CN205556197U - 一种流化床催化氧化反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流化床催化氧化反应器，属于水处理设备领域，包括反应器主体、底部布水系统、第一加药管、第二加药管、进水泵、回流泵、第一药剂泵、第二药剂泵、混合管、进水管、回流管、回流水收集管、斜板、排料管、出水堰和出水口。本实用新型通过对回流方式、布水系统及出水收集方式的特殊设计，使布水均匀，不存在布水堵塞隐患，无需外力搅拌即可使反应器内部流态更稳定、提高传质效果、降低能耗，简化反应器设计的同时，显著的提升了反应器处理效果。

Description

一种流化床催化氧化反应器

技术领域

本实用新型属于水处理设备领域，特别涉及一种流化床催化氧化反应器。

背景技术

高级氧化技术广泛应用于难生化降解废水处理中，流化床催化氧化技术是一项将高级氧化反应应用于流化床反应器中的体系。现有流化床催化氧化塔、芬顿流化床之类的反应器较多，其中主要以布水方式研究为主，实际运用中往往存在布水堵塞、增加能耗或布水不均匀等缺点。田永等人设计的流化床氧化塔通过滤头布水防止反应器内的晶体堵塞布水系统，这种布水方式压力损失较大，增加能耗，且反应器内的细砂或沉淀物很可能堵塞布水滤头，滤头堵塞的维修非常麻烦。反应器内部流化效果与底部布水方式及上部回流收水方式和出水方式有关，因此需全盘考虑。目前已有的研究中对回流收水方式和出水方式，一般只采取反应器壁开孔直接接回流管或者出水管，这种方式会引起流化床内部流态不均，影响传质和反应效果。李培中等人利用气体为动力提高传质和反应效率，这种依靠气体或者增压、加热、机械搅拌、曝气等外力方式提升内部流化效果的设计，不但消耗能量增加运行成本，还会加速双氧水的分解，降低药剂使用效率。此外，目前的流化床对进水的设计没有考虑到利用进水泵的能量来提供回流时所需的能量，造成能量的浪费。鉴于此，设计一种布水均匀，无需外力搅拌的同时提高内部流化效果和传质效率的流化床催化氧化反应器已成为目前的实际需要。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种布水均匀，无需外力搅拌的同时提高内部流化效果和传质效率的流化床催化氧化反应器。

本实用新型提供一种流化床催化氧化反应器，包括反应器主体、底部布水系统、第一加药管、第二加药管、进水泵、回流泵、第一药剂泵、第二药剂泵、混合管、进水管、回流管、回流水收集管、斜板、排料管、出水堰和出水管，其特征在于：所述底部布水系统位于反应器底部，采用伞形布水设计有效防止布水堵塞；所述回流水收集管底部开设适量的面积适宜的收水孔，使内部流态更均匀；所述回流管出水与第二药剂管出水混合，通过回流泵进入混合管；所述进水管出水与第一药剂管出水混合，通过进水泵进入混合管；所述进水泵与回流泵的出水管在反应器内部与混合管相连接，回流水、进水、药剂通过混合管在反应器内部混合，充分利用了泵的能量，降低回流所需能耗；所述混合管连接底部布水系统，混合水通过布水系统进入反应器内部；所述回流泵出水处与进水泵出水处安装止回阀，防止停止运行时反应器内晶体流入进水泵和回流泵；所述斜板位于回流水收集管上方，斜板数量及倾斜度根据反应器运行情况合理设置，出水堰位于反应器顶部，增设斜板以防止部分细小结晶体流失影响反应器内部反应效果，同时有助于流态更均匀。

进一步地，所述底部布水系统包括倒梯形圆柱塔底、多片伞形布水板、第一旋流导流管和第二旋流导流管。

进一步地，所述第一旋流导流管和第二旋流导流管为混合管出口端分出的相互连通的两段弯管，且弯管出水端在水平方向上呈反向布置。

进一步地，所述多片伞形布水板呈交错状伞形分布于混合管四周，混合水通过两个旋流导流管从各个布水板间交错的间隙旋流流出。

进一步地，所述回流水收集管包括多个相连通的布水管，布水管采用丰字形排列，每个布水管底部均匀开设适量的面积适宜的收水孔。

采用上述方案的流化床催化氧化反应器，包括以下优点：

（1）特殊伞形布水方式设计，可有效防止布水堵塞；

（2）进水泵与回流泵的出水管在反应器内部汇合，充分利用了进水泵的能量，降低回流能耗；

（3）回流水收集管采用丰字形布水管底部穿孔，出水先经过斜板后用出水堰收集，反应器流态更均匀，提高内部流化效果。

附图说明

图1为本实用新型所述流化床催化氧化反应器的结构示意图。

图2为本实用新型所述底部布水系统的俯视示意图。

图3为本实用新型所述回流水收集管的俯视示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种流化床催化氧化反应器，包括反应器主体1-1、底部布水系统1-2、第一加药管1-3、第二加药管1-4、进水泵1-5、回流泵1-6、第一药剂泵1-18、第二药剂泵1-19、混合管1-7、进水管1-8、回流管1-9、回流水收集管1-10、斜板1-11、排料管1-12、出水堰1-13和出水管1-14。如图1，2所示，底部布水系统1-2位于反应器底部，包括倒梯形圆柱塔底、多片伞形布水板1-15、第一旋流导流管1-16和第二旋流导流管1-17，多片伞形布水板1-15呈交错状伞形分布于混合管1-7四周，第一旋流导流管1-16和第二旋流导流管1-17为混合管1-7出口端分出的相互连通的两段弯管，且弯管出水端在水平方向上呈反向布置。如图1，3所示，回流水收集管1-10包括多个相连通的布水管，布水管采用丰字形排列，每个布水管底部均匀开设适量的面积适宜的收水孔。回流管1-9与第二药剂管1-4连接后进入回流泵1-6，进水管1-8与第一药剂管1-3连接后进入进水泵1-5，进水泵1-5与回流泵1-6的出水管在反应器内部与混合管1-7相连接。进水泵1-5出水处安装止回阀1-20，回流泵1-6出水处安装第二止回阀1-21。斜板1-11位于回流水收集管1-10上方，斜板1-11数量及倾斜度根据反应器运行情况合理设置，出水堰1-13位于反应器顶部。

打开进水泵1-5，废水通过进水管1-8进入反应器内部的混合管1-7，再分别通过两个出水方向相反的第一旋流导流管1-16、第二旋流导流管1-17，然后从各个伞形布水板1-15间交错的间隙中旋流流出，通过反应器内部填充的结晶体1-22，经斜板1-11、出水堰1-13后从出水管1-14流出。

打开回流泵1-6，部分废水通过丰字形排列的回流水收集管1-10底部收水孔进入回流管1-9，通过回流泵1-6进入混合管1-7回流至反应器内部。在第一加药管1-3中加入硫酸亚铁，进入与第一加药管1-3相连接的进水管1-8，与废水混合后通过进水泵1-5进入混合管1-7，第二加药管1-4中加入双氧水，进入与第二加药管相连接的回流管1-9，与回流水混合后通过回流泵1-6进入混合管，回流水、进水、药剂通过混合管在反应器内部混合，进水泵1-5与回流泵1-6的出水管在反应器内部汇合，充分利用了进水泵的能量，降低回流所需的能耗。

混合水分别通过混合管1-7相连接的，两个出水方向相反的第一旋流导流管1-16、第二旋流导流管1-17，再通过各个伞形布水板1-15间交错的间隙中旋流流进反应器内部。多个相互交错的伞形布水板1-15与两个出水方向相反的旋流导流管1-16、1-17的结合设计，使布水更加均匀稳定，并能有效防止布水堵塞。回流水收集管采用丰字形布水管底部穿孔，结合出水先经过斜板1-11后用出水堰1-13收集的设计，以及利用回流内循环的流化方式，使反应器内部流态更均匀，降低能耗的同时提高传质和反应效率，从而降低运行成本。

Claims (5)

1.一种流化床催化氧化反应器，包括反应器主体、底部布水系统、第一加药管、第二加药管、进水泵、回流泵、第一药剂泵、第二药剂泵、混合管、进水管、回流管、回流水收集管、斜板、排料管、出水堰和出水管，其特征在于：所述底部布水系统位于反应器底部，采用伞形布水设计有效防止布水堵塞；所述回流水收集管底部开设适量的面积适宜的收水孔；所述回流管出水与第二药剂管出水混合，通过回流泵进入混合管；所述进水管出水与第一药剂管出水混合，通过进水泵进入混合管；所述进水泵与回流泵的出水管在反应器内部与混合管相连接，回流水、进水、药剂通过混合管在反应器内部混合；所述混合管连接底部布水系统，混合水通过布水系统进入反应器内部；所述回流泵出水处与进水泵出水处安装止回阀；所述斜板位于回流水收集管上方，斜板数量及倾斜度根据反应器运行情况合理设置，出水堰位于反应器顶部。

2.根据权利要求1所述的流化床催化氧化反应器，其特征在于，所述底部布水系统包括倒梯形圆柱塔底、多片伞形布水板、第一旋流导流管和第二旋流导流管。

3.根据权利要求2所述的流化床催化氧化反应器，其特征在于，所述第一旋流导流管和第二旋流导流管为混合管出口端分出的相互连通的两段弯管，且弯管出水端在水平方向上呈反向布置。

4.根据权利要求2所述的流化床催化氧化反应器，其特征在于，所述多片伞形布水板呈交错状伞形分布于混合管四周，混合水通过两个旋流导流管从各个布水板间交错的间隙旋流流出。

5.根据权利要求1所述的流化床催化氧化反应器，其特征在于，所述回流水收集管包括多个相连通的布水管，布水管采用丰字形排列，每个布水管底部均匀开设适量的面积适宜的收水孔。