无堵塞穿透混合旋流管式反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种无堵塞穿透混合旋流管式反应器，无堵塞穿透混合旋流管式反应器包括：外壳、支撑件、多个无堵塞穿透混合旋流管式反应单元、主反应物料进出口接管和辅反应物料进出口接管。其中，无堵塞穿透混合旋流管式反应单元包括反应单元管和设在反应单元管内的镶入焊接斜置强化件，镶入焊接斜置强化件的延伸方向的边缘的至少一部分形成有强化件倒角和/或强化件圆角以防止反应物料中的杂物挂卡在镶入焊接斜置强化件上。根据本发明专利技术的无堵塞穿透混合旋流管式反应器，主反应物料与添加物料可实现自搅拌充分混合，反应均匀且高效，有效地防止反应物料堵塞，可实现反应器的长周期安全可靠高效运行。

【技术实现步骤摘要】
无堵塞穿透混合旋流管式反应器
本专利技术涉及污水或污泥处理
，特别是涉及一种无堵塞穿透混合旋流管式反应器。
技术介绍
相关技术中，湿式氧化工艺用于城镇污水污泥处理，特别是部分湿式氧化的Wetox工艺，是一种洁净且资源可最大化利用的先进工艺。部分湿式氧化的Wetox工艺:采用一种卧式反应釜(罐)，反应釜内设置4-6个连续搅拌的阶梯降液的槽池，每个槽池还设置了搅拌和曝气装置。然而，上述卧式反应釜也存在一些不足：其一，承压受限(一般为2MPa左右)，工艺参数(温度、压力)偏低，难以实现更高承压和温度的工艺参数，如亚临界和超临界水氧化工艺，使得反应效率偏低和反应时间过长；其二，设置了多个机械搅拌，搅拌很容易出现泄露、故障甚至安全事故，槽池的搅拌也存在不充分和不均等，影响反应效率和反应时间，能耗也增加；其三，反应釜内设置的多个连续搅拌的阶梯降液的槽池，其槽池内还存在低速区、涡流死区等，特别是对于污泥的高粘性和粘结性等，严重影响了总反应效率也延长了反应时间，以及严重影响了反应产物的质量，由于上述原因等，使得其反应效率较低，反应时间较长；其四，反应效率较低和反应时间较长，也使得其结构尺寸较大和占地面积较大，设备投资偏高。另外，尽管污泥预处置工艺中设置了杂物过滤工艺，但依然不可避免有部分杂物残留在污泥中，如毛发、塑料袋、编织袋、树枝、树叶等，这些杂物特别是纤维类杂物很容易堵塞常规的管式、罐式、塔式反应器，造成常规的管式、罐式、塔式反应器基本难以正常运行。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种无堵塞穿透混合旋流管式反应器，所述无堵塞穿透混合旋流管式反应器可显著提高反应速率，且可有效地防止物料堵塞，具有优良的安全可靠性，可实现污泥湿式氧化反应器的长周期安全可靠高效运行。根据本专利技术实施例的无堵塞穿透混合旋流管式反应器，包括：外壳；支撑件，所述支撑件设在所述外壳内；多个无堵塞穿透混合旋流管式反应单元，所述多个无堵塞穿透混合旋流管式反应单元设在所述支撑件上且依次相连；主反应物料进出口接管，所述主反应物料进出口接管包括主反应物料进口接管和主反应物料出口接管，所述主反应物料进口接管设在所述无堵塞穿透混合旋流管式反应器的入口处并与所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元连通，所述主反应物料出口接管设在所述无堵塞穿透混合旋流管式反应器的出口处并与所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元连通；辅反应物料进出口接管，所述辅反应物料进出口接管包括添加物料进口接管和反应气出口接管，所述添加物料进口接管与所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元连通，所述反应气出口接管与所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元连通；其中，所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元包括反应单元管和设在所述反应单元管内的镶入焊接斜置强化件，所述镶入焊接斜置强化件的延伸方向的边缘的至少一部分形成有强化件倒角和/或强化件圆角以防止反应物料中的杂物挂卡在所述镶入焊接斜置强化件上。根据本专利技术实施例的无堵塞穿透混合旋流管式反应器，主反应物料与添加物料可实现自搅拌充分混合，反应均匀且高效，有效地防止反应物料堵塞，可实现反应器的长周期安全可靠高效运行。另外，根据本专利技术上述实施例的无堵塞穿透混合旋流管式反应器还具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一些实施例，无堵塞穿透混合旋流管式反应器还包括：反应单元间连接件，所述反应单元间连接件设在相邻的两个无堵塞穿透混合旋流管式反应单元之间以连接多个所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元。根据本专利技术的一些实施例，所述镶入焊接斜置强化件包括：强化件流体作用部，所述强化件流体作用部相对于所述反应单元管的轴线倾斜布置；强化件焊接部，所述强化件焊接部与所述强化件流体作用部相连，且所述镶入焊接斜置强化件通过所述强化件焊接部与所述反应单元管焊接。进一步地，所述反应单元管上设有贯穿的槽孔，且所述强化件焊接部适于插入所述槽孔与所述反应单元管焊接。进一步地，所述强化件焊接部包括一个或多个，所述槽孔与所述强化件焊接部一一对应。可选地，所述镶入焊接斜置强化件还包括：强化件插入管内直部，所述强化件插入管内直部形成于所述强化件流体作用部与所述强化件焊接部之间，所述强化件插入管内直部插入所述反应单元管内的距离不大于3mm以防止反应物料中纤维类杂物挂在所述强化件插入管内直部上。可选地，所述反应单元管的内径的一半为R，所述强化件流体作用部朝向所述反应单元管内凸出的最大高度为h，且满足：h/R≧0.2且h/R≦0.8。根据本专利技术的一些实施例，所述强化件倒角的角度C不大于60°。根据本专利技术的一些实施例，所述镶入焊接斜置强化件包括多个，且多个所述镶入焊接斜置强化件在所述反应单元管内间隔开且相对于所述反应单元管的轴线倾斜布置。进一步地，多个所述镶入焊接斜置强化件在所述反应单元管内呈螺旋状布置或在所述反应单元管的周向上对称布置。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术实施例的无堵塞穿透混合旋流管式反应器的结构示意图；图2是图1的侧视结构示意图；图3是根据本专利技术实施例的无堵塞穿透混合旋流管式反应单元的横截面结构示意图；图4是根据本专利技术实施例的无堵塞穿透混合旋流管式反应单元的局部剖视三维结构示意图；图5是图4中镶嵌焊接强化件的螺旋展开连接结构示意图；图6是另一种镶入焊接斜置强化件的展开连接结构示意图；图7是又一种镶入焊接斜置强化件的展开连接结构示意图；图8是再一种镶入焊接斜置强化件的展开连接结构示意图；图9是还一种镶入焊接斜置强化件的展开连接结构示意图。附图标记：100：无堵塞穿透混合旋流管式反应器；1：外壳；2：支撑件；3：无堵塞穿透混合旋流管式反应单元；31：反应单元管；32：镶入焊接斜置强化件；321：强化件流体作用部；322：强化件焊接部；323：强化件倒角；324：强化件圆角；325：强化件插入管内直部；326：镶入焊接斜置强化件32与反应单元管31的连接焊缝；4：主反应物料进出口接管；41：主反应物料进口接管；42：主反应物料出口接管；5：辅反应物料进出口接管；51：添加物料进口接管；52：反应气出口接管；6：反应单元间连接件；7：保温件；A：镶入焊接斜置强化件与反应单元管轴线的倾斜角；h：强化件流体作用部最大高度；R：反应单元管管内半径；C：倒角角度。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“高度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无堵塞穿透混合旋流管式反应器，其特征在于，包括：外壳；支撑件，所述支撑件设在所述外壳内；多个无堵塞穿透混合旋流管式反应单元，所述多个无堵塞穿透混合旋流管式反应单元设在所述支撑件上且依次相连；主反应物料进出口接管，所述主反应物料进出口接管包括主反应物料进口接管和主反应物料出口接管，所述主反应物料进口接管设在所述无堵塞穿透混合旋流管式反应器的入口处并与所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元连通，所述主反应物料出口接管设在所述无堵塞穿透混合旋流管式反应器的出口处并与所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元连通；辅反应物料进出口接管，所述辅反应物料进出口接管包括添加物料进口接管和反应气出口接管，所述添加物料进口接管与所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元连通，所述反应气出口接管与所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元连通；其中，所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元包括反应单元管和设在所述反应单元管内的镶入焊接斜置强化件，所述镶入焊接斜置强化件的延伸方向的边缘的至少一部分形成有强化件倒角和/或强化件圆角以防止反应物料中的杂物挂卡在所述镶入焊接斜置强化件上。

【技术特征摘要】
1.一种无堵塞穿透混合旋流管式反应器，其特征在于，包括：外壳；支撑件，所述支撑件设在所述外壳内；多个无堵塞穿透混合旋流管式反应单元，所述多个无堵塞穿透混合旋流管式反应单元设在所述支撑件上且依次相连；主反应物料进出口接管，所述主反应物料进出口接管包括主反应物料进口接管和主反应物料出口接管，所述主反应物料进口接管设在所述无堵塞穿透混合旋流管式反应器的入口处并与所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元连通，所述主反应物料出口接管设在所述无堵塞穿透混合旋流管式反应器的出口处并与所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元连通；辅反应物料进出口接管，所述辅反应物料进出口接管包括添加物料进口接管和反应气出口接管，所述添加物料进口接管与所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元连通，所述反应气出口接管与所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元连通；其中，所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元包括反应单元管和设在所述反应单元管内的镶入焊接斜置强化件，所述镶入焊接斜置强化件的延伸方向的边缘的至少一部分形成有强化件倒角和/或强化件圆角以防止反应物料中的杂物挂卡在所述镶入焊接斜置强化件上。2.根据权利要求1所述的无堵塞穿透混合旋流管式反应器，其特征在于，还包括：反应单元间连接件，所述反应单元间连接件设在相邻的两个无堵塞穿透混合旋流管式反应单元之间以连接多个所述无堵塞穿透混合旋流管式反应单元。3.根据权利要求1所述的无堵塞穿透混合旋流管式反应器，其特征在于，所述镶入焊接斜置强化件包括：强化件流体作用部，所述强化件流体作用部相对于所述反应单元管的轴线倾斜布置；强化件焊接部，所述强化件焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟继安，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11