Реактор жидкофазного окисления сточных вод Советский патент 1991 года по МПК C02F11/08 C02F103/00 

k

Изобретение относится к области обезвреживания сточных вод, в частности к реакторам жидкофазного окисления сточных вод. Цель изобретения - повышение производительности и срока службы реактора за счет исключения образования инкрустации на внутренней поверхности корпуса. Реактор жидкофазного окисления содержит корпус, днище, крышку, кольцевой барботер и технологические штуцеры. Новым в реакторе является применение размещенного коаксиально корпусу реактора генератора волн сверхвысокой частоты и выполнение корпуса реактора из неполярного материала, прозрачного по отношению к волнам сверхвысокой частоты и не ухудшающего характеристики контура сверхвысокой частоты. При этом повышается эффективность нагрева сточной воды во всем объеме реактора и исключается образование инкрустации на внутренней поверхности корпуса. 1 ил.

Изобретение относится к обезвреживанию сточных вод, в частности к реакторам жидкофазного окисления сточных вод.

Цель изобретения - повышение производительности и срока службы реактора за счет исключения образования инкрустации на внутренней поверхности корпуса.

На чертеже изображен реактор, продольный разрез.

Реактор содержит корпус 1, крышку2,днищеЗ, барботер4, расположен- ный в донной части реактора с патрубком 5 ввода воздуха, штуцер 6 выхода отработанных газов, штуцер 7 ввода сточной воды, расположенный на крышке 2,штуцер В для вывода обезвреженного стока, расположенный в днище 3, генератор 9 волн сверхвысокой частоты, расположенный на корпусе 1.

Реактор работает следующим образом.

Сточную воду подают через штуцер 7 в реактор, воздух - через патрубок 5. Сточную

воду нагревают за счет генератора 9 волн сверхвысокой частоты. Происходит обезвреживание сточной воды кислородом воздуха. Процесс происходит при давлении до 20 МПа и температуре до 500 К. Инкрустация на внутренних стенках реактора за счет исключения поверхности теплообмена не образуется. Сточная вода нагрета одинаково во всем объеме реактора, что способствует повышению эффективности процесса. Обезвреженная сточная вода отводится через штуцер 8, отработанный газ - через штуцер 6.

Применение нагрева сточных вод при помощи генератора волн сверхвысокой частоты в сочетании с неполярным материалом корпуса реактора приводит к эффекту нагрева сточных вод не через поверхность нагрева, а по всему объему реактора. Это имеет принципиальное значение для реакторов жидкофазного окисления сточных вод, так

О

СО

ел

ь

как устраняет недостатки известных устройств, а именно инкрустация внутренней поверхности корпуса минеральными солями, в большинстве случаев имеющимися в сточной воде, что снижает производитель- ность и срок службы реактора.

Помимо исключения инкрустации нагрев волнами сверхвысокой частоты позволяет также поднять производительность реактора за счет равномерного нагрева сточной воды по всему обьему, что важно для стабильного и эффективного ведения процесса жидкофазного окисления.

Использование неполярного материала и отказ от традиционного (стали) для корпу- са реактора обусловлены следующими причинами. При применении металла (например, стали) корпус реактора разогревается, что приводит к неравномерному нагреву сточных вод (как следствие нижение экономичности и стабильности процесса) и образованию инкрустации на внутренних стенках корпуса - теплообменных поверхностях (как следствие, снижение производительности и срока службы реактора). При применении неполярного материала для корпуса реактора (например, углепластика) указанные нежелательные явления не наблюдаются, нагрев сточной воды равномерен, инкрустация на внутренних стенках корпуса реактора не образуется, процес стабилен и эффективен, срок службы реактора и его производительность повышаются.

Тип и характеристики генератора волн сверхвысокой частоты принципиального значения не имеют. Указанные характеристики подбираются индивидуально в зависимости от требуемой температуры, времени обезвреживания загрязнений, объ- ема реактора для каждой конкретной сточной воды. Подбор в каждом конкретном

случае производится на основании теоретических расчетов и экспериментальных исследований.

Проведены исследования обезвреживания сточной воды, содержащей нефтепродукты.

Характеристика исходной сточной воды: нефтепродукты 12 г/л, минеральные соли 5 г/л.

Обезвреживание производили при условиях: температура 200°С(473 К); давление 3,0 МПа; время обезвреживания 2 ч. Объем реактора 0,2 л, Мощность нагревателя 1 кВт.

При обезвреживании в реакторе, выполненном из стали, и нагреве при помощи нагревателя(электрической спирали)характеристики обезвреженной сточной воды были следующие: нефтепродукты 0,5 г/л, минеральные соли образовали инкрустацию на внутренних стенках реактора.

При обезвреживании в известном реакторе, выполненном из фторопласта, и нагреве при помощи генератора волн сверхвысокой частоты характеристики обезвреженной сточной воды следующие: нефтепродукты 0,3 г/л, минеральные соли не образовывали инкрустации на внутренних стенках реактора.

Формула изобретения Реактор жидкофазного окисления сточных вод, содержащий корпус, днище, крышку, барботер в нижней части корпуса и технологические штуцеры, отличаю - щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности и срока службы, он снабжен размещенным коаксиально корпусу генератором волн сверхвысокой частоты, корпус реактора выполнен из неполярного материла прозрачного по отношению к волнам сверхвысокой частоты, например из углепластика.

8