[發明專利]穿透混合旋流管式反應器

有效

• 申請號: 201711034277.6
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107540079B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 孟繼安
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F1/74;C02F1/78;C02F11/06;C02F11/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本發明公開了一種穿透混合旋流管式反應器，穿透混合旋流管式反應器包括：外殼；支撐件，支撐件設在外殼內；多個穿透混合旋流管式反應單元，多個穿透混合旋流管式反應單元設在支撐件上且依次相連；主反應物料進出口接管，主反應物料進出口接管包括主反應物料進口接管和主反應物料出口接管；輔反應物料進出口接管，輔反應物料進出口接管包括添加物料進口接管和反應氣出口接管；穿透混合旋流管式反應單元包括反應單元管和設在反應單元管內的內插扭曲孔帶強化件，內插扭曲孔帶強化件上設有扭曲孔帶。根據本發明的穿透混合旋流管式反應器，主反應物料與添加物料可充分混合，流動均勻無渦流死區，實現了物料充分的自攪拌，使得物料反應均勻且高效。

技術領域

本發明涉及污水或污泥處理技術領域，特別是涉及一種穿透混合旋流管式反應器。

背景技術

相關技術中，濕式氧化工藝用于城鎮污水污泥處理，特別是部分濕式氧化的Wetox工藝，是一種潔凈且資源可最大化利用的先進工藝。部分濕式氧化的Wetox工藝:采用一種臥式反應釜(罐)，反應釜內設置4-6個連續攪拌的階梯降液的槽池，每個槽池還設置了攪拌和曝氣裝置。

然而，上述臥式反應釜也存在一些不足：其一，承壓受限(一般為2MPa左右)，工藝參數(溫度、壓力)偏低，難以實現更高承壓和溫度的工藝參數，如亞臨界和超臨界水氧化工藝，使得反應效率偏低和反應時間過長；其二，設置了多個機械攪拌，攪拌很容易出現泄露、故障甚至安全事故，槽池的攪拌也存在不充分和不均等，影響反應效率和反應時間，能耗也增加；其三，反應釜內設置的多個連續攪拌的階梯降液的槽池，其槽池內還存在低速區、渦流死區等，特別是對于污泥的高粘性和粘結性等，嚴重影響了總反應效率也延長了反應時間，以及嚴重影響了反應產物的質量，由于上述原因等，使得其反應效率較低，反應時間較長；其四，反應效率較低和反應時間較長，也使得其結構尺寸較大和占地面積較大，設備投資偏高。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種穿透混合旋流管式反應器，所述穿透混合旋流管式反應器可提高反應速率，且安全性好。

根據本發明實施例的穿透混合旋流管式反應器，包括：外殼；支撐件，所述支撐件設在所述外殼內；多個穿透混合旋流管式反應單元，所述多個穿透混合旋流管式反應單元設在所述支撐件上且依次相連；主反應物料進出口接管，所述主反應物料進出口接管包括主反應物料進口接管和主反應物料出口接管，所述主反應物料進口接管設在所述穿透混合旋流管式反應器的入口處并與所述穿透混合旋流管式反應單元連通，所述主反應物料出口接管設在所述穿透混合旋流管式反應器的出口處并與所述穿透混合旋流管式反應單元連通；輔反應物料進出口接管，所述輔反應物料進出口接管包括添加物料進口接管和反應氣出口接管，所述添加物料進口接管與所述穿透混合旋流管式反應單元連通，所述反應氣出口接管與所述穿透混合旋流管式反應單元連通；其中，所述穿透混合旋流管式反應單元包括反應單元管和設在所述反應單元管內的內插扭曲孔帶強化件，所述內插扭曲孔帶強化件上設有扭曲孔帶。

根據本發明實施例的穿透混合旋流管式反應器，通過設置在反應單元管內的內插扭曲孔帶強化件，使得流體流動為螺旋旋轉流動加多孔穿透混合流動的復雜流動。穿透混合旋流管式反應單元內的主反應物料與添加物料能夠充分混合，流動均勻無渦流死區，實現了物料充分的自攪拌，因而使得物料反應均勻且高效。

另外，根據本發明上述實施例的穿透混合旋流管式反應器還具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一些實施例，還包括：反應單元間連接件，所述反應單元間連接件設在相鄰的兩個穿透混合旋流管式反應單元之間以連接多個所述穿透混合旋流管式反應單元。

根據本發明的一些實施例，所述扭曲孔帶為螺旋扭曲片，且所述螺旋扭曲片上設有多個通孔，所述內插扭曲孔帶強化件還包括：扭曲孔帶連接件，所述扭曲孔帶連接件與所述扭曲孔帶相連。

進一步地，所述扭曲孔帶連接件與所述扭曲孔帶焊接或鉚接。