[发明专利]一种工业流化床反应器

说明书

本发明公开了一种工业流化床反应器，反应器包括反应器外壳、多个导流筒以及设置于导流筒底部的多个气体分布器，多个所述导流筒轴线平行且相互间隔的设置在所述反应器外壳内，导流筒之间以及导流筒与反应器外壳之间采用支撑板经焊接或螺栓连接。通过合理设计导流筒布置方式，提高了氧气利用率，在不改变反应器整体高度情况下，改善了反应器内的流化状态，满足了微生物好氧生化所需氧气与进气量的最优匹配，并减小用气量，提高了反应器的传质效率。

技术领域

本发明属于废水、污水处理生物流化床设计领域，具体涉及.一种工业流化床反应器。

背景技术

好氧生物流化床反应器在废水处理领域有着广泛的应用，反应器具有结构简单、能耗低、剪切应力小、混合好等优点，是目前应用最广泛的生物反应设备。在工程设计上如何进一步优化好氧生物流化床的内构件设计，加强反应器混合、传质，使COD去除更快速、高效、低耗，是目前好氧生物流化床污水生物处理技术研究的重点。好氧生物流化床反应器设计中循环液速及气含率是关键参数，工业生产过程中要求反应器内保持较高的气含率和循环液速，从而达到较高的生产效率，而导流筒直径、高径比(导流筒高与直径的比值)与环隙比(升流区截面积与降流区截面积的比值)的取值对这两个参数有很大的影响。

好氧生物流化床反应器是在鼓泡床内部放置隔板或圆管(导流筒)，将反应器内部分隔为不同的流道，根据气体入口位置的不同又可分为中心气升式和环隙气升式反应器。目前国内生物流化床反应器所采用的大多是中心气升式的形式，导流筒与导流隔板连接处存在较大死角，流化效果不理想，且随着处理量的增大，反应器体积也越来越大，该种形式的内构件布置方式已很难保证反应器内部的正常流化，流化效果不理想、气液传质效率降低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供.一种工业流化床反应器，其能解决上述问题。

反应器原理：好氧生物流化床反应器内部由导流筒分为四个部分，分别为上升段、下降段、气液分离器和底部连接段，导流筒内部为上升段，外部为下降段，上部为气液分离区，下部为底部连接段。上升段中气体含量较高，下降段中气体含量偏低，由于气含率的不同在两管间产生了压力差，推动液体在反应器内循环流动，气体由上升段下部进入反应器，气液混合物沿上升段上升至反应器上部，气液分离后气体由反应器顶部出口离开，液体进入下降段，不含或含少量气体的液体进入下降段向下回流至反应器底部通过底部连接段重新进入上升段，完成气升式环流反应器中的物质循环。由于上升段中的气含率较高，气液传质主要在这个区间内进行。

设计目的：本发明的目的是克服现有流化床反应器床体结构工程放大后存在的流化效果不理想、气液传质效率降低、单套反应器处理能力受限等问题，提供了一种工程上解决问题的方案。本发明主要解决以下问题：解决多直径导流筒在同一反应器内合理化布置问题；优化流化床反应器内部局部环隙比，提高反应器内流化传质效果；反应器高度限制后，通过增加反应器直径、增加导流筒数量以提高处理量，在一定的高度下，随着反应器处理量的增加，反应器直径可以相应增大，导流筒数量随之增加。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种工业流化床反应器，所述反应器包括反应器外壳、多个导流筒以及设置于导流筒底部的多个气体分布器，多个所述导流筒轴线平行且相互间隔的设置在所述反应器外壳内，导流筒之间以及导流筒与反应器外壳之间采用支撑板经焊接或螺栓连接。

优选的，多个所述导流筒在所述反应器外壳内成径向辐射分布。

优选的，多个所述导流筒在所述反应器外壳内由内向外布置在环形同心非等直径分布圆上。

优选的，多个所述导流筒沿直径方向由内向外设置在反应器外壳内的多个分布区，多个所述分布区由内向外依次布置。

优选的，多个所述分布区内设置多个等直径或不等直径的导流筒。