[实用新型]用于处理气田采出水中低浓度甲醇的模拟试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于处理气田采出水中低浓度甲醇的模拟试验装置，属于气田开发技术领域。

背景技术

长庆气田区域低浓度含醇废水中的甲醇含量普遍低于8％，甲醇分子挥发性高、亲水性强、极性大且与水有相近的沸点，若采用传统精馏或萃取等方法去除甲醇含量达0.1％以下的标准，不仅设备投资大、耗时长、耗能高且甲醇处理效率低。

目前，物理化学法是处理低浓度含醇废水较为可行的方法之一，主要有光催化氧化法及微波催化氧化法，在不添加其它化学处理剂的情况下，利用光催化氧化废水中的甲醇，生成有机酸或CO₂和H₂O等物质。紫外光催化氧化主要优势在于紫外光可最大限度地激活TiO₂催化剂，与废水产生活性氧化基团，在大量有机物环境下选择最易失去氢原子的有机物进行氧化，因此，作为最简单的有机物的甲醇分子是最容易被氧化的物质。在光催化氧化有机物的研究中，大多是针对废水中难降解有机物的研究，并根据污染物的类型和性质、光谱的选取、循环流体工艺参数、催化剂的筛选和固定等进行光催化氧化装置的研发。在处理气田含低浓度甲醇采出水的研究中，为提高催化氧化效率，要考虑甲醇物质与活性氧化基团能以最大几率且快速地发生反应，因此，要研究催化剂的加入方式与紫外光的布设，对反应器腔体规格和水流参数等进行试验优化。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于处理气田采出水中低浓度甲醇的模拟试验装置，通过该装置可达到模拟处理低浓度甲醇废水的目的，提高甲醇处理效率。

本实用新型的具体技术方案如下：

反应器腔体顶端设有放空阀和进水口，底端设有出水口和取样口，反应器腔体两侧连接密封盖板；反应器腔体内设有轴向设置且均匀分布的紫外灯管；反应器腔体设在底座上，底座上设有控制面板，控制面板上设有紫外灯控制开关、循环泵开关和总开关。

本实用新型基于光催化产生羟基自由基团分解有机物的原理处理氧化甲醇含量在8％及以下的含醇废水，通过循环泵搅拌、紫外光照射、催化剂悬浮和电动控制等工艺，实现针对不同浓度废水的处理模拟试验，处理效率高，操作简便易实施。

附图说明

图1为用于处理气田采出水中低浓度甲醇的模拟试验装置示意图。

图2为用于处理气田采出水中低浓度甲醇的模拟试验装置试验工艺流程图。

具体实施方式

参照图1和2对本实用新型的实施例进一步说明：

实施例：

本实用新型包括反应器腔体1、放空阀2、紫外灯管3、进水口4、密封盖板5、底座6、控制板7、紫外灯控制开关8、循环泵开关9、总开关10、出水口11和取样口12。

卧式筒体状的反应器腔体1顶端设有放空阀2和进水口4，底端设有出水口11和取样口12，反应器腔体1两侧连接密封盖板5；反应器腔体1内设有轴向设置且均匀分布的六根紫外灯管3；反应器腔体1设在底座6上，底座6上设有控制面板7，控制面板7上设有紫外灯控制开关8、循环泵开关9和总开关10。

实际操作时，为减少其他有机物质的干扰，先对低浓度含醇废水进行除凝析油、机杂和悬浮物等预处理。然后，将反应器腔体1的进水口4和出水口11分别与循环泵的出水口和进水口连接，关闭出水口11，打开进水口4和放空阀2，从进水口4泵入预处理后的含醇废水，并随水流加入纳米级TiO₂粉末催化剂。待加足5L废水和催化剂混合物后，关闭进水口4和放空阀2，开启总开关10，利用循环泵开关9调节适合的催化剂浓度和水流速度，然后利用紫外灯控制开关8开启紫外灯管3进行照射。试验过程中，可通过取样口12取样，监测不同时段甲醇废水的降解情况，甲醇处理率达标后，停止紫外灯管3的照射，关闭循环泵开关9和总开关10，试验完成。

本实用新型外观尺寸为730mm(L)×236mm(B)×400mm(H)，反应器腔体1外径为Φ160mm，材质为C80型不锈钢，腔体内壁采用镜面剖光处理，腔体两端采用密封橡胶圈和硬质树脂密封盖板5封堵。设计处理能力为5L/h，每根紫外灯管3的额定功率为20W，循环泵额定流速范围为0.6～10L/min，最佳模拟处理流速为1～3L/min。

试验证明，本实用新型装置在TiO₂加入浓度300mg/L及120W紫外灯照射条件下处理甲醇含量5％的低浓度废水，30min去除率接近于99％，具有高效和易实施的优点。