【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于废水处理，涉及一种催化加氢反应器及废水处理方法。
技术介绍
1、催化加氢技术是一种利用金属或非金属催化剂促进还原剂与污染物之间的电子转移而实现还原降解的技术，该技术具有反应条件温和、反应速率快、转化率高和能耗低等优点。故可采用催化加氢技术对废水进行处理。
2、对废水催化加氢为液相加氢过程，常用到催化加氢反应器。但目前的液相催化加氢反应器一般需要在加压下使用。
3、因此，亟需一种催化加氢反应器，能够解决液相催化加氢反应器需在加压下使用的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种催化加氢反应器及废水处理方法。本专利技术的加氢反应器主体的内腔中设置有曝气头，其可将氢气均匀分散成大量小气泡，从而实现液相物料(如废水)、固相催化剂与氢气的充分接触和充分混合，显著增强了气液固混合效果，从而使得液相催化加氢反应可以在常温常压的情况下进行，无需加压。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种催化加氢反应器，所述催化加氢反应器包括加氢反应器主体；
4、所述加氢反应器主体上设置有第一开口、第二开口、第三开口、进水口和出水口，所述第一开口连接有氢气储存组件，所述第二开口和所述第三开口通过循环管路连接，所述第三开口还连接有氢气发生组件；
5、所述加氢反应器主体的内腔中设置有曝气头，所述曝气头的输入端与所述第二开口连接。
6、本专利技术
7、本专利技术中，所述常温是25±5℃。
8、优选地，所述循环管路上设置有循环泵。
9、本专利技术中，在循环管路上设置的循环泵，可强制将加氢反应器主体中的氢气吸出，然后输送回加氢反应器主体中。通过控制循环泵，可调控曝气头的曝气速度。
10、优选地，所述循环泵和所述第三开口的连接管路上引出通气支路，所述通气支路的末端连接所述氢气发生组件。
11、优选地，所述循环泵和所述第三开口的连接管路通过第一三通阀引出所述通气支路。
12、优选地，所述通气支路的末端还连接有抽真空件。
13、优选地，所述通气支路的末端、所述氢气发生组件和所述抽真空件通过第二三通阀连接。
14、本专利技术中，通过控制第一三通阀和第二三通阀，可控制加氢反应器主体内的气体进出。
15、优选地，所述曝气头的输出端低于所述第一开口、第二开口和第三开口。
16、优选地，所述加氢反应器主体的内腔中还设置有过滤件，所述过滤件的输出端与所述出水口连接。
17、本专利技术中，加氢反应器主体中催化加氢后的废水，可经过滤件过滤，然后通过出水口排出加氢反应器主体。过滤件的作用是防止催化剂粉末排出加氢反应器主体。
18、优选地，所述过滤件包括钛滤膜。
19、优选地，所述出水口高于所述进水口。
20、优选地，所述第二开口和所述出水口均设置于所述加氢反应器主体的顶面。
21、优选地，所述第一开口、所述第三开口和所述进水口均设置于所述加氢反应器主体的外侧壁，所述第一开口和所述第三开口高于所述进水口。
22、优选地，所述进水口连接有进水容器，所述出水口连接有出水容器。
23、本专利技术中，当所述进水口连接有进水容器，所述出水口连接有出水容器时，催化加氢反应器的运行方式可为连续流运行。当所述进水口和所述出水口不连接进水容器和出水容器时，其运行方式可为间歇式运行。
24、可选地，所述催化加氢反应器还包括加热件，用于对加氢反应器主体进行加热。
25、第二方面，本专利技术提供了一种采用第一方面所述的催化加氢反应器进行废水处理的方法，所述方法包括：
26、将催化剂加入加氢反应器主体中，并通过进水口向加氢反应器主体中通入废水，然后开启氢气发生组件，使氢气通入加氢反应器主体和氢气储存组件中，停止通入后，氢气经循环管路进入曝气头并喷出，对废水进行催化加氢。
27、本专利技术对废水中污染物的具体种类不作限定，凡是可通过催化加氢方式去除其中污染物的废水，均可采用本专利技术的废水处理方法进行处理。
28、优选地，所述催化剂包括载体和负载在所述载体上的活性组分，所述活性组分的投加量大于等于0.03g l-1，例如可以是0.03g l-1、0.04g l-1、0.05g l-1、0.1g l-1、0.2g l-1或0.5g l-1等。
29、本专利技术中，催化剂中的活性组分采用贵金属，所述贵金属可采用易于形成金属氢化物的金属，比如la系金属、pd、ru和过渡金属中的至少一种。示例性地，所述催化剂包括pt/c催化剂、pd/c催化剂或ru/c催化剂。
30、优选地，所述催化加氢的温度为20-60℃，例如可以是20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃等。
31、优选地，所述曝气头的喷出端低于所述废水形成的液面。
32、优选地，所述曝气头的曝气速度大于等于50ml/min，例如可以是50ml/min、80ml/min、100ml/min、150ml/min或200ml/min等。
33、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
34、本专利技术提供了一种催化加氢反应器，加氢反应器主体的内腔中设置有曝气头，其可将氢气均匀分散成大量小气泡，从而实现液相物料(如废水)、固相催化剂与氢气的充分接触和充分混合，显著增强了气液固混合效果，从而使得催化加氢反应可以在常温常压的情况下进行，无需加压；同时通过设置循环管路，氢气可以实现连续循环进入加氢反应器主体中，从而显著增加液相物料、固相催化剂与氢气之间的接触面积和接触时间，促进催化加氢反应的进行，提高反应效率；此外，该装置还能够利用氢气与催化剂充分接触，使氢气还原被氧化失活的催化剂，实现催化剂的再生活化，解决了催化剂易失活的问题，进一步提高了催化加氢反应的反应速率，并缩短了反应时间。
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1.一种催化加氢反应器，其特征在于，所述催化加氢反应器包括加氢反应器主体；
2.根据权利要求1所述的催化加氢反应器，其特征在于，所述循环管路上设置有循环泵。
3.根据权利要求2所述的催化加氢反应器，其特征在于，所述循环泵和所述第三开口的连接管路上引出通气支路，所述通气支路的末端连接所述氢气发生组件。
4.根据权利要求3所述的催化加氢反应器，其特征在于，所述通气支路的末端还连接有抽真空件。
5.根据权利要求1-4任一项所述的催化加氢反应器，其特征在于，所述曝气头的输出端低于所述第一开口、第二开口和第三开口。
6.根据权利要求1-5任一项所述的催化加氢反应器，其特征在于，所述加氢反应器主体的内腔中还设置有过滤件，所述过滤件的输出端与所述出水口连接；
7.根据权利要求1-6任一项所述的催化加氢反应器，其特征在于，所述出水口高于所述进水口；
8.根据权利要求1-7任一项所述的催化加氢反应器，其特征在于，所述进水口连接有进水容器，所述出水口连接有出水容器。
9.一种采用权利要求1-8任一项所述的
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述催化剂包括载体和负载在所述载体上的活性组分，所述活性组分的投加量大于等于0.03g L-1；
...【技术特征摘要】
1.一种催化加氢反应器，其特征在于，所述催化加氢反应器包括加氢反应器主体；
2.根据权利要求1所述的催化加氢反应器，其特征在于，所述循环管路上设置有循环泵。
3.根据权利要求2所述的催化加氢反应器，其特征在于，所述循环泵和所述第三开口的连接管路上引出通气支路，所述通气支路的末端连接所述氢气发生组件。
4.根据权利要求3所述的催化加氢反应器，其特征在于，所述通气支路的末端还连接有抽真空件。
5.根据权利要求1-4任一项所述的催化加氢反应器，其特征在于，所述曝气头的输出端低于所述第一开口、第二开口和第三开口。
6.根据权利要求1-5任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：古振澳，胡承志，曲久辉，詹颖涛，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：
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