[發明專利]一種分形氧化裝置

有效

• 申請號: 202210875911.3
• 申請日: 2022-07-25
• 公開（公告）號: CN115448440B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 車怡蕾;李凱;趙靜;許蕭;趙磊;劉玉英
• 申請（專利權）人: 中石化寧波工程有限公司;中石化寧波技術研究院有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;B01J19/00;C02F103/18
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 謝瀟

一種分形氧化裝置。本發明公開的分形氧化裝置包括氧化罐和分形氧化管組件，氧化罐上設置有進液口、注堿口、溢流口和通風口，位于氧化罐內的分形氧化管組件包括進氣管、進液管和間隔布設的多根微氣泡芯管，進氣管和進液管經多根微氣泡芯管相連通，進氣管與外部氧氣供應機構相通，進液管與外部漿液供應機構相通，多根微氣泡芯管用于將來自進氣管的氧氣和來自進液管的漿液混合并對氣液兩相進行分形，使氣相在液相內形成不同尺寸的氣泡并將氣泡噴入氧化罐內。該裝置在保證氧化罐內湍動程度的前提下可提升傳質效率和氧化效率，提高氧利用率及催化裂化再生煙氣濕式鈉法脫硫廢水中COD的脫除效率，對煙氣波動適應性好，保證COD達標排放的穩定性，同時能減少設備投資。

技術領域

本發明涉及石油化工、煤化工、發電廠等設備領域，具體是一種用于脫硫廢水中COD的氧化處理的分形氧化裝置。

背景技術

催化裂化再生煙氣脫硫除塵技術主要以濕式鈉法洗滌技術為主，目前占據催化裂化煙氣全部除塵脫硫技術的76%。濕法脫硫普遍存在脫硫廢水排放情況，廢水中COD的處理是脫硫廢水處理環節中的重要一步，氧化COD所用的氧化劑絕大多數采用空氣（實際氧化劑是空氣中的氧氣）。目前催化裂化再生煙氣濕式鈉法脫硫廢水中COD的處理技術有兩種比較有代表性的方式：一是采用傳統風管小孔鼓泡+攪拌的氧化的方式；另一種是常規的射流曝氣方式。兩種方式理論上均是利用空氣中的氧氣去除脫硫廢水中的假性COD，即亞硫酸鈉被氧氣氧化成硫酸鈉。從實際運行過程來看，不管是傳統的風管小孔曝氣，還是常規射流曝氣氧化方式都存在以下問題：①氧化設備中氣泡尺寸大，聚并明顯，上升速度快，造成氧利用率低下；②需要的供氣量巨大，能耗高；③需要的氧化設備尺寸大，投資高；④氧化設備對煙氣波動適應性較差，COD達標排放穩定性較差。其根本原因在于這兩種方式對氧的傳質速率較低，導致氧化效率低下，能耗及設備成本隨之上升。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術的不足，基于分形氣泡理論，提供一種分形氧化裝置，該裝置在保證氧化罐內湍動程度的前提下可提升傳質效率和氧化效率，同時能提高氧利用率，并提高催化裂化再生煙氣濕式鈉法脫硫廢水中COD的脫除效率，對煙氣波動適應性好，保證COD達標排放的穩定性，同時能減少設備投資。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種分形氧化裝置，包括氧化罐和分形氧化管組件，所述的氧化罐上設置有進液口、注堿口、溢流口和通風口，所述的進液口用于向所述的氧化罐內引入脫硫廢水，所述的注堿口用于向所述的氧化罐內引入堿液，所述的溢流口用于排出氧化后的廢水，所述的通風口用于排出所述的氧化罐內的氣體，所述的分形氧化管組件位于所述的氧化罐內，所述的分形氧化管組件包括進氣管、進液管和間隔布設的多根微氣泡芯管，所述的進氣管和所述的進液管經所述的多根微氣泡芯管相連通，所述的進氣管與外部氧氣供應機構相通，所述的進液管與外部漿液供應機構相通，所述的多根微氣泡芯管用于將來自進氣管的氧氣和來自進液管的漿液混合并對氣液兩相進行分形，使氣相在液相內形成不同尺寸的氣泡并將氣泡噴入所述的氧化罐內。

本發明對用于脫硫廢水氧化的傳統風管小孔鼓泡+攪拌的方式進行更新換代，同時取消攪拌器，提出一種基于分形氣泡理論的分形氧化裝置。該分形氣泡理論提出不同尺寸的氣泡以一定比例共存于氧化罐內的反應區，較大氣泡提供良好的液體局部湍動，提高液相一側的傳質系數，同時大量微細氣泡提供足夠的傳質界面面積，以實現氧化裝置的總傳質能力的提高。

本發明分形氧化裝置采用分形氧化管組件，由液相和氣相共同提供傳質需要的能量，在保證氧化罐內湍動程度的前提下可提升傳質效率和氧化效率。本發明分形氧化裝置能提高氧利用率，并提高催化裂化再生煙氣濕式鈉法脫硫廢水中COD的脫除效率，對煙氣波動適應性好，保證COD達標排放的穩定性，同時能減少設備投資。

在氧化過程中，氧化罐內液體的pH值會降低，不利于氧化反應的進行，而通過注堿管氧化罐內引入堿液，可有效解決這一問題。