[實用新型]一種具有填料床結構的濕式氧化反應器

有效

• 申請號: 201720766624.3
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN207002364U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 周建岳
• 申請（專利權）人: 無錫市中岳石化設備有限公司
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;B01J8/02
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙)11491
• 代理人: 郭偉紅

技術領域

本實用新型涉及一種具有填料床結構的濕式氧化反應器。

背景技術

目前，2015年，我國廢水總排放量約為500億噸，工業廢水達220億噸，其中超高濃度廢水(cod約為20000mg/L至150000mg/L)排放總量達10億噸左右。70％以上的超高濃度工業廢水并未經有效處理直接排放進入水體。此類廢水具備高有機物、高鹽并存；廢水成分復雜；色度大，氣味大；具有強酸強堿性及腐蝕性。如直接進入水體，會大量消耗水體中的溶解氧，破壞水體環境；感官性污染；制度性危害等。現有的雙膜法，生化法及多效蒸發法均無法有效解決這一重要污染問題。自上世紀90年代開始，環保領域開始引進濕式氧化這一概念，并在此基礎上進行了長達20余年的理論研究。盡管濕式氧化技術可以有效解決超高濃度廢水的污染問題，但是該技術目前只停留在理論研究及實驗室規模的實驗裝置階段，或者說，大多數研究人員都是采用實驗室規模的設備，用濕式氧化的機理對現有的工業廢水進行可行性實驗，只有極少數的研發團隊在推動該工藝的工業化進程，這其中包括了推動過程中需要大量的交叉學科的研究工作，不具備壓力容器設計及制造資質等問題，這在早些年交叉學科間的相互交流還并未像如今如此頻繁的時期，大大阻礙了該技術的研究進度。

現階段國內還并沒有完全成熟且高效的的濕式氧化裝置在投入生產及使用，而于此同時，隨著中國工業化進程的加速，人民對環保的需求日益提高，國家對可持續發展的迫切需要，越來越多的超高濃度廢水未能妥善處理，其導致了大量的環境污染、停產等嚴重問題。部分濕式氧化反應器在實際運用過程中，仍存有多種弊端：

部分濕式氧化反應器無冷卻系統，無法將反應過程中存在的大量反應熱置換至設備外，在工作中造成超壓、超溫甚至爆炸的隱患；

部分濕式氧化反應器不存在填料裝置，無法使用固相催化方式催化濕式氧化，導致反應需要極高的溫度和壓力才可以進行，不僅在設備制造過程中需要極高的制造水平，在運行中也承擔了更為危險的隱患。某些工藝中采用均相催化方法，雖避免了反應器內的填料結構，但是催化劑對廢水產生了二次污染，且均相催化效果不夠理想；

部分濕式氧化反應器不存在填料裝置，在氣、液混合過程中無有效的混流效果，造成氣、液之間的傳質傳熱速率較低，反應所需要的時間大幅度提高，整體處理能耗也隨之提高。

實用新型內容

本實用新型目的是針對現有技術存在的缺陷提供一種具有填料床結構的濕式氧化反應器，通過改進濕式氧化反應器內部結構，為固相催化濕式氧化工藝提供可能，提高反應速率，減少處理所需時間，降低處理工藝所需的溫度和壓力，有效解決上述問題。

本實用新型為實現上述目的，采用如下技術方案：一種具有填料床結構的濕式氧化反應器，包括反應器本體，所述反應器本體的下部設置有氣液混合區，中部設置有填料床單元區，上部設置有氣液分離區；所述氣液混合區包括設置在底部的加熱裝置，所述加熱裝置的上方0.5-1m處設置有布液裝置，所述加熱裝置的上方1.2-2m處設置有布氣裝置；所述填料床單元區包括依次設置的多個填料支撐，所述填料支撐上設置有填料床；其中，所述反應器本體上位于所述填料床單元的外側設置有冷卻裝置；所述氣液分離區包括設置在頂部的氣液分離裝置；其中，所述填料床與所述氣液分離裝置之間距離為2.2-2.4m，且兩者的中間位置設置有溢流裝置。

進一步的，所述布氣裝置由環形布氣管及均布其上的多個布氣噴頭組成。

進一步的，所述冷卻裝置為夾套結構，其下端進口與布氣裝置相對應，其上端出口與頂部的填料床相對應。

進一步的，所述填料支撐之間的間距為0.5-0.6m，下層填料床與上層填料支撐之間的距離不低于0.05m。

進一步的，所述氣液分離裝置由旋轉分離器，擋板分離器以及絲網除沫分離器組成。

進一步的，所述反應器本體的直徑為40-70cm。

本實用新型的有益效果：本實用新型在氣液混合區設置了布氣裝置和布液裝置，使得氣體可在較小的高度及空間內與廢水充分混合，提高了氣液之間傳質的速率，減小了反應器所需的總體體積。此外，設置的填料床單元可減小氣液混合物的流通面積，增加反應器內廢水的流動速率及其與固相催化劑的接觸時間，避免了反應器內氣體的“死區”，增加氣液傳質速率，增加單位催化劑的催化效果，在頂部設備氣液分離裝置，可防止廢水飛濺的同時，降低廢氣的污染程度，避免二次污染。

附圖說明

圖1本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式