所述板式筒狀DSA陽極板為鈦基材表面固載貴金屬物質制備而成的貴金屬陽極板，貴金屬物質采用鉑、釕、銥、銣和鋯氧化物中的一種或多種物質構成；所述板式筒狀DSA陽極和所述網式筒狀鈦陰極極板間距為0.5-2cm。

5.根據權利要求1所述的環狀輻流負壓抽吸式內循環光電催化反應器，其特征在于，所述反應器內部的粒狀光電催化劑采用α-氧化鋁或二氧化硅中的一種或多種為載體，表面負荷二氧化鈦、硫化鎘、氧化鐵、二氧化錳中的一種或多種活性物質構成；并制備成蜂窩多孔結構。

6.根據權利要求1所述的環狀輻流負壓抽吸式內循環光電催化反應器，其特征在于，將所述光電催化劑分層填充在陰陽極板之間，其中底層和頂層光電催化劑平均粒徑最大，粒徑在0.3cm～0.5cm；中間層催化劑平均粒徑最小，粒徑在0.1cm～0.3cm，且所述粒狀光電催化劑的投加量與反應中廢水的質量比為1:200-1:20；所述布水孔直徑R小于0.3cm。

7.根據權利要求1所述的環狀輻流負壓抽吸式內循環光電催化反應器，其特征在于，所述反應器內部光電催化氧化系統中紫外發生器為波長為200-400nm的高壓汞燈、中壓汞燈及紫外燈中的一種，功率為4-200W。

8.根據權利要求7所述的環狀輻流負壓抽吸式內循環光電催化反應器，其特征在于，所述的紫外發生器外形為圓柱形，其外徑等于網狀筒式鈦陰極板內徑。

9.根據權利要求1所述的環狀輻流負壓抽吸式內循環光電催化反應器，其特征在于，氣體噴射管的出氣口直接與大氣相連通，通過鼓入壓力為0.2-1Mpa的壓縮空氣，在氣體噴射管喉道處形成負壓狀態，將反應器內部產生的氫氣吸出并稀釋至濃度4％以下，最后排入大氣。