一种催化水热气化处理高浓有机废水装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种催化水热气化处理高浓有机废水装置，主要包括CHG反应器、废水暂存罐、冷凝换热器；CHG反应器主要包括外壳、热电偶、布水装置、填料支架，外壳上分别设有进料口、出气口，填料支架用于支撑催化剂填料并设置在外壳内，布水装置设置在催化剂填料上方的外壳内，热电偶插设在外壳侧壁并延伸至催化剂填料内；冷凝换热器通过背压阀及管道与出气口连通，废水暂存罐的进液口通过高压进料泵及管道与冷凝换热器连接，其出液口通过高压进料泵及管道与进料口连接。本发明专利技术装置可以将高浓度有机废水在催化剂的作用下低温快速转化为清洁能源或无害气体，大大降低了处理过程的能耗以及处理效率，具有潜在应用前景。

A catalytic hydrothermal gasification device for treatment of high concentration organic wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种催化水热气化处理高浓有机废水装置
本专利技术涉及废水处理设备
，具体是涉及一种催化水热气化处理高浓有机废水装置。
技术介绍
工业生产已成为带动经济发展的重要组成部分，然而工业生产过程产生的“三废”也会造成非常严峻的环境问题。其中，工业有机废水，特别是难生物降解的高浓有机废水已成为环境领域公认的难题。特别是近年来，随着工业生产规模化和集成化的发展，导致产生的废水的种类和排放量不断增加，对水体的污染也日益广泛和严重，严重威胁人类的健康。因此，开发新型高浓有机废水处理技术以及对应的处理装置具有重要的意义。催化水热气化技术是集水热气化技术和催化氧化技术于一体，利用水在高温高压状态下特殊性质以及催化剂降低活化能和特异选择性，将有机物低温快速选择性分解为气态清洁能源或无害气体的一种技术，具有高效、节能以及能资源化等优点，在高浓有机废水处理过程中颇具优势，正逐步受国内外学者和企业家关注。然而，目前还没有关于催化水热气化技术处理高浓有机废水装置相关的报道。因此，针对高浓有机废水处理市场需求以及催化水热气化技术处理优势，开发一种新型催化水热气化处理高浓有机废水装置对推动高浓有机废水资源化利用具有重要的作用。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种催化水热气化处理高浓有机废水装置。本专利技术的技术方案是：一种催化水热气化处理高浓有机废水装置，主要包括CHG反应器、废水暂存罐、冷凝换热器；所述CHG反应器主要包括外壳、热电偶、布水装置、填料支架，所述外壳上分别设有进料口、出气口，所述填料支架用于支撑催化剂填料并设置在外壳内，所述布水装置设置在催化剂填料上方的外壳内，所述热电偶插设在外壳侧壁并延伸至催化剂填料内；所述冷凝换热器通过背压阀及管道与所述出气口连通，所述废水暂存罐的进液口通过高压进料泵及管道与冷凝换热器连接，其出液口通过高压进料泵及管道与所述进料口连接。上述装置采用CHG反应器、废水暂存罐、冷凝换热器的组合连接，利用布水装置和填料支架的作用，并配合催化剂填料进行高浓有机废水的处理，可在较低的温度下快速转化为清洁能源或无害气体，大大降低了处理过程的能耗，是一个变废为宝的过程。进一步地，所述废水暂存罐与所述CHG反应器之间的管道上还设有止回阀、进料阀；所述热电偶设有两组，且分别设置CHG反应器两侧外壁上部、下部。热电偶设置两组可以提高对CHG反应器内催化剂填料的温度监控，但其数量设置不限于这一种设置方式。进一步地，所述布水装置具体为环形布水管道，其环形布水管道上设有两排布水孔，所述各个布水孔交叉布置，其中，布水孔孔径为6～10mm，布水孔间距100～150mm。环形布水管道通过环状设计，能够保证水压均匀、稳定，同时设置两排布水孔，布水孔经为6～10mm，孔间距100～150mm，布水孔交叉布置，使得高浓有机废水稳定均匀滴落在填料表面。进一步地，所述冷凝换热器设有两组并串联；所述CHG反应器、冷凝换热器、废水暂存罐之间的管道均采用具有保温功能的管材。通过保管管材的选用，可以降低热量损耗，进而提高本装置系统内热量的回收利用。作为本专利技术的一种技术方案，所述填料支架具体为设置在外壳内下部的哈氏合金填料支架。作为本专利技术的另一种技术方案，所述填料支架具体为循环填料支架，其包括填料网板、填料输送柱、填料导管；所述填料网板设有多层且等间距设置在外壳内，其中包括截面呈锥形的顶层填料网板、截面呈倒锥形的中层填料网板和底层填料网板，所述顶层填料网板、中层填料网板的中心处各设有一个用于放置填料输送柱的通孔，顶层填料网板、平层填料网板圆周侧壁与外壳内壁开拆卸连接，所述通孔处设有截面呈U型的环形卡槽，用于与配设嵌套在填料输送柱的卡环匹配对接，所述底层填料网板中心处设有一个用于卡接填料输送柱的嵌槽；所述填料输送柱包括柱体、中心转杆，所述柱体与各个填料网板对应位置处的上部侧壁周向设有多个料孔，所述中心转杆设置在柱体内轴心处，所述柱体上表面还设有与传动组件连接的转动块，所述传动组件用于驱动中心转杆转动，所述中心转杆上还设有用于提升催化剂填料的螺旋叶片；所述CHG反应器的外壳外壁与各个填料网板位置对应处的上部设有导料接口，所述填料导管上设有与各个导料接口拆卸连接的支口与其对接，填料导管上顶面、下底面分别设有加料口、出料口，所述加料口、出料口各设有一个密封仓门。通过上述结构设计，利用多组填料网板对催化剂填料进行分隔隔层，同时利用填料输送柱进行从下到上带动输送的作用，可以使CHG反应器内催化剂填料从下层的填料网板至上层的填料网板循环运动，并通过填料导管的作用配合，提高各个深度催化剂填料的利用率，增强催化剂填料的使用效果，进而进一步增强高浓有机废水在催化剂的作用处理效率及效果。进一步地，所述平层填料网板上还设有用于放置热电偶的热电偶套管孔，所述填料输送柱的螺旋叶片上等间距设有多个网孔挡板。通过在螺旋叶片上设置网孔挡板可以进一步提高填料输送柱的作用效果，进一步提高结构的输送效率。作为本专利技术的一种技术方案，所述传动组件为驱动电机，所述驱动电机设置在所述CHG反应器的外壳上顶面，其通过输出轴与转动块连接。通过驱动电机的设置，可以有效的为循环填料支架提供动能驱动，但其能耗相对会较高。作为本专利技术的另一种技术方案，所述传动组件为布水装置及转动杆，所述布水装置包括布水盘，所述布水盘内部中空，且分为中心盘结构、位于中心盘结构圆周处的布水环结构；布水盘的中心盘结构下底面中心设有转动杆与转动块连接，且布水盘内设有转动轮与所述转动杆连接，所述转动轮圆周处周向设有多个与布水环大小匹配的转动叶，所述转动叶后方的转动轮上设有用于导流增强转动叶转动的挡环，所述布水环结构下底面设有交错分布的出水孔；所述中心盘结构的下底面环形分布有多个出水转动头，所述出水转动头包括转动管，所述转动管上下两端分别设有转动齿轮、出水头，转动管中上部与中心盘结构的下底面通过轴套连接，所述转动轮上与各环的出水转动头位置对应处均设有一个传动齿环与各个出水转动头的转动齿轮啮合。通过布水盘的结构设计，在环形布水管道的基础上设置了多组出水转动头，进一步提高了布水的均匀度，使高浓有机废水更加稳定均匀的落在催化剂填料表面，同时通过转动轮等结构的设置，可以有效利用高压进水泵泵入水流的动能，将其转化为驱动循环填料支架以及出水转动头转动的驱动力，相对于驱动电机而言，其能耗更低，大大的降低了处理过程的能耗。本专利技术装置的工作原理为：高浓有机废水通过过滤器、高压进水泵进入CHG反应器，通过布水装置将有机废水均匀布置在催化剂填料层，有机物在催化剂作用下分解，分解后的产物及水蒸气通过背压阀、两级冷凝换热器后燃烧或者进行储存，冷凝水回收利用或者直接排放，两级冷却换热器所用冷却水为液体状进料，在气液交换过程中将进料加热，回收热能，加热后的料液进入废水暂存装置；循环填料支架的工作方法为：当转动块受到传动组件的驱动，其带动中心转杆转动，进而通过螺旋叶片转动带动底层填料网板、中层填料网板的催化剂填料向上运动至顶层填料网板，填料超过顶层填料网板上方的导料接口后，其沿着本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化水热气化处理高浓有机废水装置，其特征在于，主要包括CHG反应器(1)、废水暂存罐(2)、冷凝换热器(3)；/n所述CHG反应器(1)主要包括外壳(11)、热电偶(12)、布水装置、填料支架，所述外壳(11)上分别设有进料口(13)、出气口(14)，所述填料支架用于支撑催化剂填料并设置在外壳(11)内，所述布水装置设置催化剂填料上方的外壳(11)内，所述热电偶(12)插设在外壳(11)侧壁并延伸至催化剂填料内；/n所述冷凝换热器(3)通过背压阀及管道与所述出气口(14)连通，所述废水暂存罐(2)的进液口(21)通过高压进料泵及管道与冷凝换热器(3)连接，其出液口(22)通过高压进料泵及管道与所述进料口(13)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种催化水热气化处理高浓有机废水装置，其特征在于，主要包括CHG反应器(1)、废水暂存罐(2)、冷凝换热器(3)；
所述CHG反应器(1)主要包括外壳(11)、热电偶(12)、布水装置、填料支架，所述外壳(11)上分别设有进料口(13)、出气口(14)，所述填料支架用于支撑催化剂填料并设置在外壳(11)内，所述布水装置设置催化剂填料上方的外壳(11)内，所述热电偶(12)插设在外壳(11)侧壁并延伸至催化剂填料内；
所述冷凝换热器(3)通过背压阀及管道与所述出气口(14)连通，所述废水暂存罐(2)的进液口(21)通过高压进料泵及管道与冷凝换热器(3)连接，其出液口(22)通过高压进料泵及管道与所述进料口(13)连接。


2.如权利要求1所述的一种催化水热气化处理高浓有机废水装置，其特征在于，所述废水暂存罐(2)与所述CHG反应器(1)之间的管道上还设有止回阀、进料阀；所述热电偶(12)设有两组，且分别设置CHG反应器(1)两侧外壁上部、下部。


3.如权利要求1所述的一种催化水热气化处理高浓有机废水装置，其特征在于，所述布水装置具体为环形布水管道(4)，其环形布水管道(4)上设有两排布水孔(41)，所述各个布水孔(41)交叉布置，其中，布水孔(41)孔径为6～10mm，布水孔(41)间距100～150mm。


4.如权利要求1所述的一种催化水热气化处理高浓有机废水装置，其特征在于，所述填料支架具体为设置在外壳(11)内下部的哈氏合金填料支架(5)。


5.如权利要求1所述的一种催化水热气化处理高浓有机废水装置，其特征在于，所述填料支架具体为循环填料支架(6)，其包括填料网板(61)、填料输送柱(62)、填料导管(63)；
所述填料网板(61)设有多层且等间距设置在外壳(11)内，其中包括截面呈锥形的顶层填料网板(611)、截面呈倒锥形的中层填料网板(612)和底层填料网板(613)，所述顶层填料网板(611)、中层填料网板(612)的中心处各设有一个用于放置填料输送柱(62)的通孔(614)，顶层填料网板(611)、平层填料网板(612)圆周侧壁与外壳(11)内壁开拆卸连接，所述通孔(614)处设有截面呈U型的环形卡槽(615)，用于与配设嵌套在填料输送柱(62)的卡环(64)匹配对接，所述底层填料网板(613)中心处设有一个用于卡接填料输送柱(62)的嵌槽(616)；
所述填料输送柱(62)包括柱体(621)、中心转杆(622)，所述柱体(621)与各个填料网板(61)对应位置处的上部侧壁周向设有多个料孔(623)，所述中心转杆(622)设置在柱体...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕路，王林平，芮杰，黄前霖，徐敬生，张炜铭，潘丙才，
申请(专利权)人：南京大学，南京大学常高新国际环保产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32