[发明专利]一种消除水中溶解氧的装置及其使用方法

说明书

本发明提供一种消除水中溶解氧的装置，为立式罐形容器或塔器；所述装置的内部从上之下依次布置气相空间、丝网孔板、催化层、丝网孔板、填料层、丝网孔板和氢气分布器；所述装置的底部设有进水口，所述装置的下部设有进气口；所述装置的顶部设有出气口，所述装置的上部设有出气口。本发明提供的消除水中溶解氧的装置及其使用方法，将传统的催化加氢除氧装置中的三个单元集成到一个单元内，减小占地面积、简化系统、降低成本，性能仍满足使用要求。

技术领域

本发明涉及一种消除水中溶解氧的装置及其使用方法。

背景技术

在常温常压下，水中会溶有一定量的氧气，溶解氧浓度一般为8～10mg/L。在核电站除盐水、锅炉给水及半导体等超纯水应用领域中，高浓度的溶解氧会加重设备的腐蚀，从而缩短设备的使用寿命，严重情况下可引发事故。因此，核电站、锅炉及半导体行业严格限制水中溶解氧浓度，不能超过20μg/L，甚至低于10μg/L。

传统的溶解氧去除方法有热力除氧、真空除氧、解吸除氧、化学除氧等，但是无论哪种方法，都由于自身的缺陷而存在一定的局限性，不是会使处理后的水质发生变化(如含肼而有毒性；增加CO₂含量而降低pH值；增加水的干燥余量；或产生二价铁)，就是要求高位布置或占地面积大，或是操作复杂、运行费用高。一般认为大气式热力除氧效果较为稳定，对水质无影响，但仍要求高位布置；需要大量蒸汽，运行费用较高。德国拜耳公司提出了“催化树脂加氢除氧方法”——将一种适当的还原剂(如氢气)溶解于待处理的水中，然后通过催化树脂床，氢氧复合从而实现除氧，特别适用于超纯水的生产过程中去除水中溶解的氧。采用该方法的装置主要由气液静态混合器、树脂床反应器、脱气罐等单元组成。气液静态混合器作用为将氢气与待处理水充分混合，完成氢气向水相主体传质；树脂床反应器内装填催化除氧树脂，水中的溶解氢与溶解氧在催化除氧树脂作用下反应生成水；脱气罐用于将未溶解的氢气与水分离。

传统的采用催化加氢方法的除氧装置主要由气液静态混合器、树脂床反应器、脱气罐等单元组成，占地面积大，系统较复杂，成本高。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种消除水中溶解氧的装置。

本发明提供的固体催化剂评价装置，为立式罐形容器或塔器；所述装置的内部从上之下依次布置气相空间、丝网孔板、催化层、丝网孔板、填料层、丝网孔板和氢气分布器；所述装置的底部设有进水口，所述装置的下部、高于所述进水口的位置设有进气口，所述进气口与所述氢气分布器连接；所述装置的顶部设有出气口，所述装置的上部、低于所述出水口的位置设有出气口，所述出气口与所述气相空间连接；所述气相空间、所述催化层、所述填料层和氢气分布器所在的进水进气部分的高度比为0.1～0.5:1:0.1～1:0.1～0.5。

优选地，所述氢气分布器为环形管路。

优选地，所述环形管路上设有均匀开孔或设有喷嘴，孔径或喷嘴的直径为1～3mm。

优选地，所述填料层为拉稀环、鲍尔环或规整填料层。

优选地，所述催化层装填有除氧催化剂，所述除氧催化剂采用离子交换树脂作为载体，贵金属钯为活性组分；所述除氧催化剂中的钯含量为0.2～3g/L。

优选地，所述催化层的上部和下部分别设置催化剂加料口和放料口。

优选地，所述丝网孔板由不锈钢丝网和不锈钢孔板焊接而成，所述不锈钢丝网孔径为0.1～0.3mm，所述不锈钢孔板开孔直径为5～15mm。

优选地，所述装置的直径为100～1500mm。

本发明的另一目的在于，提出一种上述消除水中溶解氧的装置的使用方法，包括如下步骤：

氢气由所述进气口输入，待处理的含氧水由所述进水口输入，含氧水的水速率为30～100BV/h，氢气的速率为水速率的20％～50％；