CN201538706U - 一种大型湿式空气氧化反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型湿式空气氧化反应器，由外筒、内筒、上封头和下封头组成，在外筒的中上部设置进料管，在下封头的底部设置压缩空气进口管和蒸汽进口管，其中内筒为2～10个的空筒结构并列设置在外筒内，蒸汽进口管套装在压缩空气进口管内部，使空气管线包绕蒸汽管线，在上封头的顶部设置出口管。本实用新型具有混合完全，处理量大，反应效率高，污染物去除率高，运行可靠等优点。

Description

一种大型湿式空气氧化反应器

技术领域

本实用新型涉及一种废水处理装置，具体地说是一种供农药、军工以及石油、石化行业排放的含硫废水的温式空气氧化反应器。

背景技术

目前在农药、军工及石油、石化行业等行业排放的含硫化物等的废水处理方法中，湿式氧化处理是一种理想的技术，其主要设备是湿式空气氧化反应器。湿式氧化反应器决定了该处理工艺的正常、稳定、安全运转。随着炼油装置的规模、乙烯装置规模的不断大型化，其产生的含硫化物废水量也越来越大，而现有湿式氧化反应器的废水处理量有限，因为结构上的限制，单纯扩大反应器尺寸并不能有效提高处理量。

CN00220715.X公开的含硫化物等的废水处理用的湿式空气氧化反应器，由内外筒、上下封头，进出口管、压缩空气和蒸汽进口管、压力表接口、温度计接口，支撑支座组成。外筒与支撑支座用焊接相联，上下封头装在外筒的上下端，内筒和外筒间用多根连杆相联，进口管装在外筒的中上部位，出口管、温度计接口和压力表接口装在上封头上，压缩空气进口管、蒸汽进口管和排净口装在下封头上。该焊湿式空气氧化反应器具有混合完全，反应效率高，污染物去除率高，体小价廉，运行可靠等优点，但废水处理量无法有效增加，某些结构仍存在一定的安全问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种可以大大提高废水处理量的湿式空气氧化反应器，同时还能提高该反应器的操作安全性。

本实用新型大型湿式空气氧化反应器由外筒、内筒、上封头和下封头组成，在外筒的中上部设置进料管，在下封头的底部设置压缩空气进口管和蒸汽进口管，其中内筒为2～10个的空筒结构并列设置在外筒内，蒸汽进口管套装在压缩空气进口管内部，使空气管线包绕蒸汽管线，在上封头的顶部设置出口管。

本实用新型中，根据需要设置压力表接口、温度计接口、排净口和耳座等结构。内筒和外筒间用多根连杆相联，上封头和外筒的上端用法兰相联，下封头和外筒的下端也用法兰相联。

本实用新型中，进料管可以设置多根，进料管装在外筒的中上部位，在上封头顶部的出口管旁有一个压力表接口和一个温度计接口。内筒的上端低于外筒的上端，内筒的下端高于外筒的下端。

本实用新型与传统的带搅拌器的反应器相比，因没有传动部件，处理时不存在活动部件的故障问题，在处理时，因利用了空气和蒸汽直接进入内筒与废水混合，同时由于喷嘴的压差控制保证一定的气速，形成鼓泡流，使内外筒间形成密度差，产生内循环，回流比视对废水的处理要求而定，因而具有混合完全，反应效率高，污染物去除率高，设备体积小，结构简单，造价经济，运行稳定可靠等优点。

本实用新型与传统的小型(单筒)湿式氧化反应器相比，小型(单筒)湿式氧化反应器无法满足处理量的要求，因为停留时间、氧的利用率、液体空速等无法满足，导致反应不充分。同时，本实用新型改善了蒸汽进口管线的设置，即空气包绕蒸汽进入反应器，有效避免了反应器底部因蒸汽管加热物料造成的局部高温、过热的现象，解决了操作过程中的安全问题。同时由于反应器规模的放大，设计了多内筒型新型反应器，在处理规模较大的情况下，保证了反应器停留时间，提高了氧化效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A视图；

图3是图1B-B视图；

图4是图1的局部放大图。

其中：1-出口管；2-温度计接口；3压力表接口；4-上封头；5-上法兰封头；6-外筒；7-进料管；8-内筒；9-下封头法兰；10-空气(蒸汽)分布器；11-下封头；12-放空口；13-蒸汽进口管；14-空气进口管；15-耳座。

具体实施方式

下面结合附图，进一步说明本实用新型大型湿式空气氧化反应器结构和工作原理。

如图所示，本实用新型湿式空气氧化反应器由外筒6、多个内筒8、上封头4、下封头11、进料管7、出口管1、压缩空气进口管14、蒸汽进口管13、压力表接口3、温度计接口2、排净口和耳座15组成，外筒6和耳座15间用焊接联接，内筒8和外筒6间用多根连杆相联，上封头4和外筒6的上端用法兰相联，下封头11和外筒6的下端也用法兰相联，多根进料管装在外筒的中上部位，出口管1装在上封头4的顶部，在上封头4顶部的出口管旁有一个压力表接口3和一个温度计接口2，压缩空气进口管14装在下封头的底部，在压缩空气进口管内套装蒸汽进口管，使空气管线包绕蒸汽管线，压缩空气环形包绕蒸汽进料管从反应器下封头进入反应器。下封头的底部有一个排净口。

优选地，多个内筒8呈矩阵式均匀分布，内筒的上端均低于外筒的上端，内筒的下端均高于外筒的下端。压缩空气进料管和蒸汽进料管的顶部均高于内筒的下端。

本实用新型在使用时，先把进料管7和需要处理的含硫化合物等废水管道连通，把压缩空气进口管14与压缩空气管道连通，把蒸汽进口管13与蒸汽管道连通，把出口管1与反应液排放管道连通，并在温度计接口2上装上温度计，在压力表接口3上装上压力表。在使用时先把需处理的含硫化物等的废水从进口7引入反应器的外筒，顺着筒壁往下流，待反应器充满后，把压缩空气从压缩空气进口管14通入内筒8内，与进入的废水混合，由于内筒和外筒之间气含率不同(密度差)，产生内循环，使气液混合物上升至内筒以上至封头的空间，除部分反应液从出口管1排出反应器外，其余部分再随从进口管7进入的废水返回底部，实现循环并达到气液相完全混合状态，从而大大地提高了氧化反应的效率，使废水中有机硫化物被充分氧化，其去除率达到99.99％以上，其氧化反应步骤如下：

2S^2-+2O₂+H₂O→S₂O₃ ^2-+2OH^----472.8KJ/mol(Na₂S)

S₂O₃ ^2-+2OH^-+2O₂-→2SO₄ ^2-+H₂O---475.7KJ/mol(Na₂S)

在氧化反应中，其反应温度可以从温度计读出，通过调整由蒸汽进口管进入的蒸汽量控制反应器温度，以便达到反应温度，利用空气中的氧将废水的硫化物转化相对稳定的硫酸盐。

本实用新型在实施(制造)时应注意：一、外筒4、上封头5和下封头12宜选用耐压、耐腐蚀的材料，而内筒8选用耐腐蚀的材料，在上述四个部件的选材时可都选用06Cr17Ni12Mo2Ti。内筒8选用薄板材制造，而外筒6、上封头5和下封头12选用厚板材制造。二、为了有效地进行氧化反应和热交换，废水上升空间(即内筒8所辖的空间)与废水下降空间(即内筒8与外筒6之间的空间)的横截面积应有一适当的比例范围，一般为1.5∶1-1∶2为宜，即内筒的总横截面积与内筒和外筒之间的横截面积之比为1.5∶1-1∶2。三、内筒8的长度比外筒6的长度短100-200mm为好。四、进料管7要低于内筒8的顶部。湿式空气氧化反应器制好后，要进行单体耐压试验合格后方可就位安装，就位安装后与湿式氧化处理***的对应管道接通，再按湿式氧化反应器处理***的试车要求对反应器进行试运转，合格后方可正式投入实用。湿式空气氧化反应器在使用时，物料的通入要按照如下顺序：废水-压缩空气-蒸汽。

Claims (10)

1.一种大型湿式空气氧化反应器，由外筒、内筒、上封头和下封头组成，在外筒的中上部设置进料管，在下封头的底部设置压缩空气进口管和蒸汽进口管，其特征在于：内筒为2～10个的空筒结构并列设置在外筒内，蒸汽进口管套装在压缩空气进口管内部，使空气管线包绕蒸汽管线，在上封头的顶部设置出口管。

2.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于：内筒和外筒间用多根连杆相联，上封头和外筒的上端用法兰相联，下封头和外筒的下端也用法兰相联。

3.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于：进料管设置多根，进料管装在外筒的中上部位。

4.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于：在上封头顶部的出口管旁有一个压力表接口和一个温度计接口。

5.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于：内筒的上端低于外筒的上端，内筒的下端高于外筒的下端。

6.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于：下封头的底部设有一个排净口。

7.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于：内筒呈矩阵式均匀分布。

8.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于：压缩空气进料管和蒸汽进料管的顶部均高于内筒的下端。

9.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于：内筒的总横截面积与内筒和外筒之间的横截面积之比为1.5∶1-1∶2。

10.按照权利要求1所述的反应器，其特征在于：进料管低于内筒的顶部。

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