一种臭氧催化氧化评价装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种臭氧催化氧化评价装置，所述装置至少包括臭氧发生器、臭氧分析仪和反应器；其中所述臭氧发生器连接臭氧分析仪并通过臭氧分析仪连接至反应器的进气口；所述臭氧发生器连接流量计，所述流量计连接所述臭氧分析仪；所述反应器的内径为40mm；所述废水经蠕动泵连接至反应器的进水口，所述反应器的出气口连接尾气吸收装置，所述反应器的出水口连接收集装置，所述反应器的进水口和出气口位于反应器的顶部，所述反应器的进气口尾部反应器的底部，所述反应器的出水口位于反应器的侧面。可用于考察各种催化剂的臭氧催化活性。

Ozone catalytic oxidation evaluation device

The utility model relates to a catalytic ozonation evaluation device, the device comprising at least an ozone generator, ozone analyzer and reactor; wherein the ozone generator is connected with the ozone analyzer and the ozone analyzer connected to the reactor inlet; the ozone generator is connected with a flow meter, the meter is connected with the ozone analyzer; the the reactor diameter is 40mm; the water inlet is connected to the reactor by a peristaltic pump and the waste gas outlet is connected with the tail gas absorption device of the reactor, the reactor outlet is connected with a collecting device, wherein a water inlet of the reactor and a top air outlet is located in the reactor, the reactor inlet end the bottom of the reactor, the outlet side of the reactor in the reactor. Can be used to investigate the catalytic activity of various catalysts.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及臭氧催化氧化领域，尤其涉及一种臭氧催化氧化评价装置。
技术介绍
高级氧化技术(AOP)是指氧化能力超过所有常见氧化剂或氧化电位接近或达到羟基自由基·OH水平，可与有机污染物进行系列自由基链反应，从而破坏其结构，使其逐步降解为无害的低分子量的有机物，最后降解为CO2、H2O和其他矿物盐的技术。近几十年来，国内外在难降解有机污染废水处理方面开展了较多的研究，高级氧化法以其巨大的潜力以及独特的优势在过去二十多年中脱颖而出。与其它传统水处理方法相比，AOP技术是自由基链反应，具有反应时间短、反应速度快、过程可以控制且无选择性等优点，能将多种有机污染物全部降解，不产生二次污染。湿式空气氧化法(WAO)是在高温(125～320℃)、高压(0.5～20MPa)条件下通入空气，使废水中的有机污染物直接氧化降解。目前国际上已成功地将湿式氧化法应用于焦化、印染等工业废水处理。抚顺石油化工研究院(FRIPP)开发的WAO技术在国内处于领先水平，已在国内建设了20多套碱渣处理装置，其规模为0.5～10m3·h-1。在WAO基础上配合使用催化剂从而降低反应温度和压力或缩短反应停留时间的湿式催化氧化法(CWAO)近年来更是受到广泛的重视与研究。CWAO技术是WAO技术的升级，但该过程仍然伴有高温高压，使其反应运行成本较高。为了解决上述问题，人们使用强氧化剂来代替氧气，可以使反应在低温常压下进行，能氧化绝大多数有机物且氧化速度较快，与CWAO相比具有显著的优势。臭氧催化氧化技术通过加入催化剂催化臭氧在反应过程中产生大量羟基自由基(羟基自由基与大多数有机物反应时速率常数为106～109M-1s-1，同臭氧与该有机物反应速率常数相比至少高出7个数量级。)，可在常温常压下将那些难以用臭氧单独氧化或降解的有机物氧化从而净化水质。臭氧催化氧化可克服单独臭氧氧化的缺点，从而变成更有实用价值的新型高级氧化技术。臭氧催化氧化技术的关键是催化剂的开发，所使用的催化剂分均相和多相两种，与Fenton法类似，均相催化剂存在难回收易造成二次污染的问题，因此研究多集中在多相催化剂上。本技术主要涉及臭氧催化氧化的评价装置。
技术实现思路
针对现有技术之不足，本技术提供了一种臭氧催化氧化评价装置，所述装置至少包括臭氧发生器、臭氧分析仪和反应器；其中所述臭氧发生器连接臭氧分析仪并通过臭氧分析仪连接至反应器的进气口；所述臭氧发生器连接流量计，所述流量计连接所述臭氧分析仪；所述反应器的内径为40mm；所述废水经蠕动泵连接至反应器的进水口，所述反应器的出气口连接尾气吸收装置，所述反应器的出水口连接收集装置，所述反应器的进水口和出气口位于反应器的顶部，所述反应器的进气口位于反应器的底部，所述反应器的出水口位于反应器的侧面。根据一种优选实施方式，所述反应器为有机玻璃管。根据一种优选实施方式，所述装置的反应器是由4根内径40mm的有机玻璃管串联形成4级反应器。根据一种优选实施方式，所述4级反应器的总容积为8L。根据一种优选实施方式，所述反应器的玻璃管内部装有催化剂。根据一种优选实施方式，所述反应器的每级玻璃管中催化剂的填充高度为1.6m。根据一种优选实施方式，所述4级反应器中催化剂的总容积为5L。根据一种优选实施方式，所述反应器中的催化剂床层上下为瓷球层。根据一种优选实施方式，所述4级反应器是通过首尾相连的方式并联连接，第一级玻璃管的底部连接第二级玻璃管的顶部，所述第二级玻璃管的底部连接第三级玻璃管的顶部，所述第三级玻璃管的底部连接第四级玻璃管的顶部。根据一种优选实施方式，所述反应器第一级设有曝气头。附图说明图1是本技术的臭氧催化氧化反应评价装置。附图标记列表1：臭氧发生器 2：流量计 3：臭氧分析仪4：反应器 5：废水瓶 6：蠕动泵7：尾气吸收装置 8：反应器进水口 9：反应器出气口10：反应器进气口 11：反应器出水口具体实施方式下面结合附图进行详细说明。为了考察各种催化剂的臭氧催化氧化活性，使用酸性大红溶液作为模型化合物废水(质量浓度0.4g·L-1，COD＝225mg·L-1，pH＝3.5)对催化剂进行了臭氧催化氧化探索试验。经过对自行设计的反应器和工艺流程的不断改进，采用如图1所示的臭氧催化氧化反应评价装置。反应流程如下，臭氧发生器将空气电离生成含臭氧的混合气体，经流量计控制流量进入到臭氧分析仪中在线监测臭氧浓度，然后气体再进入反应器与催化剂共同作用处理废水。反应器为有机玻璃管，反应器内径为40mm，催化剂用量100ml。酸性大红溶液通过蠕动泵进入反应器并控制流量，使反应空速在0.5h-1～4h-1之间。反应后的尾气经吸收后排空，水样进行COD检测。实验室评价方法的建立：水样COD采用重铬酸盐法(GB11914-1989)进行检测，臭氧浓度采用臭氧浓度分析仪对进行在线分析。催化剂在运行之前使用酸性大红溶液进行预吸附，当出水COD达到稳定即认为催化剂达到吸附饱和。此时开始通入臭氧进行臭氧催化氧化反应，稳定24h后开始进入运行时间段的考察。实施例1本实施例中试验装置由4根内径40mm的有机玻璃柱串联，总容积8L，内部装填催化剂；每级反应器有效高度1.6m，总有效高度6.4m，以模拟实际应用时的水柱高度和气体吸收效率；水、气以顺流方式从第1级下方进入装置。反应器第2、3、4级中共装填催化剂3.5L，催化剂床层上下为瓷球层，以过滤悬浮物、促进气液分布并压实催化剂；反应器第1级设曝气头，未装填催化剂，起到气液两相预混合的作用。配备10g/h臭氧发生器1台，以钢瓶氧气为气源，现场制备含臭氧气体。选定后气浮出水(氧化塘进水)为试验原水。为防止悬浮物堵塞催化剂床层，原水经多级多层纱布过滤后，进入200L原水桶进行缓冲、均质。试验时用蠕动泵控制流量通入反应器。实施例2本实施例中试验装置由4根内径40mm的有机玻璃柱串联，总容积8L，内部可以装填催化剂；每级反应器有效高度1.6m，总有效高度6.4m，以模拟实际应用时的水柱高度和气体吸收效率；水、气以顺流方式从第1级下方进入装置，从第4级上方排出装置。第一级玻璃管的底部连接第二级玻璃管的顶部，所述第二级玻璃管的底部连接第三级玻璃管的顶部，所述第三级玻璃管的底部连接第四级玻璃管的顶部。4级反应器中均匀装填催化剂共5L，催化剂床层上下为瓷球层，以过滤悬浮物、促进气液分布并压实催化剂。配备10g/h臭氧发生器1台，以钢瓶氧气为气源，现场制备含臭氧气体。进水分别为炼油污水二次生化出水和二次生化进水。为防止悬浮物堵塞催化剂床层，原水进入反应器前经多级多层纱布过滤。使用蠕动泵控制废水进水量。在设定进水量、臭氧投加量下24小时连续运行。每日11：00、15：30点采集进水、出水样品进行COD测定。需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，在本技术的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本技术的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本技术的目的，并非用于限制本技术。本技术的保护范围由权利要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种臭氧催化氧化评价装置，其特征在于，所述装置至少包括臭氧发生器、臭氧分析仪和反应器；其中所述臭氧发生器连接臭氧分析仪并通过臭氧分析仪连接至反应器的进气口；所述臭氧发生器连接流量计，所述流量计连接所述臭氧分析仪；所述反应器的内径为40mm；废水瓶经蠕动泵连接至所述反应器的进水口，所述反应器的出气口连接尾气吸收装置，所述反应器的出水口连接收集装置，所述反应器的进水口和出气口位于反应器的顶部，所述反应器的进气口位于反应器的底部，所述反应器的出水口位于反应器的侧面。

【技术特征摘要】
1.一种臭氧催化氧化评价装置，其特征在于，所述装置至少包括臭氧发生器、臭氧分析仪和反应器；其中所述臭氧发生器连接臭氧分析仪并通过臭氧分析仪连接至反应器的进气口；所述臭氧发生器连接流量计，所述流量计连接所述臭氧分析仪；所述反应器的内径为40mm；废水瓶经蠕动泵连接至所述反应器的进水口，所述反应器的出气口连接尾气吸收装置，所述反应器的出水口连接收集装置，所述反应器的进水口和出气口位于反应器的顶部，所述反应器的进气口位于反应器的底部，所述反应器的出水口位于反应器的侧面。2.如权利要求1所述的臭氧催化氧化评价装置，其特征在于，所述反应器为有机玻璃管。3.如权利要求2所述的臭氧催化氧化评价装置，其特征在于，所述装置的反应器是由4根内径40mm的有机玻璃管串联形成的4级反应器。4.如权利要求3所述的臭氧催化氧化评价装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：权秋红，张建飞，元西方，周辉，
申请(专利权)人：倍杰特国际环境技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11