[發明專利]一種流化床型臭氧催化氧化三相分離反應裝置及系統

在審

• 申請號: 201911137592.0
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110818064A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 劉旭軍;鐘煥清;劉建生;張正陽
• 申請（專利權）人: 云南城投碧水源膜科技有限責任公司
• 主分類號: C02F1/78
• 分類號: C02F1/78
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;亢能

1.一種流化床型臭氧催化氧化三相分離反應裝置，其特征在于：反應裝置設有反應腔和內部中心導流筒，導流筒中設有懸浮式催化劑，導流筒底部設有布水器，頂部設有帶孔隔板，導流筒底部與氣水進口管連通，導流筒上方設有氣液分離導流裝置，氣液分離導流裝置外側上部設有固液分離隔板，固液分離隔板外側上部在反應腔上還設有溢流堰，溢流堰下部與氣液分離導流裝置外側、固液分離板之間設有澄清區，反應裝置頂部設有氣循環出口和尾氣排放口，氣循環出口與氣液分離導流裝置直接相連，反應腔中下部設有液循環出口，反應裝置中臭氧氣水混合物進入導流筒，與懸浮式催化劑充分混合形成氣液升式內循環流動并發生非均相催化氧化反應，反應后的氣水混合物經過帶孔隔板，未溶解的大部分氣體進入氣循環出口，溶解后的少部分氣體隨水流通過氣液分離導流裝置和固液分離隔板進入尾氣口，溶解了極少部分氣體的氣液混合物則經過澄清區攔截懸浮物后從溢流堰出水口流出，經過澄清區攔截懸浮物后的部分固液混合物則進入導流筒與反應腔之間的澄清空間進行自然沉降固液分離，分離后的懸浮物從排污口排出，水則進入液循環出口循環再利用。

2.根據權利要求1所述的臭氧催化氧化三相分離反應裝置，其特征在于：氣液分離導流裝置呈倒漏斗狀，包括錐面分離部件和設于錐面分離部件頂部的管道分離部件，錐面分離部件位于導流筒上，管道分離部件則與頂部氣循環出口連通。

3.根據權利要求2所述的臭氧催化氧化三相分離反應裝置，其特征在于：固液分離隔板呈錐形，設于錐面分離部件上，且一端與反應腔壁連接。

4.根據權利要求1所述的臭氧催化氧化三相分離反應裝置，其特征在于：反應腔底部外側還設有導波物位計，排污口位于導流筒與反應腔之間的空間底部，導波物位計自動檢測沉淀物高度，沉淀物達到一定高度時，排污口可自動打開。

5.根據權利要求1所述的臭氧催化氧化三相分離反應裝置，其特征在于：懸浮式催化劑包括球形支撐架，設于球形支撐架中的柱狀漂浮物和活性組份附著基材。活性組份附著基材上附著活性組分，懸浮式催化劑堆的密度為0.5-0.7。

6.根據權利要求5所述的臭氧催化氧化三相分離反應裝置，其特征在于：活性組份附著基材為γ-氧化鋁小球，活性組分附著于γ-氧化鋁小球微孔隙結構內部及表面，小球直徑2-16mm，球形支撐架為40-80mm。

7.一種流化床型多效臭氧催化氧化反應系統，其特征在于：包括至少一個權利要求1-6之一所述的反應裝置，第一級反應裝置的液循環口與高效溶氣裝置連接，高效溶氣裝置與反應裝置底部的氣水進口連接并連接至均勻布水氣器，臭氧發生器與高效溶氣裝置口連接，第一級反應裝置的出水口與下一級反應裝置對應的高效溶氣裝置連接，進水泵與第一級反應裝置對應的高效溶氣裝置連接，最后一級反應裝置的出水口與氣液分離器連接，氣液分離器、各級反應裝置的尾氣口與尾氣破壞器連接。

8.根據權利要求7所述的流化床型多效臭氧催化氧化反應系統，其特征在于：高效溶氣裝置包括氣液混合泵及與氣液混合泵連接的射流器，臭氧發生器與氣液混合泵及射流器抽氣口連接，各級反應裝置的氣循環出口與對應的射流器抽氣口連接，各級反應裝置的液循環出口與氣液混合泵連接，第一級反應裝置的出水口與下一級反應裝置對應的液循環出口管連接，進水泵與第一級反應裝置對應的液循環出口管連接。

9.根據權利要求8所述的三相流化床型多效臭氧催化氧化反應系統，其特征在于：氣液混合泵氣水比控制在0-1/9，射流器氣水比控制在0-1.8，氣液混合泵出口壓力大于0.2MPa。

10.根據權利要求7-9之一所述的三相流化床型多效臭氧催化氧化反應系統，其特征在于：懸浮式催化劑的投加量為1%-7%，反應裝置工作壓力小于0.05 MPa。