[实用新型]一种用于热催化反应的加热辅助系统

说明书

本实用新型涉及一种用于热催化反应的加热辅助系统，包括：原水罐、一级热交换器、二级热交换器、三级热交换器、四级热交换器、反应器和热水罐；原水罐通过两路水管分别连接四级热交换器和三级热交换器，四级热交换器连接一级热交换器，一级热交换器和三级热交换器均连接二级热交换器；反应器连接热水罐，热水罐通过循环热水泵连接一级热交换器。本实用新型的有益效果是：构建了热量梯级高效利用的热交换系统，通过多级热交换器将能量梯级使用，并通过循环热水泵连接热水罐和一级热交换器实现了热水回用，使能量利用达到最大化，减少了处理过程中对新鲜蒸汽的需求。

技术领域

本实用新型属于废水处理领域，尤其涉及一种用于热催化反应的加热辅助系统，可用于高盐高COD有机废水过硫酸盐热催化化学反应的前置预热系统。

背景技术

伴随着当代社会经济的快速发展，工业废水排放量剧增，导致了严重的水污染问题。工业废水中有毒有害物质种类繁多，尤其是煤化工、印染、制药等废水因其含有高浓度的有机污染物，其废水的抗光解、抗生物降解、抗氧化能力增强，具有毒性强、可生化性差、污染物组分含量复杂等特点，是目前废水处理的难点。现有的高级氧化处理技术可以有效降解大部分的有机物，但对一些持久性的有机污染物(POPs)，如多环芳烃、全氟辛烷、六溴联苯、六氯苯、磺酸类等物质，需要更强的外部能量场与高级氧化协同进行处理和降解，才能达到预期效果。

从目前国内外研究现状来看，近几年来，过硫酸盐热催化高级氧化技术一直是环境催化领域研究的热点，然而由于该技术工艺复杂，且需要大量热源加热，所以一直没有走出实验室，国内未见有可以工程应用的实用技术、工艺、设备、材料。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种用于热催化反应的加热辅助系统。

这种用于热催化反应的加热辅助系统，包括：原水罐、一级热交换器、二级热交换器、三级热交换器、四级热交换器、反应器和热水罐；

原水罐通过两路水管分别连接四级热交换器和三级热交换器，四级热交换器连接一级热交换器，一级热交换器和三级热交换器均连接二级热交换器；二级热交换器的出口端设有温度传感器，二级热交换器的出口端分别通过循环阀、出口阀和蒸汽阀连接原水罐、反应器和蒸汽管道，二级热交换器的出口端还设有一个回水阀；所述循环阀、出口阀和蒸汽阀均连接二级热交换器出口端的温度传感器；

反应器连接热水罐，热水罐通过循环热水泵连接一级热交换器；热水罐连接也有温度传感器，热水罐还通过蒸汽阀连接蒸汽管道，蒸汽阀热水罐处的温度传感器；蒸汽的温度高于℃，热水罐内的热水温度为50～110℃。

作为优选：原水罐的出水口连接进料泵的进口，进料泵的出口分为主路和支路，主路连接四级热交换器，支路连接三级热交换器。

作为优选：热水罐内上部、中部和下部也分别设有温度传感器，热水罐内还设有加热用盘管。

作为优选：所述进料泵和蒸汽管道均设有流量传感器。

作为优选：所述一级热交换器、二级热交换器、三级热交换器和四级热交换器的换热效率均大于等于98.5％。

本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型根据过硫酸盐热催化的化学反应热力学原理，构建了热量梯级高效利用的模块化配套的热交换系统，设置了多级热交换器，能够实现能量的梯级使用，并通过循环热水泵连接热水罐和一级热交换器实现了热水回用，使能量利用达到最大化，减少了对新鲜蒸汽的需求。

2)本实用新型在多级热交换器出口与反应器之间设有由温度传感器控制的循环阀和出口阀，可以根据多级热交换器出口处废水的温度进行调控，确保废水达到设定温度后再进入反应器，提升了废水处理质量，适用于有机废水过硫酸盐热催化反应的加热辅助。