一种臭氧混合反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种臭氧混合反应器，包括腔体，腔体的侧面设有若干个气体入口管，所述气体入口管为偏心切向斜插管，腔体内，气体入口管的上方至少设有一个朝下倾斜的斜挡板，斜挡板的上方，沿腔体的轴线方向，依次间隔设有若干折流板。通过将气体入口管设置为偏心切向斜插管，废气和臭氧形成涡状流动进而充分混合和接触，不仅提高了臭氧的利用率，还避免了废气和臭氧直接冲击腔体的壁面，改善了不锈钢腔体的受力环境，不锈钢腔体不易发生氧化腐蚀，有效地解决了不锈钢腔体寿命较短的问题，斜挡板和折流板的配合使用，使大批量的废气得到了充分处理，进一步提高了臭氧的利用率，适用于大量处理废气。

Ozone mixing reactor

The invention discloses an ozone mixing reactor, which comprises a cavity, the cavity is provided with a plurality of side gas entrance pipe, the gas entrance pipe is eccentric cutting syncline intubation, the cavity, the gas above the entrance pipe is provided with at least one baffle inclined downwards, on the side baffle, along the axial direction. In turn, equipped with a plurality of baffles. The gas entrance pipe is eccentric cutting syncline intubation, exhaust gas and ozone formation of vortex flow and mixing and contact, not only improves the utilization ratio of the ozone gas and ozone, but also to avoid the impact of cavity wall directly, stainless steel cavity stress environment improved, stainless steel cavity is not easy to be oxidized corrosion effectively to solve the problem of short life of stainless steel cavity, with the use of helical baffle and baffle plate, the exhaust gas mass has been fully processed, further improve ozone utilization rate, applicable to a large number of waste gas treatment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工废气处理设备领域，特别涉及一种臭氧与废气混合反应器。
技术介绍
在生产苯乙醇、松油醇、氢化松香等化工产品时，其产生的工业废气往往为恶臭气体，恶臭气体不仅污染大气环境，还会对人体造成直接损害，国家规定，工厂排出的废气必须经处理净化达标后才能对外排放，目前，对于恶臭气体的处理主要分为物理法和化学法，物理法包括掩蔽法和稀释扩散法，由于其投入成本低，处理方式简单，见效快，是使用较为广泛的方法，但是由于该方法旨在缓和或分散恶臭，其根本达不到根除恶臭的目的，污染问题依然得不到解决；化学法有燃烧法、吸附法、吸收法等，化学法可从根本上消除污染物，但是，传统的化学方法例如燃烧法、吸附法、吸收法等存在局限性，并且还会引入其他化学污染物进而造成二次污染，达不到彻底消除污染物的效果。近年来，新型的除臭技术正在积极发展，开发出了臭氧氧化、光氧催化、生物分解等技术，其中，由于臭氧氧化技术简单易行、占地面积小、维护量少、最终产物为水和氧气，高效环保等特点而被更多人采用和研究。臭氧除臭的原理主要是利用臭氧的强氧化性质，来对废气中臭味物质进行氧化分解，工业废气中臭味物质主要是硫化氢、甲硫醇、胺三种有害气体，臭氧对着三种物质的氧化分解反应如下：1.H2S+O3→S+H2O+O2（主反应式）→SO2+H2O（副反应式）；2.CH3SH+O3→[CH3-S-S-CH3]（主反应式）→CH3-SO3H+O2（副反应式）；3.R3N+O3→R3N-O+O2；由上述可知，臭氧去除异味性能非常好，依靠其强氧化性能能够快速对废气氧化分解。在现有使用的臭氧混合反应器中，通常是直接将臭氧泵入混合反应室内，由于臭氧具有强烈的氧化作用，混合反应室的不锈钢腔体在长时间的臭氧的强有力冲击下，导致不锈钢腔体的冲击点处发生氧化腐蚀并产生裂纹，不锈钢腔体需要时常补焊和补刷防腐涂料才能继续使用，显然，补焊和补刷防腐涂料是治标不治本的方法，不锈钢腔体寿命较短的问题依然没有解决。为了解决此问题，技术人员改变了臭氧的进气方式，即将臭氧和废气在气体入口管处先混合，然后再通入混合反应器内，这样既延长了不锈钢腔体耐冲击腐蚀的时间，使不锈钢腔体使用时间延长，还提高了臭氧与废气的混合程度，使氧化反应进行得更充分。但是，此种进气方式存在较大缺陷：一是单位时间的反应总量较少，效率较低，不利于工厂的大批量处理；二是臭氧与废气混合即发生放热反应，产生的大量热量不能及时分散转移，导致管内温度升高，反应进程变缓，气体入口管因温度的升高其耐腐蚀性能力下降，易发生气体泄漏事故；三是该技术手段对减小设备腐蚀的积极效果有限，不锈钢腔体寿命较短的问题依然没有得到更好地解决。同时，在现有技术中，为了使臭氧与废气能充分地反应，其在反应器内通常设有折流板，以延长混合气体在反应器内的停留时间，但这种方式只适用于少量废气的处理，且对要求反应器内混合气体的流速有限制，即当大量混合气体以较高流速泵入反应器内时，折流板的阻挡作用有限，混合气体在反应器内停留地时间依然很短，臭氧与废气的混合反应不充分，废气处理效率较低。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种高效率、能大量处理废气且更耐用的臭氧与废气混合反应器，以解决上述存在的问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种臭氧混合反应器，包括腔体，腔体的侧面设有若干个气体入口管，所述气体入口管为偏心切向斜插管，腔体内，气体入口管的上方至少设有一个朝下倾斜的斜挡板，斜挡板的上方，沿腔体的轴线方向，依次间隔设有若干折流板, 斜挡板和折流板的悬臂端朝下弯曲形成弯钩部，弯钩部用于使气体形成局部涡流并改变气体的流动方向。由于上述结构的设置，气体入口管为偏心切向斜插管，即采用切向斜插管式结构，通过离心式旋转供气方式，废气和臭氧形成涡状流动进而充分混合和接触，为臭氧的氧化反应提供了良好地反应条件，提高了臭氧的利用率，同时，切向斜插的管式结构避免了废气和臭氧直接冲击腔体的壁面，改善了不锈钢腔体的受力环境，不锈钢腔体上几乎不存在冲击点，进而使不锈钢腔体不易发生氧化腐蚀，不锈钢腔体的使用周期得到大幅延长，几乎不需要后期的补焊和补刷防腐涂料等修复措施，有效地解决了不锈钢腔体寿命较短的问题；斜挡板用于搅动形成的涡流气体，使之再次形成若干局部涡流，以对混合气体进行预处理，其朝下倾斜的结构可大幅延长废气与臭氧的停留时间，使混合气体的流速大幅降低，形成的若干局部涡流可使臭氧与废气更易混合均匀，臭氧与废气的混合反应能更好地充分进行，利于高流速、大流量的废气处理；作为斜挡板作用的补充，折流板的设置用于对混合气体进行深度处理，进一步延长混合气体地停留时间，使废气与臭氧得到进一步地充分接触反应，配合斜挡板的预处理作用，折流板的深度处理使大批量的废气得到了充分处理，使排出的废气中臭氧含量降低，提高了臭氧的利用率；弯钩部用于使气体形成局部涡流并改变气体的流动方向，以进一步加强混合气体的紊流效果，使混合气体的停留时间进一步得到延长，废气与臭氧反应得更充分，提高了废气处理效果，同时，弯钩部还可以使混合气体中的冷凝液和颗粒互相分离，减小了冷凝液和颗粒对混合气体的影响，使混合气体的反应效果更好，同时使排出的气体更干净，减少了后期的过滤吸附工艺。进一步，考虑到折流板区域内混合气体流速慢，非气态物质沉积较多，清洗不方便等问题，斜挡板和折流板表面喷涂有耐污石墨烯涂料，耐污石墨烯涂料由以下重量份的原料组成：乙烯基树脂40-45份，改性石墨烯2-6份，云母粉5-7份，铜及其氧化物粉末10-15份，醋酸丁酯18-30份，碳化硅粉末2-5份，分散剂1-2份和流平剂0.5-1份。进一步，耐污石墨烯涂料的制备方法包括：步骤1、将厚度为10-20nm的石墨烯与无水乙醇按质量比为1：80的配比关系共混于搅拌器中并充分搅拌，然后加入0.6wt%的硅烷偶联剂搅拌均匀，再将混合物放入超声波乳化分散器充分分散，最后取出混合物并放入烘箱中烘干，得到改性石墨烯，备用；步骤2、将有乙烯基树脂和分散剂BYK-ATU加入反应器内，然后用搅拌机以800r/min的转速对混合组分进行搅拌直至分散均匀，得到基料；步骤3、向步骤2得到的基料中依次加入改性石墨烯、云母粉、碳化硅粉末、铜及其氧化物粉末，然后加入醋酸丁酯，用搅拌机对混合料进行充分搅拌，搅拌速度为1000r/min，直至分散均匀，得到初始涂料；步骤4、将流平剂BYK-355加入步骤3的初始涂料中，用分散机分散均匀后得到未固化的涂料，将未固化的涂料泵入空气喷枪的储料罐中，然后用空气喷枪分别喷涂在处理过的斜挡板和折流板的表面，静置至涂层流平后，于140℃下真空烘烤固化成膜，然后再保温10min，随炉冷却至室温后即得。在上述中，石墨烯由于具有优秀的强韧性和断裂强度等性能，将其加入涂料中，其具有的高度致密性能使涂层界面致密光滑，非气态物质的附着力显著下降，涂层表面不易结垢，同时其具有致密的表面使臭氧分子甚至原子半径更小的氢原子都无法渗透，显著提高了折流板和斜挡板的耐腐蚀性能；铜及其氧化物粉末能够在涂层的表面形成微米结构，特别是当铜氧化成具有纳米结构的Cu2O时，与铜氧化物共同作用，在涂层的表面随时间慢慢长出纳米线，这些纳米线会起到减小大分子污物与涂层的接触面积，使大分子污物铺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种臭氧混合反应器，包括腔体，其特征在于，腔体的侧面设有若干个气体入口管，所述气体入口管为偏心切向斜插管，腔体内，气体入口管的上方至少设有一个朝下倾斜的斜挡板，斜挡板的上方，沿腔体的轴线方向，依次间隔设有若干折流板, 斜挡板和折流板的悬臂端朝下弯曲形成弯钩部，弯钩部用于使气体形成局部涡流并改变气体的流动方向。

【技术特征摘要】
1.一种臭氧混合反应器，包括腔体，其特征在于，腔体的侧面设有若干个气体入口管，所述气体入口管为偏心切向斜插管，腔体内，气体入口管的上方至少设有一个朝下倾斜的斜挡板，斜挡板的上方，沿腔体的轴线方向，依次间隔设有若干折流板, 斜挡板和折流板的悬臂端朝下弯曲形成弯钩部，弯钩部用于使气体形成局部涡流并改变气体的流动方向。2.如权利要求1所述的臭氧混合反应器，其特征在于，斜挡板和折流板表面喷涂有耐污石墨烯涂料，耐污石墨烯涂料由以下重量份的原料组成：乙烯基树脂40-45份，改性石墨烯2-6份，云母粉5-7份，铜及其氧化物粉末10-15份，醋酸丁酯18-30份，碳化硅粉末2-5份，分散剂1-2份和流平剂0.5-1份。3.如权利要求2所述的臭氧混合反应器，其特征在于，耐污石墨烯涂料的制备方法包括以下步骤：步骤1、将厚度为10-20nm的石墨烯与无水乙醇按质量比为1：80的配比关系共混于搅拌器中并充分搅拌，然后加入0.6wt%的硅烷偶联剂搅拌均匀，再将混合物放入超声波乳化分散器充分分散，最后取出混合物并放入烘箱中烘干，得到改性石墨烯，备用；步骤2、将有乙烯基树脂和分散剂BYK-ATU加入反应器内，然后用搅拌机以800r/min的转速对混合组分进行搅拌直至分散均匀，得到基料；步骤3、向步骤2得到的基料中依次加入改性石墨烯、云母粉、碳化硅粉末、铜及其氧化物...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢晔，
申请(专利权)人：成都九十度工业产品设计有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51