一种光催化分解低沸点有机物的洗气装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光催化分解低沸点有机物的洗气装置，包括洗气塔和与洗气塔连通的冷凝单元，所述洗气塔包括塔体和催化单元，所述塔体顶部设有一蒸汽入口，所述催化单元设置在所述塔体内，所述催化单元包括多个催化器和多个

【技术实现步骤摘要】
一种光催化分解低沸点有机物的洗气装置


[0001]本专利技术涉及污水处理
，特别是涉及一种光催化分解低沸点有机物的洗气装置
。

技术介绍

[0002]在油田开采生产过程中，为了提高产量，需要对生产井采取各种措施，其中就包括压裂操作
。
压裂操作需要将压裂液注入地下，而压裂液注入地下完成了压裂目的后，压裂液剩余物质要返回到地面处理或者回用，形成压裂返排液
。
压裂返排液中不仅含有大量化学添加剂，其在返排过程中还将地层中的有机和无机化合物
、
细菌
、
重金属以及放射性元素携带出来，这就导致压裂返排液具有污染物种类繁多
、
成分复杂
、
盐浓度高
、
黏度大
、COD
（化学需氧量）高等特点
。
这些压裂返排液如果不经过处理就直接外排，将会对周围环境造成严重损害，导致土壤板结盐碱化，地表水系污染，从而带来严重的环境污染和生态破坏问题
。
[0003]现有技术一般会使用
MVR
蒸发结晶法来处理压裂返排液经膜工艺处理后的浓缩液，或者是用蒸发工艺直接处理压裂返排液原液，但压裂返排液经蒸发器蒸发后会有甲醇
、
乙醇
、
甲醛
、
小分子烯烃等低沸点有机物逸出，甲醇等物质会通过进口管道进入洗气塔体，由于洗气塔中碱洗和酸洗均无法吸收甲醇等物质，甲醇等物质会和水蒸汽一起进入到换热器冷凝，从而使冷凝后的蒸发产水里含有甲醇等物质，导致
COD
超标，故需要对压裂返排液蒸汽中的甲醇等物质进行处理以除去高
COD。
但是现有技术一般通过对
COD
超标的蒸发冷凝水进行尾水处理以去除蒸发冷凝水中的
COD
，常见尾水处理工艺有
RO
膜
、
生化
MBR
工艺等
。
但由于甲醇等低沸点有机物，同时具有分子量极小的特性，导致
RO
膜对于这些小分子有机物的截留率很低（
COD
去除率
20%
‑
30%
），因此采用
RO
膜进行尾水处理不能解决蒸发冷凝水
COD
超标的问题；如果采用
MBR
工艺，则对水质指标把控要极为严格，且需要长期进行生化系统的指标检测，微生物活性和
COD
去除效果受外界环境温度影响极大，且存在堵膜风险，需要定期维护，对于现场运营的难度较高
。
因此，直接采用以上传统的两种工艺处理
COD
超标的蒸发冷凝水，均不能达到系统长期自动化
、
稳定运行的目的，而且无法充分利用蒸汽中的热量，处理过程能源利用率低
。
因此，需要一种能够在蒸发设备内，利用蒸气本身的热量，对这些甲醇类的低沸点有机物蒸气进行精准去除的工艺
。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的在于，提供一种能够在蒸发器的洗气塔内同步进行光催化降解甲醇等低沸点有机物的洗气装置
。
[0005]本专利技术是通过以下详细技术方案实现的：一种光催化分解低沸点有机物的洗气装置，包括洗气塔和与洗气塔连通的冷凝单元，所述洗气塔包括塔体和催化单元，所述塔体顶部设有一蒸汽入口，所述催化单元设置在所述塔体内，所述催化单元包括多个催化器和多个
UV
灯管，所述催化器和所述
UV
灯管间隔设置，所述催化器为含有紫外光催化剂的载体，所述
UV
灯管包括中压紫外灯和套设在中压
紫外灯上的双层石英管，所述双层石英管还可作为冷凝水通道，所述冷凝单元将经过所述洗气塔催化处理后的蒸汽冷凝为冷凝水，所述冷凝单元还驱动所述冷凝水和含有活性氧物种的药剂共同进入所述冷凝水通道，然后回流至所述冷凝单元
。
[0006]相比现有技术，本专利技术洗气装置不仅增加了催化单元，可以在洗气的同时通过光催化产生的活性氧物种氧化降解蒸发器蒸发后逸出的甲醇蒸汽等物质，以达到去除
COD
的效果，还通过冷凝单元将催化处理后的蒸汽冷凝为冷凝水并向冷凝水注入含有活性氧物种的药剂，直接利用活性氧物种进行二次氧化，从而提高的甲醇等物质的去除率
。
除此之外，本专利技术还巧妙地利用冷凝水本身来为催化单元的中压紫外灯降温，让中压紫外灯始终处于最优的工作温度，保证催化单元光催化产生活性氧物种的效率
。
本专利技术洗气装置整体结构简单，处理效率高，不会有二次污染
。
[0007]进一步地，所述冷凝单元包括压缩机
、
第一换热器
、
冷凝水罐
、
第二换热器
、
冷凝水泵和第三换热器，所述压缩机
、
第一换热器
、
冷凝水罐
、
第二换热器和冷凝水泵依次连通，所述压缩机通过管道与所述塔体连通，所述冷凝水泵的出口与多个冷凝水通道的入口连通，所述第三换热器分别与所述冷凝水通道的出口和所述冷凝水罐连通
。
压缩机压缩后的压缩蒸汽温度更高，能够通过第一换热器将自身剩余的热量转移给需要的液体，能够充分利用蒸汽的剩余热量
。
冷凝水通过第二换热器和第三换热器之后温度更低，能更好地为
UV
灯管降温
。
冷凝单元采用的设备都是常用设备，结构简单，方便安装使用
。
[0008]进一步地，所述冷凝单元还包括一冷冻机，所述冷冻机设置在所述第二换热器和所述第三换热器之间
。
冷冻机能够进一步降低冷凝水的温度，为
UV
灯管提供更好的降温效果
。
[0009]进一步地，所述洗气塔底部还设有碱液，所述洗气塔还包括喷淋器，所述喷淋器包括互相连通的喷淋泵和喷头，所述喷淋泵设置在塔体外，所述喷头设置所述塔体内部，所述喷淋泵将碱液泵至所述喷头
。
所述碱液能够吸收甲醇等物质分解后的有机酸，喷淋泵碱液泵至所述喷头之后，喷头能将碱液雾化喷入塔体内，使得碱液充分与蒸汽接触，从而最大程度地吸收有机酸
。
[0010]进一步地，所述冷凝单元还包括一加药泵，所述加药泵与所述冷凝水泵并联连通并向冷凝水中加入过氧化氢
。
加药泵不仅能向冷凝水中加入含有活性氧物种的过氧化氢，还能进一步为冷凝水的循环提供动力
。
[0011]进一步地，所述洗气装置包括两个催化单元，两个所述催化单元由上到下设置在所述塔体内
。
两个催化单元能够进一步扩大蒸汽与催化器的接触面积，让更多的蒸汽中的甲醇等物质进行氧化分解，提高甲醇的去除效率
。
[0012]进一步地，两个所述催化单元的冷凝水通道一一对应串联连通，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光催化分解低沸点有机物的洗气装置，其特征在于：包括洗气塔和与洗气塔连通的冷凝单元，所述洗气塔包括塔体和催化单元，所述塔体顶部设有一蒸汽入口，所述催化单元设置在所述塔体内，所述催化单元包括多个催化器和多个
UV
灯管，所述催化器和所述
UV
灯管间隔设置，所述催化器为含有紫外光催化剂的载体，所述
UV
灯管包括中压紫外灯和套设在中压紫外灯上的双层石英管，所述双层石英管设有冷凝水通道，所述冷凝单元将经过所述洗气塔催化处理后的蒸汽冷凝为冷凝水，所述冷凝单元还驱动所述冷凝水和含有活性氧物种的药剂共同进入所述冷凝水通道，然后回流至所述冷凝单元
。2.
根据权利要求1所述的洗气装置，其特征在于：所述冷凝单元包括压缩机
、
第一换热器
、
冷凝水罐
、
第二换热器
、
冷凝水泵和第三换热器，所述压缩机
、
第一换热器
、
冷凝水罐
、
第二换热器和冷凝水泵依次连通，所述压缩机通过管道与所述塔体连通，所述冷凝水泵的出口与多个冷凝水通道的入口连通，所述第三换热器分别与所述冷凝水通道的出口和所述冷凝水罐连通
。3.
根据权利要求2所述的洗气装置，其特征在于：所述冷凝单元还包括一冷冻机，所述冷冻机设置在所述第二换热器和所述第三换热器之间
。4.
根据权利要求3所述的洗气装置，其特征在于：所述洗气塔底部还设有碱液，所述洗气塔还包括喷淋器，所述喷淋器包括互相连通的喷淋泵和喷头，所述喷淋泵设置在塔体外，所述喷头设置所述塔体内部，所述喷淋泵将碱液泵至所述喷头
。5.
根据权利要求4所述的洗气装置，其特征在于：所述冷凝单元还包括一加药泵，所述加药泵与所述冷凝水泵并联连通并向所述冷凝水中加入过氧化氢
。6.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳旭，刘翔，陈梓轩，吴燕鹏，
申请(专利权)人：广州市迈源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：