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一種高效的廢水濕式空氣氧化反應(yīng)器

早期的濕式空氣氧化反應(yīng)曾使用單筒式反應(yīng)器，使用表明，由于廢水濕式空氣氧化反應(yīng)是一個(gè)強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的溫度不斷升高，使反應(yīng)物料出口端達(dá)到很高的溫度，對(duì)設(shè)備材質(zhì)的要求很苛刻，設(shè)備造價(jià)昂貴[1]。其次，這種結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器不能直接利用反應(yīng)熱加熱被處理的廢水，廢水要求預(yù)先加熱至氧化反應(yīng)的起始溫度后才進(jìn)入氧化反應(yīng)器，故處理系統(tǒng)要增加廢水預(yù)熱器，增加了廢水處理流程的復(fù)雜性，同時(shí)也增加了設(shè)備的故障率，使廢水處理成本上升。 為了克服單筒式反應(yīng)器的上述不足之處，發(fā)展了一種雙筒式反應(yīng)器，也沒有任何活動(dòng)部件，它不但使整個(gè)反應(yīng)器內(nèi)的物料溫度均勻，而且還能有效地利用反應(yīng)熱直接加熱進(jìn)人的廢水和利用高壓空氣的壓頭實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行循環(huán)、提高了反應(yīng)效率及處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。 這種雙層筒式濕式空氣氧化反應(yīng)器的簡(jiǎn)圖如圖1所示。 采用這種雙層筒式反應(yīng)器，被處理的廢水由進(jìn)口管8進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)外簡(jiǎn)之間的空間，向下流至底部，與底部從壓縮空氣進(jìn)口管15進(jìn)入的高壓空氣混合，由于高壓空氣的噴射作用使氣液混合物在內(nèi)簡(jiǎn)內(nèi)迅速上升至內(nèi)筒頂端與上封頭之間的自由空間，然后轉(zhuǎn)向外筒與內(nèi)簡(jiǎn)之間的空間再與進(jìn)入的廢水混合，下流至內(nèi)簡(jiǎn)下端（如圖1中箭頭所示），形成循環(huán)。在循環(huán)過程中反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱直接加熱被處理的廢水。循環(huán)的次數(shù)將視處理的要求而定。因而，這種反應(yīng)器具有混合完全、溫度均勻，反應(yīng)效率高，熱回收效率高，設(shè)備體積小，造價(jià)低，運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，反應(yīng)器的設(shè)計(jì)頗為重要，反應(yīng)器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： ①內(nèi)外筒直徑的確定 為了確保處理物料能夠形成循環(huán)，混合完全、溫度均勻，充分回收反應(yīng)熱。廢水的上升空間及其下降空間的截面積有一定要求，要適當(dāng)選擇。通常物料的上升空間與下降空間的截面積之比為3.5：1至1：3。如果物料的下降空間過于狹窄，則流體阻力增大，物料的循環(huán)量減少

由此可知，這種雙層筒式氧化反應(yīng)器是集氧化反應(yīng)、物料循環(huán)和物料換熱于一體的。它完全適用于石油、化工、制藥等行業(yè)含有難降解的有機(jī)廢水的濕式空氣氧化處理，值得推廣使用。