[發明專利]用于內循環厭氧反應器的三相分離器

在審

• 申請號: 201610111966.1
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105502654A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 張國宇;王艷芳;馬巖;任丹;李婧;孫娜;劉立春;郭鵬輝;王柳奎
• 申請（專利權）人: 北京金澤環境能源技術研究有限公司
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11466
• 代理人: 黃啟行;林潮

技術領域

本發明涉及一種三相分離器，具體地說是一種用于內循環厭氧反應器的 三相分離器。

背景技術

以下對本發明的相關技術背景進行說明，但這些說明并不一定構成本發 明的現有技術。

三相分離器是UASB、EGSB、IC等厭氧反應器的靈魂所在，三相分離 器設計的優劣直接影響到厭氧反應器的效果。內循環厭氧反應器(IC)是在 上流式厭氧污泥床反應器(UASB)的基礎上發展起來的一種高效厭氧反應 器。IC由于內循環及上升流速高等原故，三相分離器的合理設計就尤為重要。

通常，IC有兩個反應區，第一反應區(即下反應區，也稱主反應區)和 第二反應區(即上反應區，也稱輔反應區)，第一反應區高負荷運行，第二反 應區低負荷運行，每個反應區分別設有一級三相分離器。

目前，IC廣泛采用的三相分離器如圖1-3所示。反應產生的沼氣帶動混 合液由集氣罩1內集氣室3匯集進入匯流槽2，再由匯流槽2收集后從升流 管4進入氣液分離器。在集氣室3中，遠離匯流槽2部分，比如接近IC反應 器側壁6的位置處，由于氣體流速較低，氣液界面水平方向相對靜止。集氣 室中從距匯流槽2最遠端開始，氣體流動水平方向流速緩慢從零加速，到匯 流槽與集氣室相通的通道口5時流速最大。由于粘質力和慣性的不同，氣體 流速達到一定數量時，液體才隨之水平流動；液體到達一定速度時，曳力就 帶動顆粒污泥水平移動。這樣就造成距離匯流槽2最遠處被氣體夾帶的液相 流量最小，而距離匯流槽2越近被氣體夾帶的液相流量越大，致使反應器內 液相非常不均勻地被帶入氣液分離器，從而反應器去除率降低；并且距離匯 流槽2越近，由于氣體流速越大，氣體的尾吸和形成的微渦對沉降性較差的 污泥和上升氣泡8界面吸附的細微顆粒污泥的吸附捕捉作用越強，形成氣液 固三相界面層7，該界面層有著遠比反應器內部更為劇烈的氣液湍流分布， 致使細微顆粒污泥更加碎散，碎散的污泥隨氣體被帶入氣液分離器，碎散污 泥又隨回流管進入第一反應室，容易使反應器出水混濁。

發明內容

本發明的目的在于在于針對現有內循環厭氧反應器三相分離器的不足， 提供一種使上升氣泡夾帶的液體更均勻、并且夾帶細微顆粒更少的三相分離 器。

根據本發明的用于內循環厭氧反應器的三相分離器，包括：至少一層 集氣罩和設置在每個集氣罩下方的集氣管，每層集氣罩包括至少一個集氣 罩；其中，

集氣罩是倒V字型結構，集氣罩沿著其長度方向的兩端垂直設置在反 應器側壁上；

集氣管位于倒V字型結構內、并與倒V字型結構的兩個斜面平行； 集氣管的兩端封閉，其中一端位于反應器內、另一端垂直穿過反應器側壁 伸出至反應器外；集氣管的下側沿著集氣管的長度方向開設一排集氣孔。

優選地，所述三相分離器包括至少兩層集氣罩，相鄰兩層集氣罩之間 交錯分布；每個集氣罩的下方設置一根集氣管。

優選地，反應器內同一高度的集氣管伸出反應器之后合并成一根回流 管，同一高度的集氣管收集的氣體在反應器外的回流管內匯流。

優選地，下層集氣管中集氣孔的孔徑大于上層集氣管中集氣孔的孔 徑；和/或，下層集氣管中相鄰兩個集氣孔之間的間距小于上層集氣管中 相鄰兩個集氣孔之間的間距；和/或，下層集氣管的管徑大于上層集氣管 的管徑。

優選地，集氣管位于集氣罩的倒V字型結構的頂部。

優選地，每層包括至少兩個集氣罩和集氣管；至少一層集氣管按照如 下方式分布：

任意兩根集氣管之間相互平行；

或，所有集氣管呈放射狀分布，任意兩根集氣管之間互不平行；

或，至少兩根集氣管之間相互平行，至少一根集氣管與所述至少兩根 集氣管之間呈銳角夾角；

或，該層劃分成至少兩個集氣管區，對于每一個集氣管區中的集氣管： 任意兩根集氣管之間相互平行，或所有集氣管呈放射狀分布、任意兩根集 氣管之間互不平行，或至少兩根集氣管之間相互平行、至少一根集氣管與 該集氣管區內的所述至少兩根集氣管之間呈銳角夾角。

優選地，相互平行的兩根集氣管沿著相同或相反的方向穿過反應器側 壁伸出至反應器外。

優選地，位于不同層的兩根集氣管之間相互平行和/或形成銳角夾角。

優選地，所述集氣管的一端固定在反應器側壁上。