[发明专利]一种螺旋套管反应器及微通道湿式氧化系统

说明书

本发明涉及工业废水处理技术领域，具体涉及一种螺旋套管反应器及微通道湿式氧化系统，螺旋套管反应器包括：内管为至少一根拧成麻花螺旋状的管，以在外周形成螺旋沟槽；外管套在内管外，外管内壁与螺旋沟槽间形成空腔;微通道湿式氧化系统包括：进料单元和反应单元；反应单元与进料单元连接；反应单元包括：微通道反应器组，一端与进料单元连接；螺旋套管反应器与微通道反应器组的另一端连接。本申请方案提高内管与空腔流体的传热系数，增强传质的效果；强化换热和反应物质的混合效果，提升反应速率，缩短反应时间；反应单元具有耐高温和耐高压性能；不仅强化气液混合及传质效果，减少反应时间，而且减小反应器容积，降低投资并减少占地面积。

技术领域

本发明涉及工业废水处理技术领域，具体涉及一种螺旋套管反应器及微通道湿式氧化系统。

背景技术

工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、产品以及生产过程中产生的污染物等。工业废水主要来源于化工、医药、纺织和造纸等行业。

工业废水的成分复杂。现阶段对于高浓度难降解的工业废水，普遍采用焚烧或湿式氧化处理工艺。焚烧处理工艺的流程相对简单，一般是在高温条件下，将有机物燃烧分解，但易造成二次污染，需继续配合后续处理工序，方可达标排放，并且运行成本较高。湿式氧化处理工艺，一般是在高温高压的条件下，例如在200~300℃和3~10MPa的条件下，以空气或氧气为氧化剂，将有机物降解为CO₂和H₂O，具有适用范围广、无二次污染、处理效率高和运行成本低的优点。近年来，采用湿式氧化处理高浓度工业废水的工艺得到市场的广泛认可，尤其是在化工、染料、医药和农药等行业内，已有许多施行的案例。

但是，现有的工业化湿式氧化装置，使用空压机或增压机将空气或氧气输送至塔式反应器；工业废水经高压泵输送至预热器预热，再输送至塔式反应器，塔式反应器内的温度提升缓慢，预热工序时间长；工业废水与氧气或空气在塔式反应器内混合，反应时间约1~2h，气液混合的效果差，氧化效率低。而且，塔式反应器具有较大的容积，气液混合物的换热效率低，换热器的换热面积大，总体的占地面积大。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中湿式氧化处理工艺中采用的塔式反应器体积大、反应和换热效率低的缺陷，基于以上情况，开发一种体积小、反应和换热效率高的反应器十分必要。

为了实现上述目的，本发明提供一种螺旋套管反应器，包括：

内管，为至少一根拧成麻花螺旋状的管，以在内管的外周形成螺旋沟槽；

外管，套设在所述内管外，所述外管的内壁与所述螺旋沟槽之间形成空腔。

可选地，还包括：

第一进管，与所述内管的一端连通，以通入工业废水和气体的混合物；

第一出管，与所述内管的另一端连通，以排出工业废水和气体的混合物；

第二进管，与所述空腔的一端连通，以通入热液；

第二出管，与所述空腔的另一端连通，以排出热液。

本发明还提供一种微通道湿式氧化系统，包括：

进料单元，以调控待处理的工业废水和气体；

反应单元，与所述进料单元连接，以进行氧化反应；

所述反应单元包括：

微通道反应器组，一端与进料单元连接，包括多个串联的微通道反应器；

所述的螺旋套管反应器，与所述微通道反应器组的另一端连接。

可选地，所述微通道反应器组包括：串联的第一组微通道反应器和第二组微通道反应器；