一种微纳米气泡臭氧氧化脱硫超声反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及脱硫技术领域，具体涉及一种微纳米气泡臭氧氧化脱硫超声反应器；包括主反应器，主反应器的顶部连接有超声波发生器，超声波发生器连接有顶部伸入至主反应器内部的超声聚能棒，主反应器的底部还连接有搅拌器；主反应器上部的侧壁上开有反应溶剂出口，下部侧壁上开有臭氧入口；所述反应溶剂出口通过管路连接有过滤器，过滤器的出液端分别通过管路连接有过滤反吹系统和微纳米气泡发生器，所述微纳米气泡发生器与过滤器之间设置抽液泵和阀门，所述微纳米气泡发生器的底部出泡口通过管路与臭氧入口连通，所述微纳米气泡发生器还通过管路连接有臭氧发生器；本实用新型专利技术反应器可加速脱硫反应，大大缩短原来工艺时间；降低能耗；节约催化剂。

An Ultrasound Reactor for Ozone Oxidation Desulfurization by Micro-nanobubbles

The utility model relates to the technical field of desulfurization, in particular to a micro-nanobubbles ozonation desulfurization ultrasonic reactor, which comprises a main reactor, the top of which is connected with an ultrasonic generator, the ultrasonic generator is connected with an ultrasonic energy gathering rod extending from the top to the inside of the main reactor, and the bottom of the main reactor is connected with an agitator; the side wall of the upper part of the main reactor is opened with an inverse reactor. The outlet of the reaction solvent is connected with the filter through the pipeline, and the outlet of the filter is connected with the filter back-blowing system and the micro-nano bubble generator respectively through the pipeline. A pump and a valve are arranged between the micro-nano bubble generator and the filter, and the bottom bubble outlet of the micro-nano bubble generator passes through the pipeline and smells. The oxygen inlet is connected, and the micro-nano bubble generator is also connected with an ozone generator through a pipeline; the reactor of the utility model can accelerate the desulfurization reaction, greatly shorten the original process time, reduce energy consumption and save catalyst.

【技术实现步骤摘要】
一种微纳米气泡臭氧氧化脱硫超声反应器
本技术涉及化工、洗选煤等脱硫
，具体涉及一种微纳米气泡臭氧氧化脱硫超声反应器。
技术介绍
随着环保的越来越严格，煤炭综合利用更加重要，煤炭脱硫能更好的保护我们的环境，超声的引入，使我们煤炭脱硫反应条件更加温和、更加容易。超声已经应用于几乎所有的化学反应，如萃取与分离、合成与降解、生物柴油生产、治理微生物、降解有毒有机污染物、生物降解处理、生物细胞粉碎、分散、凝聚、提纯和污水处理和防垢除垢领域等。在化学反应中，超声会作用在微粒上，会使液体局部产生高温、高压，超声也会起到很好的搅拌作用，从而使两种不相溶的液体发生乳化，且加速溶质的溶解，加速化学反应。但是，目前超声反应器在煤炭脱硫方面的应用很少，还处在实验室阶段，大型工业化还没有。原因在于没有高效的、综合的、连续的超声反应器。
技术实现思路
本实用为解决在现有的煤炭脱硫领域中缺乏一种高效的、综合的、连续的反应装置，提供一种微纳米气泡臭氧氧化脱硫超声反应器。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案为：一种微纳米气泡臭氧氧化脱硫超声反应器，包括顶部设有进料口和底部设有出料口的主反应器，主反应器的顶部连接有超声波发生器，所述超声波发生器连接钛合金的发射头，发射头连接有从主反应器顶部伸入至主反应器内部的超声聚能棒，所述主反应器的底部还连接有搅拌器；所述主反应器上部的侧壁上开有反应溶剂出口，下部的侧壁上开有臭氧入口；所述反应溶剂出口通过管路连接有过滤器，过滤器的出液端分别通过管路连接有过滤反吹系统和微纳米气泡发生器，所述微纳米气泡发生器与过滤器之间设置抽液泵和阀门，所述微纳米气泡发生器的底部出泡口通过管路与臭氧入口连通，所述微纳米气泡发生器还通过管路连接有臭氧发生器。反应器的工作过称为：主反应器内部装有用于脱硫的反应溶剂，反应溶剂经过反应溶剂出口且经过过滤器过滤后被抽到微纳米气泡发生器内，臭氧发生器内产生的臭氧也通过管路到达微纳米气泡发生器内，微纳米气泡发生器把臭氧和水生成大量微米、纳米级气泡，然后通过管路经送至臭氧入口进入到主反应器内，气泡在均匀缓慢的上升；煤样从主反应器顶部进料口加入，在主反应器中与底部缓慢上升的纳米气泡臭氧充分接触，其中的有机硫、无机硫被氧化，处理后的煤从主反应器底部的出料口排出。主反应器下部装入搅拌器对物料进行搅拌，顶中间插入超声聚能棒，产生均匀能量场，出境脱硫反应的进行。由于抽取主反应器内的上层反应溶剂时经过滤器，由于反应溶剂中有煤炭小颗粒，可能造成堵塞。这时候关闭阀门,利用过滤反吹系统进行定时反吹，有效防护堵塞。进一步的，所述主反应器的底部还连接的搅拌器为磁力搅拌器。磁力搅拌器是一种通过磁力传动底装式下搅拌器，是全封闭、无泄露、无污染的搅拌方式。通过磁力传动使其是没有传动轴的无接触式传递扭矩，以隔离套隔离方式的静密封取代了传动轴的动密封，能彻底解决机械密封无法解决的泄露问题。与现有技术相比本技术具有以下有益效果：本技术通过把微纳米气泡发生器、臭氧发生器、磁力搅拌器、超声反应器有效的结合起来，可以加速反应，可大大缩短原来工艺时间；降低能耗；节约催化剂；可以在温和的条件下进行化学反应。微纳米气泡用于煤炭脱硫方面，大大的提高与煤的接触，加速化学反应；本技术引入臭氧，解决了氧化脱硫实验中氧化剂用量工业化限制，使煤炭脱硫从实验室阶段走向工业化。超声的应用使反应条件变得更加温和。利用过滤反吹系统进行定时反吹，有效防止堵塞及泄露。附图说明图1为本技术反应器的结构示意图。图中标记如下：1-超声波发生器，2-过滤反吹系统，3-臭氧发生器，4-微纳米气泡发生器，5-主反应器，6-搅拌器，7-过滤器，8-发射头，9-反应溶剂出口，10-臭氧入口，11-出料口，12-进料口，13-超声聚能棒，14-阀门。具体实施方式以下结合具体实施例对本技术作进一步说明。实施例1如图1所示，一种微纳米气泡臭氧氧化脱硫超声反应器，包括顶部设有进料口12和底部设有出料口11的主反应器5，主反应器5的顶部连接有超声波发生器1，所述超声波发生器1连接钛合金的发射头8，发射头8连接有从主反应器5顶部伸入至主反应器5内部的超声聚能棒13，所述主反应器5的底部还连接有搅拌器6；所述主反应器5上部的侧壁上开有反应溶剂出口9，下部的侧壁上开有臭氧入口10；所述反应溶剂出口9通过管路连接有过滤器7，过滤器7的出液端分别通过管路连接有过滤反吹系统2和微纳米气泡发生器4，所述微纳米气泡发生器4与过滤器7之间设置抽液泵和阀门14，所述微纳米气泡发生器4的底部出泡口通过管路与臭氧入口10连通，所述微纳米气泡发生器4还通过管路连接有臭氧发生器3。进一步的，主反应器5的壳体为透明壳体，壳体由聚甲基丙烯酸甲酯材料制作而成。特点是具有良好的透明度，透光率在92%以上；极佳的耐候性、较高的表面硬度和表面光泽；稳定性好，耐多种化学品腐蚀；透明度高，便于观察反应过程，并且不会被臭氧腐蚀。进一步的，所述主反应器5的底部还连接的搅拌器6为磁力搅拌器。可以有效防止泄露，搅拌均匀，合理利用空间。微纳米气泡发生器4采用自动化控制，气泡数量、尺寸分布的稳定性和重现性极高，采用优秀的管路防腐性能，可以轻易抵御臭氧、H2O2等氧化剂的攻击。微纳米气泡发生器4是把臭氧和水生成大量微米、纳米级气泡，同时具有打碎聚合分子团，形成小分子团活性水的效果,挺高煤炭和臭氧的接触面，加速反应。超声波发生器1采用钛合金的发射头8，铝合金外壳或塑料外壳。通过超声波驱动电源调节，合适的超声波通过发射头8进入主反应器5。下磁力搅拌器6是一种通过磁力传动底装式下搅拌器.是全封闭、无泄露、无污的搅拌方式。通过磁力传动使其是没有传动轴的无接触式传递扭矩，以隔离套隔离方式的静密封取代了传动轴的动密封，能彻底解决机械密封无法解决的泄露问题。臭氧发生器3通过高压放电式，使电场内或电场周围的氧分子发生电化学反应，从而制造臭氧。臭氧已经可以大型化，可以用于煤炭氧化脱硫方面作为氧化剂，经过微纳米气泡发生器4进入主反应器5。臭氧发生器3或是通过利用高压电离(或化学、光化学反应)，使空气中的部分氧气分解聚合为臭氧，然后臭氧经微纳米气泡发生器4进入主反应器5。过滤反吹系统2，抽取上层溶剂时经过过滤器7，由于溶剂中有煤炭小颗粒，可能造成堵塞，设立反吹系统，定时两级反吹，有效防护堵塞及泄露。主反应器5从上部12进料，经过主反应器5和臭氧接触氧化脱硫，从下部11出料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微纳米气泡臭氧氧化脱硫超声反应器，其特征在于：包括顶部设有进料口（12）和底部设有出料口（11）的主反应器（5），主反应器（5）的顶部连接有超声波发生器（1），所述超声波发生器（1）连接钛合金的发射头（8），发射头（8）连接有从主反应器（5）顶部伸入至主反应器（5）内部的超声聚能棒（13），所述主反应器（5）的底部还连接有搅拌器（6）；所述主反应器（5）上部的侧壁上开有反应溶剂出口（9），下部的侧壁上开有臭氧入口（10）；所述反应溶剂出口（9）通过管路连接有过滤器（7），过滤器（7）的出液端分别通过管路连接有过滤反吹系统（2）和微纳米气泡发生器（4），所述微纳米气泡发生器（4）与过滤器（7）之间设置抽液泵和阀门（14），所述微纳米气泡发生器（4）的底部出泡口通过管路与臭氧入口（10）连通，所述微纳米气泡发生器（4）还通过管路连接有臭氧发生器（3）。

【技术特征摘要】
1.一种微纳米气泡臭氧氧化脱硫超声反应器，其特征在于：包括顶部设有进料口（12）和底部设有出料口（11）的主反应器（5），主反应器（5）的顶部连接有超声波发生器（1），所述超声波发生器（1）连接钛合金的发射头（8），发射头（8）连接有从主反应器（5）顶部伸入至主反应器（5）内部的超声聚能棒（13），所述主反应器（5）的底部还连接有搅拌器（6）；所述主反应器（5）上部的侧壁上开有反应溶剂出口（9），下部的侧壁上开有臭氧入口（10）；所述反应溶剂出口（9）通过管路连接有过滤器（7），过滤器（7）的出液端分别通过管路连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭垠，刘晋芳，巩林盛，赵鹏飞，晋伟，段清印，王宏伟，
申请(专利权)人：山西焦煤集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山西,14