[發明專利]一種臭氧氧化反應器及其使用方法

在審

• 申請號: 201811410160.8
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN111217441A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 張志炳;張鋒;羅華勛;周政;孟為民
• 申請（專利權）人: 南京延長反應技術研究院有限公司
• 主分類號: C02F1/78
• 分類號: C02F1/78
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 徐蓓

本發明公開了一種臭氧氧化反應器，包括混合器、氣相平衡管、塔式反應器和其內下部的超細氣泡分布器，超細氣泡分布器包括連通氣體進口的氣體腔和豎直于氣體腔內的氣液通道，氣液通道為貫通氣體腔的管道，管道側壁有連通氣體腔的氣孔，塔式反應器包括其上部的氣體出口、循環液體出口，液體進口連通塔式反應器的底部，循環液體出口通過液體循環管路穿過塔式反應器的壁連通氣液通道，液體循環管路上設置有循環泵和混合器，混合器進口通過氣相平衡管連通塔式反應器的上部。本發明所述的臭氧氧化反應器，具有催化劑流化性能好、氣體壓降小、氣液傳質反應面積大、氣體幾乎100%利用和反應速度快等優點。

技術領域

本發明屬于化學工程領域，具體涉及一種臭氧氧化反應器及其使用方法，可用于工業廢水處理。

背景技術

臭氧是一種不穩定、易分解的強氧化劑。用臭氧氧化法處理廢水所使用的是空氣或氧氣現場制備的低濃度臭氧。臭氧氧化法水處理的工藝設施主要由臭氧發生器和氣水接觸設備組成。臭氧氧化法在水處理中主要是使污染物氧化分解，用于降低BOD.COD，脫色，除臭、除味、殺菌、殺藻、除鐵、錳、氰、酚等。近年來，隨著一般公共用水污染日益嚴重，要求進行深度處理，國際上再次出現了以臭氧作為氧化劑的趨勢。臭氧氧化法的主要優點是氧化能力強，對脫色、除臭、殺菌、去除有機物和無機物等效果，并且反應迅速，流程簡單。臭氧發生器所產生的臭氧，通過氣水接觸設備擴散于待處理水中，通常是采用微孔擴散器、鼓泡塔或噴射器、渦輪混合器等。臭氧的利用率要力求達到90%以上，剩余臭氧隨尾氣外排，為避免污染空氣，尾氣必須用活性炭或霍加拉特劑催化分解，也可用催化燃燒法使臭氧分解。目前生產臭氧的電耗仍然較高，每公斤臭氧約耗電20～35度，需要繼續改進生產，降低電耗。同時現有的氣水分布裝置效能有限，需要加強對氣水接觸方式和接觸設備的研究，以提高臭氧的利用率。

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，本發明的一個目的在于提出一種能夠有效地提高氣體利用率的臭氧氧化反應器。

為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：

一種臭氧氧化反應器，包括液體進口、氣體進口、產物出口、塔式反應器、超細氣泡分布器、混合器和氣相平衡管，所述超細氣泡分布器設置于所述塔式反應器內下部，

所述超細氣泡分布器包括氣體腔和氣液通道，所述氣體進口通過第一管路穿過所述塔式反應器的壁連通所述氣體腔，所述氣液通道豎直設置于所述氣體腔內，所述氣液通道為貫通所述氣體腔的管道，所述管道側壁設置有若干連通所述氣體腔的氣孔，所述氣液通道連通所述塔式反應器的底部和所述超細氣泡分布器的上方空間，

所述塔式反應器包括氣體出口、循環液體出口，所述液體進口連通所述塔式反應器的底部，所述氣體出口設置于所述塔式反應器的上部，所述循環液體出口通過液體循環管路穿過所述塔式反應器的壁連通所述氣液通道，所述液體循環管路上設置有循環泵和所述混合器，所述液體循環管路連通所述產物出口，

所述混合器還包括混合氣進口，所述混合器進口連接所述氣相平衡管的出口，所述氣相平衡管的進口連通所述塔式反應器的上部。混合器通過氣相平衡管能將塔式反應器上方的氣體吸入，與循環的液體混合，一并送入超細氣泡分布器的氣液通道，同時，氣體經氣孔進入氣體腔再進入氣液通道，被從混合器中輸送的高速液切割為含直徑在毫米以下的超細氣泡的超細氣泡流。

進一步的，所述的混合器優選為噴射混合器。

進一步的，所述超細氣泡分布器的高度為100～600mm。

進一步的，所述超細氣泡分布器為上下兩端為球面的圓柱狀。

進一步的，所述超細氣泡分布器的橫截面積為所述塔式反應器橫截面積的0.3～0.6倍。

進一步的，所述氣液通道為圓柱狀。

進一步的，所述氣液通道的橫截面積為所述超細氣泡分布器橫截面積的0.2～0.8倍。