[发明专利]用于内循环厌氧反应器的三相分离器

说明书

技术领域

本发明涉及一种三相分离器，具体地说是一种用于内循环厌氧反应器的 三相分离器。

背景技术

以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发 明的现有技术。

三相分离器是UASB、EGSB、IC等厌氧反应器的灵魂所在，三相分离 器设计的优劣直接影响到厌氧反应器的效果。内循环厌氧反应器(IC)是在 上流式厌氧污泥床反应器(UASB)的基础上发展起来的一种高效厌氧反应 器。IC由于内循环及上升流速高等原故，三相分离器的合理设计就尤为重要。

通常，IC有两个反应区，第一反应区(即下反应区，也称主反应区)和 第二反应区(即上反应区，也称辅反应区)，第一反应区高负荷运行，第二反 应区低负荷运行，每个反应区分别设有一级三相分离器。

目前，IC广泛采用的三相分离器如图1-3所示。反应产生的沼气带动混 合液由集气罩1内集气室3汇集进入汇流槽2，再由汇流槽2收集后从升流 管4进入气液分离器。在集气室3中，远离汇流槽2部分，比如接近IC反应 器侧壁6的位置处，由于气体流速较低，气液界面水平方向相对静止。集气 室中从距汇流槽2最远端开始，气体流动水平方向流速缓慢从零加速，到汇 流槽与集气室相通的通道口5时流速最大。由于粘质力和惯性的不同，气体 流速达到一定数量时，液体才随之水平流动；液体到达一定速度时，曳力就 带动颗粒污泥水平移动。这样就造成距离汇流槽2最远处被气体夹带的液相 流量最小，而距离汇流槽2越近被气体夹带的液相流量越大，致使反应器内 液相非常不均匀地被带入气液分离器，从而反应器去除率降低；并且距离汇 流槽2越近，由于气体流速越大，气体的尾吸和形成的微涡对沉降性较差的 污泥和上升气泡8界面吸附的细微颗粒污泥的吸附捕捉作用越强，形成气液 固三相界面层7，该界面层有着远比反应器内部更为剧烈的气液湍流分布， 致使细微颗粒污泥更加碎散，碎散的污泥随气体被带入气液分离器，碎散污 泥又随回流管进入第一反应室，容易使反应器出水混浊。

发明内容

本发明的目的在于在于针对现有内循环厌氧反应器三相分离器的不足， 提供一种使上升气泡夹带的液体更均匀、并且夹带细微颗粒更少的三相分离 器。

根据本发明的用于内循环厌氧反应器的三相分离器，包括：至少一层 集气罩和设置在每个集气罩下方的集气管，每层集气罩包括至少一个集气 罩；其中，

集气罩是倒V字型结构，集气罩沿着其长度方向的两端垂直设置在反 应器侧壁上；

集气管位于倒V字型结构内、并与倒V字型结构的两个斜面平行； 集气管的两端封闭，其中一端位于反应器内、另一端垂直穿过反应器侧壁 伸出至反应器外；集气管的下侧沿着集气管的长度方向开设一排集气孔。

优选地，所述三相分离器包括至少两层集气罩，相邻两层集气罩之间 交错分布；每个集气罩的下方设置一根集气管。

优选地，反应器内同一高度的集气管伸出反应器之后合并成一根回流 管，同一高度的集气管收集的气体在反应器外的回流管内汇流。

优选地，下层集气管中集气孔的孔径大于上层集气管中集气孔的孔 径；和/或，下层集气管中相邻两个集气孔之间的间距小于上层集气管中 相邻两个集气孔之间的间距；和/或，下层集气管的管径大于上层集气管 的管径。

优选地，集气管位于集气罩的倒V字型结构的顶部。

优选地，每层包括至少两个集气罩和集气管；至少一层集气管按照如 下方式分布：

任意两根集气管之间相互平行；

或，所有集气管呈放射状分布，任意两根集气管之间互不平行；

或，至少两根集气管之间相互平行，至少一根集气管与所述至少两根 集气管之间呈锐角夹角；

或，该层划分成至少两个集气管区，对于每一个集气管区中的集气管： 任意两根集气管之间相互平行，或所有集气管呈放射状分布、任意两根集 气管之间互不平行，或至少两根集气管之间相互平行、至少一根集气管与 该集气管区内的所述至少两根集气管之间呈锐角夹角。

优选地，相互平行的两根集气管沿着相同或相反的方向穿过反应器侧 壁伸出至反应器外。

优选地，位于不同层的两根集气管之间相互平行和/或形成锐角夹角。

优选地，所述集气管的一端固定在反应器侧壁上。