Fenton反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种Fenton反应器。该Fenton反应器包括，经管路顺序连通的射流器、盘管、反应罐；所述射流器接纳经管路泵入的废水与Fenton试剂后流入所述盘管进行混合反应，再进入由针阀调控压力的反应罐内进行Fenton反应。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种Fenton反应器。该Fenton反应器包括，经管路顺序连通的射流器、盘管、反应罐；所述射流器接纳经管路泵入的废水与Fenton试剂后流入所述盘管进行混合反应，再进入由针阀调控压力的反应罐内进行Fenton反应。【专利说明】Fenton反应器
本技术涉及一种Fenton反应器。
技术介绍
1894年H.Fenton发现，过氧化氢和亚铁离子在酸性水溶液中可以有效氧化分解酒石酸。人们将这种试剂称为Fenton试剂，将使用这种试剂的反应称为Fenton反应。Fenton反应过程中能够产生具有强氧化性的0H，其氧化还原电位高达2.8V，可与大多数有机污染物发生反应，无选择性的彻底破坏有机物结构，最终生成C02、H20和无机盐，具有反应速度快，无二次污染等优点，广泛用于高浓度难生物降解的有机污染物处理。 传统Fenton反应在实际应用中存在运行成本偏高、反应条件要求严格、容易产生二次污染等问题，其中Fenton试剂使用量大，药剂成本高的问题尤为突出。杨颖采用批次投加Fenton试剂的方式对双酚A环氧树脂生产过程中产生的高盐有机废水进行处理，T0C由2300mg/L降低至150mg/L以下，与200元/吨以上的多效蒸发处理成本相比，药剂投加成本预计为150元/吨。通过改变投加方式及提高反应温度，提高了过氧化氢利用效率和有机污染物的去除率，Fenton氧化效果明显提高。分批投加可以提高Fenton氧化的去除效率的原因在于，一次性投加药剂后，亚铁会通过对自由基竞争和局部自由浓度过高，而发生自消耗反应，从而降低有机物的去除效率。其不足之处在于增加了操作的复杂性。刘尚超等人设计了一种Fenton试剂反应器,通过混合反应管结构设计，解决传统Fenton工艺中人工投加Fenton试剂引起的混合不均问题。李培中等人设计了一种Fenton反应用三相分离器，以气体为动力在导流筒内形成环流，从而达到提高氧化剂与催化剂接触效率的目的。宋?δ峰设计的高效Fenton反应器采用盘管加热和曝气混合的方式提高Fenton反应效率。其不足之处在于曝气和加热增加能耗。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种减少Fenton试剂的使用量,提高Fenton反应效率，减少动力和热能等消耗，从而降低Fenton反应的运行成本，同时简化操作的Fenton反应器。 本技术的技术解决方案是所述Fenton反应器，其特殊之处在于:包括经管路顺序连通的射流器、盘管、反应罐；所述射流器接纳经管路泵入的废水与Fenton试剂后流入所述盘管进行混合反应，再进入由针阀调控压力的反应罐内进行Fenton反应。 作为优选:所述反应罐的出水管经T型管分两路，一路连接安全阀而另一路连接压力表并通过针阀连接出水口。 作为优选:所述盘管与所述反应罐的配置方式选用以下的一种: ⑴盘管由横向旋转成型的螺旋盘管构成，所述螺旋盘管自下向上缠绕在反应罐的外壁，螺旋盘管的进水口位于反应罐的底部，位于反应罐顶部的螺旋盘管出水口经纵向管道向下延伸并与反应罐底部的进水口连通，反应罐顶部设有与T型管连通的出水口 ； ⑵盘管由横向旋转成型的螺旋盘管构成，所述螺旋盘管自上向下缠绕在反应罐的外壁，螺旋盘管的进水口位于反应罐的上部，位于反应罐底部的螺旋盘管出水口与反应罐底部的进水口连通，反应罐顶部设有与T型管连通的出水口 ； ⑶盘管由纵向旋转成型的螺旋盘管构成，所述螺旋盘管出水口经管道与反应罐底部的进水口连通，反应罐顶部设有与T型管连通的出水口 ； ⑷盘管由横向旋转成型的螺旋盘管构成，所述螺旋盘管出水口经管道与反应罐底部的进水口连通，反应罐顶部设有与T型管连通的出水口 ； (5)盘管由蛇形管构成，所述蛇形管的出水口经管道与反应罐底部的进水口连通，反应罐顶部设有与τ型管连通的出水口。 作为优选:所述Fenton试剂包括经管路泵入射流器内的氧化剂和催化剂，所述氧化剂和所述催化剂分别经各自的管路泵入串联的二射流器内。 作为优选:所述射流器与所述盘管之间的管路上连接止回阀；所述止回阀与所述射流器之间的管路上连接泄水阀。 作为优选:所述反应罐的底部设有泄水阀。 与现有技术相比，本技术具有以下的积极效果: ⑴螺旋盘管的混合效率高，动力消耗少。由于螺旋盘管弯曲的几何构型使流体径向上产生二次流，利用二次流对其进行周期性搅拌从而实现高效的混合。盘管内的混合是依靠进水泵提供的动力以及盘管自身的构型实现的，与搅拌机以及曝气设备相比，节省动力消耗，而且混合效果更佳。 ⑵Fenton反应时间短，占地面积小；现有Fenton法废水处理设备的停留时间(Fenton反应时间)一般为1?2h。而达到同样处理效果，采用本反应器的处理时间大为缩短，仅需要15?30分钟。Fenton反应时间缩短意味着单位体积反应器处理能力的提高，因此在处理相同流量的废水，本反应器的体积比现有设备更小，能够节省占地面积至少50%。 ⑶节省Fenton试剂，降低运行成本。反应系统独特的结构设计提高了混合性能和Fenton试剂使用效率，氧化剂过氧化氢的用量比传统Fenton法处理工艺节省40?50%。由于过氧化氢的单价高，用量大，因此，过氧化氢使用量减少能够明显降低Fenton法处理废水的运行成本。同时由于催化剂二价铁盐的用量大幅减少，出水铁含量降低，可显著减轻后续中和处理负担。 ⑷具有压力调节功能，进一步提高Fenton反应氧化效率。由于反应器内具有一定的压力，Fenton反应过程中由于过氧化氢分解产生的新生态活性氧在水中溶解的量比常压条件下更多，因此能够增加活性氧与废水中有机污染物接触几率，促进氧化反应，进而提高Fenton反应的氧化分解效率。 (5)结构简单、操作方便、设备材料易得价廉。Fenton反应器涉及的射流器、各种阀门管件均属标准件，无需特殊加工。螺旋盘管作为本技术中主要的混合单元，结构非常简单，无需特殊加工，现场安装容易，对盘管材质的要求不高，可选取具有一定耐温、耐压及耐腐蚀性的常用管材如UPVC、PP、PTFE、不锈钢等。相比现有Fenton流化床采用的导流筒设计，各种形状的布水设计，结构大为简化。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术Fenton反应系统第一种结构示意图。 图2是本专利技术Fenton反应系统第二种结构示意图。 图3是本专利技术Fenton反应系统第三种结构示意图。 图4是本专利技术Fenton反应系统第四种结构示意图。 图5是本专利技术Fenton反应系统立式螺旋盘管结构示意图。 图6是图5的俯视结构示意图。 图7是本专利技术Fenton反应系统卧式螺旋盘管的结构示意图。 图8是图7的俯视结构示意图。 图9是本专利技术Fenton反应系统蛇形盘管的横向结构示意图。 图10是本专利技术Fenton反应系统蛇形盘管的纵向结构示意图。 主要组件符号说明: 进水泵1、第一射流器21、第二射流器22、第一计量泵31、第二计量泵32、止回阀4、盘管5、进水口 51、出水口 52、反应罐6、进水口 61、出水口 62、泄水阀63、安全阀71、压力表72、针阀73、泄水阀8、T型管91、管道92、纵向管道93。 【具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Fenton反应器，其特征在于：包括经管路顺序连通的射流器、盘管、反应罐；所述射流器接纳经管路泵入的废水与Fenton试剂后流入所述盘管进行混合反应，再进入由针阀调控压力的反应罐内进行Fenton反应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王丹丹，陈福明，吴思国，
申请(专利权)人：深圳清华大学研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44