CN2591028Y - 三相内循环流化床光催化反应器 - Google Patents

三相内循环流化床光催化反应器 Download PDF

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尤宏
姚杰
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Abstract

三相内循环流化床光催化反应器，它涉及处理有机污水的光催化反应器。目前已有的流化床光催化反应器多为推流式，反应液停留时间不够，而且催化反应与催化剂回收在同一反应区内进行，催化剂分离回收不充分。本实用新型的石英套管(1)的下端垂直固定在法兰盘下片(9)上，紫外灯(2)设置在石英套管(1)内，外管(4)的下端固定在法兰盘上片(9－1)的里面，石英套管(1)与外管(4)之间的底部是环形通道(14)，内管(3)固定在石英套管(1)与外管(4)之间并且上下左右居中。本实用新型具有设计合理，结构简单，反应液在反应器内做内循环流动，有充分的反应停留时间，反应更加充分，催化剂得到彻底分离并能充分回收，增加了达标水排放量的优点。

Description

三相内循环流化床光催化反应器
技术领域：本实用新型涉及处理有机污水及饮用水水质深度处理的光催化反应器。
背景技术：现有的光催化反应器主要有固定床和流化床两种类型。固定床反应器中催化剂颗粒或催化剂固定膜在反应器内处于静止状态，与光和气、液反应物接触面积小，使反应速度和处理量都受到很大限制；流化床反应器中催化剂颗粒悬浮在气液混合物中，增加了催化剂与气、液反应物的接触面积，也使有效光照面积得到提高，但目前已有的流化床光催化反应器多为推流式，反应液停留时间不够，而且催化反应与催化剂回收在同一反应区内进行，催化剂分离回收不充分。
实用新型内容：为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种三相内循环流化床光催化反应器，它应具有反应液在反应器内有充分的反应停留时间，催化剂得到彻底的分离，增加达标水排放量的特点。本实用新型由石英套管1、紫外灯2、内管3、外管4、曝气板5、进水管6、进气管7、出水管8、法兰盘上片9-1、法兰盘下片9组成；石英套管1至少由一根组成；石英套管1的下端穿过法兰盘下片9的底边，并垂直固定在法兰盘下片9上，紫外灯2设置在石英套管1内，外管4的上端低于石英套管1的上端，外管4的下端固定在法兰盘上片9-1的里面，石英套管1与外管4之间的底部是环形通道14，内管3固定在石英套管1与外管4之间并且上下左右居中，石英套管1与内管3之间构成升流区10，内管3与外管4之间构成降流区11，内管3的上端与外管4内壁之间构成沉降区12，内管3的下端与外管4内壁之间构成回流区13，进水管6固定在外管4下部的外管壁上并与回流区13相通，出水管8固定在外管4上部的外管壁上并与沉降区12相通，进气管7固定在法兰盘下片9的下端并通过法兰盘下片9与环行通道14相通，环形通道14的上面固定有曝气板5。本实用新型具有设计合理，结构简单，反应液在反应器内做内循环流动，有充分的反应停留时间，反应更加充分，催化剂得到彻底分离并能充分回收，增加了达标水排放量的优点。
附图说明：图1是本实用新型的整体结构示意图，图2是具体实施方式三的结构示意图。
具体实施方式一：本实施方式由石英套管1、紫外灯2、内管3、外管4、曝气板5、进水管6、进气管7、出水管8、法兰盘上片9-1、法兰盘下片9组成；石英套管1的下端穿过法兰盘下片9的底边，并垂直固定在法兰盘下片9上，紫外灯2设置在石英套管1内，外管4的上端低于石英套管1的上端，外管4的下端固定在法兰盘上片9-1的里面，石英套管1与外管4之间的底部是环形通道14，内管3固定在石英套管1与外管4之间并且上下左右居中，石英套管1与内管3之间构成升流区10，内管3与外管4之间构成降流区11，内管3的上端与外管4内壁之间构成沉降区12，内管3的下端与外管4内壁之间构成回流区13，进水管6固定在外管4下部的外管壁上并与回流区13相通，出水管8固定在外管4上部的外管壁上并与沉降区12相通，进气管7固定在法兰盘下片9的下端并通过法兰盘下片9与环行通道14相通，环形通道14的上面固定有曝气板5。
具体实施方式二：本实施方式与实施方式一的不同点在于处于沉降区12的外管4成漏斗形15。处于回流区13的外管4成倒锥形16。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于内管3的里面有三根石英套管1固定在法兰盘下片9上。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
工作过程：首先在反应器内装入负载型TiO2光催化剂，然后接通电源点亮紫外灯2，通过阀门调节进水管6中待处理水进入的流量，用以控制反应液在反应器内停留的时间，用充气泵从进气管7鼓入空气，经曝气板5形成均匀分布的气泡进入升流区10，气泡及反应液夹带催化剂颗粒上浮，形成气态、液态、固态三相流态，在紫外光照射下，有机物被氧化成二氧化碳和水等小分子无害物质，污水继续上升至放大的漏斗形沉降区12，这里流体速度减弱，催化剂颗粒由于自身重力作用而沿降流区11流回反应器底部，回流区13的底部缩小成倒锥形16，便于催化剂颗粒全部回流到底部，并在回流区13重新上升参与新的反应，气泡溢出水面从反应器顶部出去，处理后变清的水一部分由出水管8流出，一部分沿降流区11流回回流区13继续反应，如此循环使水中有机物得到充分降解，排出水有机物含量达到排放标准。

Claims (4)

1、三相内循环流化床光催化反应器，它由石英套管(1)、紫外灯(2)、内管(3)、外管(4)、曝气板(5)、进水管(6)、进气管(7)、出水管(8)、法兰盘上片(9-1)、法兰盘下片(9)组成；其特征在于石英套管(1)的下端穿过法兰盘下片(9)的底边，并垂直固定在法兰盘下片(9)上，紫外灯(2)设置在石英套管(1)内，外管(4)的上端低于石英套管(1)的上端，外管(4)的下端固定在法兰盘上片(9-1)的里面，石英套管(1)与外管(4)之间的底部是环形通道(14)，内管(3)固定在石英套管(1)与外管(4)之间并且上下左右居中，石英套管(1)与内管(3)之间构成升流区(10)，内管(3)与外管(4)之间构成降流区(11)，内管(3)的上端与外管(4)内壁之间构成沉降区(12)，内管(3)的下端与外管(4)内壁之间构成回流区(13)，进水管(6)固定在外管(4)下部的外管壁上并与回流区(13)相通，出水管(8)固定在外管(4)上部的外管壁上并与沉降区(12)相通，进气管(7)固定在法兰盘下片(9)的下端并通过法兰盘下片(9)与环行通道(14)相通，环形通道(14)的上面固定有曝气板(5)。
2、根据权利要求1所述的三相内循环流化床光催化反应器，其特征在于石英套管(1)至少由一根组成。
3、根据权利要求1所述的三相内循环流化床光催化反应器，其特征在于处于沉降区(12)的外管(4)成漏斗形(15)。
4、根据权利要求1所述的三相内循环流化床光催化反应器，其特征在于处于回流区(13)的外管(4)成倒锥形(16)。
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