[发明专利]一种强化多相流湿式催化氧化装置及其方法和应用

说明书

本发明属于湿式催化氧化领域，具体涉及一种强化多相流湿式催化氧化装置及其方法和应用，具体涉及一种利用水力空化技术强化多相流湿式催化氧化装置及其方法和应用。在水平旋流中心轴形成一个真空区域，气体在该区域内聚集，液体不断切割该区域气体，气液传质不断进行，装置中形成了多相流非均相传质体系，密度不同、流动性不同的物质在多相流运动中，在一定压力作用下不断在促使气体不断溶解于水中的传质过程得到延长，最大限度的提高了传质效率，降低了实现湿式氧化的温度和压力要求，节约成本与降低能耗，整个装置结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。

技术领域

本发明属于湿式催化氧化领域，具体涉及一种强化多相流湿式催化氧化装置及其方法和应用，具体涉及一种利用水力空化技术强化多相流湿式催化氧化装置及其方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

湿式氧化法一般是在高温(150～350℃)、高压(0.5～20MPa)下，利用氧化剂将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水，从而达到去除污染物的目的。与常规方法相比，具有适用范围广，处理效率高，极少有二次污染，氧化速率快，可回收能量及有用物科等特点，因而受到了世界各国科研人员的广泛重视，是一项很有发展前途的水处理方法。

但发明人研究发现湿式氧化法在实际推广应用方面仍存在着一定的局限性：

①设备腐蚀严重、投资较大，湿式氧化一般要求在高温高压的条件下进行，其中间产物往往为有机酸，故对设备材料的要求比较高，须耐高温、高压，并耐腐蚀，因此设备费用大，系统的一次性投资高；

②处理成本较高，由于湿式氧化反应中需维持在高温高压的条件下进行，故仅适于小流量高浓度的废水处理，对于低浓度大水量的废水则很不经济；

③氧化不完全。即使在很高的温度下，对某些有机的去除效果也不理想，难以做到完全氧化，甚至在湿式氧化过程中可能会产生毒性与抗降解难度更大的中间产物。

在湿式氧化法的基础上发展起来的湿式催化氧化法，通过投加催化剂提高该技术的氧化能力、降低反应温度和压力。

但是发明人还研究发现，简单通过投加催化剂并不能从根本上提高催化效果，反而会提高生产成本。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提出一种强化多相流湿式催化氧化装置及其方法和应用，具体为一种利用水力空化技术强化多相流湿式催化氧化装置及其方法和应用。在水平旋流中心轴形成一个真空区域，气体在该区域内聚集，液体不断切割该区域气体，气液传质不断进行，装置中形成了多相流非均相传质体系，密度不同、流动性不同的物质在多相流运动中，在一定压力作用下不断在促使气体不断溶解于水中的传质过程得到延长，最大限度的提高了传质效率，降低了实现湿式氧化的温度和压力要求，节约成本与降低能耗，整个装置结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。

具体地，本发明是通过如下所述的技术方案实现的：

本发明第一方面，提供一种强化多相流湿式催化氧化装置，包括第一壳体和至少一个过滤网，第一壳体内部为空腔，顶端设有至少一个氧化液入口，过滤网为圆筒状，位于空腔的上端，氧化液入口位于过滤网内侧，第一壳体和过滤网同轴；过滤网底部为底板，底板下方连接氧化液管道，氧化液管道出水口位于第一壳体侧壁，第一壳体腔体内上方沿轴向设有微波发生装置，微波发生装置与第一壳体同轴；第一壳体侧壁上沿切线方向设有至少一个流体入口。

本发明第二方面，提供一种强化多相流湿式催化氧化方法，使用强化多相流湿式催化氧化装置，在氧化液入口输入氧化液，在流体入口输入待处理液体，进行旋流、氧化反应。

本发明第三方面，提供一种强化多相流湿式催化氧化装置在混合、非均相传质、催化氧化过程中的应用。