CN115465909B - 一种污水脱氮处理的反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于工业污水处理技术领域，具体的说是一种污水脱氮处理的反应器，包括塔体；塔体内部固定安装有均匀分布的塔盘，塔盘用于塔体内部的气液传质，达到分离液体混合物或气体混合物组份的目的；塔盘的上表面开设有均匀分布的筛孔；塔盘的边缘固定安装有降液板；降液板的高度高于塔盘的上表面；工业废水通过降液板流到另一块塔盘上；塔盘的上表面固定安装有罩子，罩子位于筛孔的上方；罩子的上方安装有阀片，阀片的外表面开设有均匀分布的气孔；罩子的内部活动安装有转动件，转动件与阀片相连接，转动件带动阀片旋转提高传质效率；本发明结构简单解决了塔盘在进行传质的过程中，塔盘上的阀片易与塔盘粘结，发生阀片脱落或卡死等现象的问题。

Description

一种污水脱氮处理的反应器
技术领域
本发明属于工业污水处理技术领域，具体的说是一种污水脱氮处理的反应器。
背景技术
脱氨塔装置是一种新型脱除氨氮的工艺，利用精馏原理，通过汽液两相介质在塔盘上的接触，进行相际传质，进而实现工业废水脱除氨氮的功能。脱氨塔的工业流程主要由加热室对废水进行加热升温，废水进入再沸器汽化，蒸汽随塔体上升，原水沿塔体下降。在脱氨塔塔盘上，逆流接触的汽液两相进行相际传质，液相中的氨氮组份进入汽相，汽相中的难挥发组份转入液相，从而实现分离的作用。
脱氨塔在进行脱除氨氮作业的过程中，塔盘上的阀片随着塔盘之间的气压逐步增强，从而使得塔盘上的阀片进行上下浮动，蒸汽透过阀片上的气孔与塔盘上的工业废水相接触从而使得汽液两相相际传质；若所处理的物料为高粘度物料，如沉钒废水等，塔盘在进行传质的过程中，塔盘上的阀片易与塔盘粘结，在操作过程中有时会发生阀片脱落或卡死等现象，使塔盘效率下降的问题。
鉴于此，本发明提出一种污水脱氮处理的反应器，解决上述技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种污水脱氮处理的反应器，解决了在对高粘度物料，如沉钒废水等进行脱氮处理时，汽液两相在进行相际传质的过程中，塔盘上的阀片易与塔盘粘结，发生阀片脱落或卡死等现象的技术问题；
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
本发明提出一种污水脱氮处理的反应器，包括
塔体；
塔盘，所述塔体内部固定安装有均匀分布的塔盘，所述塔盘在所述塔体内部交替分布，所述塔盘用于所述塔体内部的气液传质，达到分离液体混合物或气体混合物组份的目的；
所述塔盘的上表面开设有均匀分布的筛孔；
所述塔盘的边缘固定安装有降液板；所述降液板的高度高于所述塔盘的上表面；工业废水通过所述降液板流到另一块所述塔盘上；
罩子，所述塔盘的上表面固定安装有罩子，所述罩子位于所述筛孔的上方；
阀片，所述罩子的上方安装有阀片，所述阀片的外表面开设有均匀分布的气孔；所述气孔的为倒“U”形，所述气孔的宽度大于5mm；
转动件，所述罩子的内部活动安装有转动件，所述转动件与所述阀片相连接，所述转动件带动所述阀片旋转进而提高传质效率。
优选的，所述转动件包括
转轮，所述罩子的内部活动安装有转轮；
滚球，所述转轮的外壁上转动安装有滚球，所述滚球的外表面与所述罩子的内壁相接触；所述滚球的数量不少于四个，所述滚球的在所述转轮的外壁上等距分布；
竖杆，所述转轮的中心部位固定安装有竖杆，所述竖杆远离所述转轮的一端与所述阀片固定连接；
环块，所述罩子的内壁上固定安装有环块，所述环块位于所述转轮的下方；所述环块的外径与所述筛孔的直径相适配，所述环块由两层热膨胀系数不同的合金叠合而成，所述环块外圈的膨胀率大于所述环块内圈的膨胀率。
优选的，所述罩子通过螺栓与所述塔盘的上表面固定连接。
优选的，所述罩子的外表面固定安装有刮片，所述刮片与所述阀片的内表面相接触；所述刮片呈弧形，所述刮片为弹性片，所述刮片可采用塑胶等材料制作。
优选的，所述环块的内壁下侧设置有倾斜角，所述倾斜角可以对蒸汽进行一定的压缩，从而提升所述转轮的转速。
优选的，所述竖杆的顶部固定安装有网片，所述网片对所述阀片进行遮盖，所述网片的下边缘安装有均匀分布的坠球；所述坠球的密度及大小均相等。
优选的，所述坠球的直径大于所述网片上网孔的直径。
优选的，所述坠球为磁力球，所述坠球与所述阀片磁性相吸。
优选的，所述网片上固定安装有龙骨架，所述龙骨架位于所述网片与所述阀片之间；所述龙骨架由多个连接杆相铰接而成，所述龙骨架只可以上下活动而无法左右活动，从而使得网片上的坠球无法相互吸合。
优选的，所述塔盘上的各个部件的外表面均焊接有一层触媒合金；所述触媒合金以铜为基础材料融合其他多种金属，采用特殊熔炼工艺形成3D柱状晶体结构；所述触媒合金在水环境中构成微晶原电池持续释放自由电子和微电流，改变成垢离子反应电势，降低结垢能力，阻止水垢生成；同时促使由紧致的立方晶体结构向疏松的长石结构转变，通过流体力学设计合理的产品结构，利用扰动水流，使其崩解脱落，达到除垢效果。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述一种污水脱氮处理的反应器，阀片在转动的过程中，刮片对阀片内壁上的粘附的沉钒废水有一定的剐蹭效果，并随着阀片的转动从气孔甩出，减少阀片上粘附的沉钒废水将气孔堵塞使得蒸汽无法通过气孔排出的可能性；塔体在进行脱除氨氮作业时，转动件驱动阀片进行旋转，阀片旋转的过程中刮片对阀片进行清理，从而减少阀片在作业时出现卡住、粘住，不能自由开启的问题。
2.本发明所述一种污水脱氮处理的反应器，转轮在转动的过程中，由于离心力的影响坠球带动网片向四周扩散，网片上的网孔对蒸汽向上流动的影响并不大，但在网片完全张开后可以对废水产生一定的阻力，从而降低废水向上的流动量，可有效地减少雾沫夹带，网片在旋转同时起到了破泡的作用，增大了气液间接触面积从而提高了传质效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是塔盘的结构图；
图2是塔体的结构图；
图3是本发明的主体结构图；
图4是本发明的内部结构图；
图5是阀片的结构图；
图6是网片的结构图；
图7是龙骨架的结构图。
图中:1、塔体；2、塔盘；21、筛孔；22、降液板；3、罩子；4、阀片；41、气孔；5、转动件；51、转轮；52、滚球；53、竖杆；54、环块；6、刮片；7、网片；71、坠球；72、龙骨架。
具体实施方式
本发明提供了一种污水脱氮处理的反应器，解决了：塔盘在进行传质的过程中，塔盘上的阀片易与塔盘粘结，发生阀片脱落或卡死等现象的技术问题；
实施例一：
如图1至图5所示：
一种污水脱氮处理的反应器，包括
塔体1；
塔盘2，所述塔体1内部固定安装有均匀分布的塔盘2，所述塔盘2在所述塔体1内部交替分布；
所述塔盘2的上表面开设有均匀分布的筛孔21；
所述塔盘2的边缘固定安装有降液板22；所述降液板22的高度高于所述塔盘2的上表面；工业废水通过所述降液板22流到另一块所述塔盘2上；
罩子3，所述塔盘2的上表面固定安装有罩子3，所述罩子3位于所述筛孔21的上方；
阀片4，所述罩子3的上方安装有阀片4，所述阀片4的外表面开设有均匀分布的气孔41；
转动件5，所述罩子3的内部活动安装有转动件5，所述转动件5与所述阀片4相连接，所述转动件5带动所述阀片4旋转提高传质效率；
所述转动件5包括
转轮51，所述罩子3的内部活动安装有转轮51；
滚球52，所述转轮51的外壁上转动安装有滚球52，所述滚球52的外表面与所述罩子3的内壁相接触；
竖杆53，所述转轮51的中心部位固定安装有竖杆53，所述竖杆53远离所述转轮51的一端与所述阀片4固定连接；
环块54，所述罩子3的内壁上固定安装有环块54，所述环块54位于所述转轮51的下方；
所述罩子3的外表面固定安装有刮片6，所述刮片6与所述阀片4的内表面相接触；
其中：
a、罩子3位于筛孔21的上方；罩子3通过螺栓与塔盘2的上表面固定连接，当罩子3上的部件出现损坏时，可以随时进行更换；
b、气孔41的为倒“U”形，气孔41的宽度大于8mm；
c、环块54的外径与筛孔21的直径相适配，环块54由两层热膨胀系数不同的合金叠合而成，如铁与铜，环块54外圈的膨胀率大于环块54内圈的膨胀率；环块54的内圈设置有倾斜角,倾斜角的角度在30-60度之间，倾斜角可以对蒸汽进行一定的压缩，从而提升转轮51的转速；
d、转轮51由环圈块与叶片组成，环圈块的内圈与叶片相固连，滚球52位于环圈块的外圈；滚球52的数量不少于四个，滚球52的在转轮51的外壁上等距分布；滚球52的外表面涂覆有PTFE材料，减少滚球52表面结垢的可能；
e、刮片6呈弧形，刮片6为弹性片，刮片6可采用塑胶等合金制作；
f、塔盘2上的各个部件的外表面均焊接有一层触媒合金，触媒合金一定程度上减少塔盘2上的各个部件的外表面结垢现象出现的可能。
工作时，沉钒废水由塔体1上的进料口进入到塔体1内部，利用精馏原理，通过汽液两相介质在塔盘2上的接触，进行相际传质；由加热室对废水进行加热升温，废水进入再沸器进行汽化，蒸汽随塔体1上升，原水沿塔体1下降；在脱氨塔塔盘2上，逆流接触的汽液两相进行相际传质；液相中的氨氮组份进入汽相随上升的蒸汽进到上一层塔盘2，汽相中的难挥发组份转入液相向塔体1的底部流动。
蒸汽在上升的过程中从阀片4上的气孔41中排出并与沉钒废水相接触，由于阀片4对罩子3进行覆盖，在蒸汽升腾的过程中，随着塔盘2之间的气压越来越大，从而使得蒸汽产生推力，蒸汽带动转轮51旋转并驱使阀片4通过竖杆53带动转轮51向上运动，由于滚球52与转轮51的外壁转动连接，使得滚球52得以随着转轮51的旋转与上升进行同步运动，减小转轮51与罩子3内壁的摩擦力，使得转轮51的旋转更加顺畅；转轮51在转动的过程中通过竖杆53带动阀片4同步旋转，使得从阀片4上的气孔41中所排出的蒸汽与塔盘2上的沉钒废水实现充分接触，使得气相和液相混合更加均匀，提高传质效率；同时阀片4在转动的过程中，刮片6对阀片4内壁上的粘附的沉钒废水有一定的剐蹭效果，将粘附的沉钒废水集中在阀片4的气孔41中，粘附的沉钒废水随着阀片4的转动从气孔41甩出，减少阀片4上粘附的沉钒废水将气孔41堵塞使得蒸汽无法通过气孔41排出的可能性；同时由于气孔41的为倒“U”形，气孔41中的沉钒废水可以从气孔41底部的缺口流到塔盘2的上表面，减小阀片4上粘附的沉钒废水将气孔41堵塞的现象产生；
塔体1在进行脱除氨氮作业时，转动件5驱动阀片4进行旋转，阀片4旋转的过程中刮片6对阀片4进行清理，从而减少阀片4在作业时出现卡住、粘住，不能自由开启的问题；在塔体1完成对物料的脱除氨氮工作后，蒸汽失去对阀片4的推动，在阀片4自身的重量下恢复到初始状态即转轮51的底部与环块54的顶部相接触，环块54对转轮51进行限位，减少在长时间的使用下，转动件5出现破损，转轮51从罩子3内部落到下层塔盘2的可能，进而减少后续的修理难度；
同时转轮51上的滚球52对转轮51进行限位，减少转轮51在上升或下降的过程中出现错位的可能；
由于环块54由两层热膨胀系数不同的合金叠合而成，且环块54的内圈设置有倾斜角，从而在蒸汽通过筛孔21后，由于蒸汽的高温使得环块54发生膨胀，环块54的外壁对筛孔21的内壁进行挤压从而使得蒸汽对罩子3的冲击力得到分散，减少蒸汽在对罩子3进行冲击时只有螺栓进行受力的情况；同时环块54的外壁与筛孔21紧密的贴合在一起后，减少废水通过罩子3与塔盘2之间的缝隙泄露的可能；蒸汽通过环块54对转轮51进行推动的过程中，由于倾斜角的作用下环块54对蒸汽进行了一定程度的压缩，从而使得转轮51转速得以提升。
实施例二：
如图1至图6所示：
所述竖杆53的顶部固定安装有网片7，所述网片7对所述阀片4进行遮盖，所述网片7的下边缘安装有均匀分布的坠球71；
其中：
a、坠球71的密度及大小均相等，坠球71的直径大于网片7上网孔的直径，坠球71的密度大于水，坠球71用于减少网片7被蒸汽吹起的可能；
b、网片7可采用金属环圈铰接而成或者采用柔性材料编制而成，使得网片7呈柔性状态；网片7上的网孔的目数控制在8目到15目之间。
c、塔盘2上的各个部件的外表面均焊接有一层触媒合金；触媒合金一定程度上减少塔盘2上的各个部件的外表面结垢现象出现的可能。
工作时，转轮51在转动的过程中，由于离心力的影响坠球71带动网片7向四周扩散，网片7上的网孔对蒸汽向上流动的影响并不大，但在网片7完全张开后可以对废水产生一定的阻力，从而降低废水向上的流动量，可有效地减少雾沫夹带，网片7在旋转同时起到了破泡的作用，增大了气液间接触面积从而提高了传质效率；
在塔体1完成对物料的脱除氨氮工作后，网片7与坠球71由于惯性向阀片4方向收缩，坠球71与阀片4的外壁相撞击，将阀片4外壁上粘附的废水震落，减少由于废水的本身的粘度过大，导致阀片4上的气孔41被废水所堵塞从而使得蒸汽无法通过气孔41排出的可能性。
实施例三：
如图1至图7所示：
与实施例二不同的情况在于：
所述坠球71为磁力球，所述坠球71与所述阀片4磁性相吸。
所述网片7上固定安装有龙骨架72，所述龙骨架72位于所述网片7与所述阀片4之间；
其中：
a、阀片4的截图呈“Π”形，坠球71与阀片4的竖直部分磁性相吸；
b、网片7上的网孔小于阀片4上的气孔41；
c、所述龙骨架72由多个连接杆相铰接而成；龙骨架72的端部与坠球71相对应，且两者位于同一直线上；龙骨架72只可以上下活动而无法左右活动，从而使得网片7上的坠球71无法相互吸合；
初始状态下，坠球71与阀片4的外壁磁性相吸，一开始由于塔盘2之间的气压并不是很高，阀片4转动速度也不是很快，坠球71在磁性吸力的条件下并不会与阀片4的相分离，网片7对阀片4上的气孔41进行遮盖，网片7上的网孔将从阀片4上气孔41喷出的气体进行分流，随着阀片4的旋转，使得从气孔41中喷出的蒸汽与物料混合的更加充分，从而提升塔体1的脱除氨氮效率；随着塔盘2之间的气压提升，而阀片4上的气孔41的大小是一定的，从而使得通过气孔41蒸汽的流速得到提升，进而促使转轮51的转速加快，进而带动阀片4的转速加快，进而使坠球71受到的离心力大于坠球71与阀片4之间的磁性吸附力，使得坠球71逐渐脱离与阀片4的吸合，直至网片7完全展开；在网片7完全张开后对废水产生一定的阻力，从而阻止废水的向上流动，有效地减少雾沫夹带，网片7在旋转同时起到了破泡的作用，增大了气液间接触面积从而提高了传质效率；
在塔体1完成对物料的脱除氨氮工作后，网片7与坠球71由于惯性向阀片4方向收缩，由于龙骨架72的端部与坠球71相对应，从而使得坠球71在惯性回缩的过程中，无法相互吸合，从而避免坠球71相互吸合在一起的情况出现。

Claims (4)

1.一种污水脱氮处理的反应器，包括
塔体(1)；
塔盘(2)，所述塔体(1)内部固定安装有均匀分布的塔盘(2)，所述塔盘(2)用于所述塔体(1)内部的气液传质，达到分离液体混合物或气体混合物组份的目的；
所述塔盘(2)的上表面开设有均匀分布的筛孔(21)；
所述塔盘(2)的边缘固定安装有降液板(22)；工业废水通过所述降液板(22)流到另一块所述塔盘(2)上；
其特征在于：
罩子(3)，所述塔盘(2)的上表面固定安装有罩子(3)，所述罩子(3)位于所述筛孔(21)的上方；
阀片(4)，所述罩子(3)的上方安装有阀片(4)，所述阀片(4)的外表面开设有均匀分布的气孔(41)；
转动件(5)，所述罩子(3)的内部活动安装有转动件(5)，所述转动件(5)与所述阀片(4)相连接，所述转动件(5)带动所述阀片(4)旋转进而提高传质效率；
所述转动件(5)包括
转轮(51)，所述罩子(3)的内部活动安装有转轮(51)；
滚球(52)，所述转轮(51)的外壁上转动安装有滚球(52)，所述滚球(52)的外表面与所述罩子(3)的内壁相接触；
竖杆(53)，所述转轮(51)的中心部位固定安装有竖杆(53)，所述竖杆(53)远离所述转轮(51)的一端与所述阀片(4)固定连接；
环块(54)，所述罩子(3)的内壁上固定安装有环块(54)，所述环块(54)位于所述转轮(51)的下方；
所述罩子(3)的外表面固定安装有刮片(6)，所述刮片(6)远离所述罩子(3)的一端与所述阀片(4)的内表面相接触；
所述竖杆(53)的顶部固定安装有网片(7)，所述网片(7)对所述阀片(4)进行遮盖，所述网片(7)的下边缘安装有均匀分布的坠球(71)；
所述坠球(71)的直径大于网片(7)上网孔的直径；
所述坠球(71)为磁力球，所述坠球(71)与所述阀片(4)磁性相吸；
所述网片(7)上固定安装有龙骨架(72)，所述龙骨架(72)位于所述网片(7)与所述阀片(4)之间。
2.根据权利要求1所述一种污水脱氮处理的反应器，其特征在于：所述罩子(3)通过螺栓与所述塔盘(2)的上表面固定连接。
3.根据权利要求1所述一种污水脱氮处理的反应器，其特征在于：所述环块(54)的内壁下侧设置有倾斜角。
4.根据权利要求1所述一种污水脱氮处理的反应器，其特征在于：所述塔盘(2)上的各个部件的外表面均焊接有一层触媒合金。
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