一種模塊化氣液催化氧化反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種模塊化組合式反應(yīng)器，特別涉及針對(duì)含氰化物和COD廢液進(jìn)行深度處理的反應(yīng)器，具體是一種氣液逆流混合式反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)中，氰化法一直是濕法提取金銀的重要手段，因而在生產(chǎn)過程中必然要排放一定數(shù)量的含氰及氰化物衍生物的廢液，依礦石性質(zhì)不同包含多種濃度不一的簡單氰化物和絡(luò)合氰化物及氰酸鹽、氯化氰等品種眾多的氰化物衍生物以及硫氰酸鹽等COD成份。
[0003]含氰廢水處理技術(shù)方法中以臭氧為氧化劑的臭氧氧化法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化實(shí)用，并因其氧化性強(qiáng)、無二次污染、能達(dá)到深度處理要求而日受青睞。
[0004]臭氧由空氣、氧氣或者富氧氣源經(jīng)臭氧發(fā)生系統(tǒng)作用產(chǎn)生，輸出的臭氧化工藝氣體中含有低濃度的臭氧和大量的氧氣。臭氧化氣源與含氰廢液的反應(yīng)屬氣-液反應(yīng)范疇，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上需要減少反應(yīng)過程中氧化性氣體的無效分解和單純物理性逸出，增加氣體在液相中的停留時(shí)間，并最大化氣體與液相中還原性物質(zhì)的反應(yīng)速率，提高氣體的一次利用率。
[0005]活性炭總活性表面積一般達(dá)300?1000m2/g，對(duì)含氰廢水中的氰化物有很強(qiáng)的吸附作用，當(dāng)活性炭同時(shí)與廢水和空氣接觸時(shí)，空氣中的氧就會(huì)吸附在活性炭上，其吸附含量高達(dá)10?40g/kg。其表面上的氰化物和氧的濃度比廢水中的氰化物、溶解氧濃度高得多，比水中溶解氧高數(shù)千倍，氧化學(xué)吸附在活性炭表面上，形成過氧化物和羥基酸官能團(tuán)，與其它如酚醛、苯醌等官能團(tuán)一道構(gòu)成活性表面，反應(yīng)的活化能也得以減小，發(fā)生氧化反應(yīng)比氰化物在水中與氧發(fā)生反應(yīng)容易得多。吸附在活性炭上的氰化物在氧不足的條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成甲酸銨，這一反應(yīng)在水溶液常溫下并不明顯，但活性炭的作用使這一反應(yīng)的速度明顯加快，生成的甲酸銨在加熱時(shí)分解出一氧化碳和氨氣；當(dāng)氧氣充足時(shí)，活性炭吸附氧產(chǎn)生過氧化氫，使氰化物生成氰酸鹽分解。當(dāng)臭氧被活性炭吸附后，臭氧自行分解的速率大大下降，活性羥基作用時(shí)間更長，加大了氧化反應(yīng)的速度和能力。
[0006]同時(shí)，活性炭作為一種填料，親水性比其它填料好很多，在反應(yīng)pH值6?9間，能夠有效抑制HCN吹脫反應(yīng)發(fā)生，有助于活性炭催化氧化反應(yīng)的完成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是為了解決生產(chǎn)企業(yè)事故性應(yīng)急，廢液泄漏點(diǎn)不定，需要可移動(dòng)并快速投入處置的反應(yīng)裝置；同時(shí)解決臭氧化氣源利用率低、在液相停留時(shí)間短和腐蝕性強(qiáng)的問題，而提供一種針對(duì)含氰化物和COD廢液進(jìn)行高效處理的模塊化組合式反應(yīng)器。該反應(yīng)器通過多個(gè)串聯(lián)實(shí)現(xiàn)深度處理，并可通過多個(gè)并聯(lián)適應(yīng)各種生產(chǎn)規(guī)模。該反應(yīng)器內(nèi)部左側(cè)利用氣液相的強(qiáng)制均質(zhì)和曝氣的一體化結(jié)構(gòu)等多種技術(shù)手段，右側(cè)利用活性炭表面的強(qiáng)制均質(zhì)和吸附，系統(tǒng)氣阻小，適合高濃度污染物廢液的快速降解，加速廢液中的氰化物、COD等還原性物質(zhì)與臭氧和氧氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)，加快去除廢液中污染物質(zhì)的反應(yīng)速率，減少氣體的無效逸出比例，實(shí)現(xiàn)對(duì)含氰化物、COD廢液高效處理的工業(yè)應(yīng)用。本實(shí)用新型可為矩形或方形，外型尺寸不超車長、車寬和車載時(shí)路況允許高度，方便運(yùn)輸和吊裝。
[0008]本實(shí)用新型包括有反應(yīng)器殼體，內(nèi)隔板，左下格柵支撐筋板、左下格柵支撐板、左下部波紋板和左下格柵固定板組成的左下格柵組件，左上格柵支撐筋板、左上格柵支撐板、左上部波紋板和左上格柵固定板組成的左上格柵組件，左上格柵組件和左下格柵組件間亂堆的階梯環(huán)，曝氣頭、曝氣分布接管、曝氣主接管、曝氣主接管分段法蘭組成的曝氣組件，右篩網(wǎng)支撐板和右支撐篩網(wǎng)形成的右下篩網(wǎng)組件，右填料層固定板和右固定篩網(wǎng)組成的右上篩網(wǎng)組件，右下篩網(wǎng)組件與右上篩網(wǎng)組件間填充滿顆粒狀活性炭形成的右活性炭填料層，設(shè)在反應(yīng)器殼體前后兩側(cè)的第一人孔、視鏡、進(jìn)液口、排液口、視鏡、第二人孔和第三人孔，設(shè)在反應(yīng)器殼體頂部的進(jìn)氣變徑接管、進(jìn)氣管、加藥口、排氣口、氣壓平衡口和吊耳。反應(yīng)器殼體可以多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)。
[0009]所述的曝氣頭、曝氣分布接管、曝氣主接管、曝氣主接管分段法蘭、進(jìn)氣變徑接管、進(jìn)氣管連接后組成反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)氣系統(tǒng)。
[0010]所述內(nèi)隔板把反應(yīng)器殼體內(nèi)部空間分隔成左右兩個(gè)部分，左側(cè)為氣-液接觸區(qū)，右側(cè)為氣-液混均區(qū)；氣-液接觸區(qū)下部為曝氣組件、向上依次為左下格柵支撐筋板、左下格柵支撐板、左下部波紋板、左下格柵固定板組成的左下格柵組件，左上格柵支撐筋板、左上格柵支撐板、左上部波紋板、左上格柵固定板組成的左上格柵組件，左上格柵組件與左下格柵組件間亂堆的階梯環(huán)；氣-液混均區(qū)依次為右篩網(wǎng)支撐板和右支撐篩網(wǎng)形成的右下篩網(wǎng)組件與右填料層固定板和右固定篩網(wǎng)組成的右上篩網(wǎng)組件間填充滿顆粒狀活性炭形成右活性炭填料層；氣-液接觸區(qū)和氣-液混均區(qū)底部連通，隔板所在位置為分隔區(qū)，不連通。
[0011]所述反應(yīng)器殼體的材質(zhì)為0Crl8Ni9或022Crl7Nil2Mo2不銹鋼。
[0012]所述反應(yīng)器殼體內(nèi)外法蘭和所有連接密封件的材質(zhì)為氟橡膠或硅橡膠或聚四氟乙烯。
[0013]所述反應(yīng)器殼體內(nèi)左下部波紋板、左上部波紋板和階梯環(huán)的材質(zhì)為聚丙烯或陶
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[0014]所述反應(yīng)器殼體內(nèi)的右活性炭填料層的活性炭為果核或果殼類不規(guī)則形狀活性炭。例如椰核和杏核。
[0015]本實(shí)用新型的工作過程和原理:
[0016]使用前，通過接管連接多個(gè)本實(shí)用新型所述反應(yīng)器間的進(jìn)液口和排液口，把多個(gè)反應(yīng)器形成一體設(shè)備，第一個(gè)反應(yīng)器的進(jìn)液口作為待處理廢液的進(jìn)液口，最后一個(gè)反應(yīng)器的排液口作為處理后廢液的排液口 ；設(shè)在每個(gè)反應(yīng)器殼體頂部的進(jìn)氣變徑接管上接減壓閥后并聯(lián)接氣源裝置；氣壓平衡口接呼吸閥，呼吸閥的排氣口和反應(yīng)器的排氣口并聯(lián)接水幕吸收未反應(yīng)廢氣后外排。
[0017]待處理廢液從第一個(gè)反應(yīng)器的進(jìn)液口進(jìn)入，流量控制在技術(shù)要求范圍內(nèi)，待該反應(yīng)器的出液口側(cè)視鏡處有液面上升后，向反應(yīng)器內(nèi)通入臭氧化工藝氣源或空氣或氧氣，調(diào)整進(jìn)氣變徑接管前連接的減壓閥，保證進(jìn)氣壓力大于液面高度產(chǎn)生的水壓0.03MPa左右。隨著待處理廢液的流入，依次開啟各反應(yīng)器的進(jìn)氣減壓閥。
[0018]氧化性氣體經(jīng)反應(yīng)器內(nèi)的曝氣器形成均勻氣泡與氣-液接觸區(qū)的待處理液所含易氧化的高濃度還原性物質(zhì)反應(yīng)，再經(jīng)中部階梯環(huán)填料層強(qiáng)制均質(zhì)氣液兩相，至反應(yīng)器氣-液接觸區(qū)頂部液面剩余氣體從排氣口逸出。反應(yīng)液從氣-液接觸區(qū)頂部經(jīng)階梯環(huán)填料層過內(nèi)隔板到氣-液混合區(qū)，在氣-液混合區(qū)內(nèi)活性炭填料層的活性炭表面再次強(qiáng)制均質(zhì)和吸附充分催化氧化后，經(jīng)排液口過外接管路進(jìn)入下一個(gè)反應(yīng)器的進(jìn)液口，直至廢液中的還原性物質(zhì)完全反應(yīng)，合格廢液從最后一個(gè)反應(yīng)器的排液口外排；氣-液混合區(qū)內(nèi)從液相中逸出的廢氣形成正壓后從呼吸閥排出卸掉多余壓力，氣-液混合區(qū)內(nèi)因液體流動(dòng)產(chǎn)生反應(yīng)器負(fù)壓時(shí)反應(yīng)器外空氣通過呼吸閥進(jìn)入反應(yīng)器平衡反應(yīng)器內(nèi)外壓力。反應(yīng)過程中，監(jiān)控反應(yīng)條件，必要時(shí)把PH值調(diào)節(jié)劑、催化藥劑和強(qiáng)化沉淀劑按一定劑量濃度混合后從加藥口打入反應(yīng)器。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0020]1、本實(shí)用新型采用模塊化組合式設(shè)計(jì)，方便多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)組合，利于運(yùn)輸和吊裝，必要時(shí)不需卸車在運(yùn)輸車輛上即可完成連接，投入使用，利于應(yīng)急處理。
[0021]2、本實(shí)用新型在氣-液接觸區(qū)上部設(shè)置有氣液均布交換裝置、氣-液混合區(qū)設(shè)置