催化加氢除氧器的制作方法

专利名称：催化加氢除氧器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水处理除氧设备，特别是一种以钯型树脂为催化剂的加氢除氧设备。
水中的溶解氧严重腐蚀钢铁表面，使锅炉、管道等的寿命大为缩短。目前工业锅炉给水除氧常见的方法有热力除氧、真空除氧、氧化还原树脂除氧等几种。但从实际情况看，除氧一直未能很好解决，缺点、问题很多，除氧效果远未达到规定的标准。近年来国外提出一种树脂除氧法，该树脂以坚实骨架结构的树脂为载体，将金属钯牢固吸附在其表面，经催化活性处理后具有高效催化作用。能在常温下使水中溶解的氧与氢迅速反应生成水。国内有关厂家根据这一原理，提出一种除氧器，主要由饱合器、中间水箱、中间水泵和催化树脂罐等组成。该设备存在如下不足1．饱和器装的是填料，靠氢气的扩散溶入流经的水中，这样不但溶氢的速度慢，效率低，而且很不稳定。但溶氢量的多少对除氧效果有直接影响。用填料法吸收氢气还会使一部分没有溶解的氢气以气泡形式进入水中，被中间水泵送到树脂罐内，大量气泡的存在会影响水中溶解氧和树脂的接触，最终影响除氧效果。2．中间水箱的存在使整个设备体积庞大，结构复杂、制造困难。3．树脂的利用率较低。该设备只利用了钯型树脂70~75％的交换容量，因此该设备树脂用量较大，运行成本较高。4．该设备必须采用中间水泵，水泵频繁启动易生成明火。该设备氢气源和中间水泵安装在一起，存在不安全因素。
本实用新型的目的是要克服现有技术的上述不足，而提供一种除氧效果稳定可靠、体积小、结构简单、树脂利用率高的催化加氢除氧器，可省去中间水箱和中间水泵。
本实用新型的解决方案是将催化加氢除氧器的氢气分配器和溶氢器连接于一体；氢气分配器处在溶氢器入口端，有含氧水管和氢气管通入；氢气分配器内有均匀分配气流的均布装置；溶氢器内装填有多个气水混合单元，经连通管路通入催化反应器顶部；催化反应器内设有均匀布水装置、收水器和钯型催化树脂。
上述溶氢器内的气水混合单元可以是金属波纹折片或异型倾斜叠片。
上述催化反应器的上部装有安全阀、氢气释放管和排空阀；催化反应器下部装有出水管路和出水阀。
以下结合附图
详细描述本实用新型的实施例。
附图是催化加氢除氧器的整体结构示意图。
参见附图，催化加氢除氧器主要由氢气分配器7、溶氢器8和催化反应器17等组成。其中氢气分配器7和溶氢器8连接为一体，既可以是立式，也可以是卧式。含氧水经供水管3、截止阀4与氢气管5首先进入氢气分配器7。氢气分配器内有均匀分配气流的装置，使氢气均匀分部于水中，之后进入上部的溶氢器8。为了准确控制加氢量，在氢气管路上装有氢气流量计6。溶氢器8内部装填有数个气水混合单元9，可以是不锈钢异型倾斜叠片或金属波纹折片等，以使气液高度混合。溶氢器8上端经连通管路10通入催化反应器17顶端的布水装置16，该装置使溶氢水均匀喷洒分散在钯型催化树脂18上，在流经树脂床层时，水中的氢和氧便可迅速化合生成水。
如图所示，催化反应器内除了布水装置16、收水器19和钯型催化树脂18外，在其上部还装有安全阀14、氢气释放管15和排空阀13等。在催化反应器下部装有出水阀25及取样阀26等。
本催化加氢除氧器中还设有一套反洗通路。如图，供水管1和催化反应器17的出水管24经反洗管路21相连，其上装有截止阀2、反洗进水阀23，并与收水器19、布水器16、连通管路10和反洗排水管路11、反洗排水阀12组成反洗通路；由管路22、回水阀20组成反洗回水通路。
工作时，含氧水经供水管1、3和截止阀4进入氢气分配器7，与氢气均匀混合后进入溶氢器8。在溶氢器中氢气充分溶解于水。溶解有足够氢气的水进入催化反应器17，通过钯型催化树脂床层，在其催化作用下氢与氧迅速化合生成水，从而除去水中的溶解氧。
在反应器工作半年后，需对反应器内的钯型催化树脂床层进行反洗。反洗水经供水管1、截止阀2、反洗进水阀23、出水管24流入催化反应器底部对树脂床层反洗、松层。水量大小由反洗进水阀23控制。此时出水阀25及取样阀26关闭。多余水经回水管路22、回水阀20回流到含氧水源。反洗后的水经布水器16、连通管路10、反洗排水管路11及反洗排水阀12排出。
本催化加氢除氧器与现有技术相比具有如下优点1、无论是间歇工作方式，还是连续工作方式，除氧效果稳定可靠，残余含氧量最低可达5ppb。正常工作时稳定在20ppb，明显低于国家锅炉水质标准的含氧量50ppb。
2、取消了中间水箱和中间水泵，因此体积、重量大为减少，消耗原材料少，制造成本低。正常工作和反洗时只使用一台泵，降低了能耗和一次性投入成本。
3、提高了钯型催化树脂的利用效率，比国内同类产品提高效率20~30％，减少了树脂用量，成本降低20％左右。
4、设备安全可靠。氢气源远离水泵、电气柜等可能产生明火的设备。本设备装有安全阀和氢气释放管路，多余未溶的氢气可安全排出室外。
5、由于采用溶氢器和氢气分配器，能确保水中溶解足够量的氢，采用氢气流量计可控制加氢量，保证了除去水中溶解氧所需氢气的准确量，控制更方便，更节约氢气。
6、催化加氢除氧器在除氧过程中反应产物为水，催化剂可反复使用，无需再生，无污染。
7、本设备广泛适用于工业锅炉、化肥、发电厂、电子和食品等行业。
权利要求1.催化加氢除氧器，包括氢气分配器(7)、溶氢器(8)和催化反应器(17)，其特征在于所说的氢气分配器(7)和溶氢器(8)连接于一体；氢气分配器(7)处在溶氢器入口端，有含氧水管(3)和氢气管(5)通入；氢气分配器内有均匀分配气流的均布装置；溶氢器(8)内装填有多个气水混合单元(9)，经连通管路(10)通入催化反应器(17)顶部；催化反应器内设有均匀布水装置(16)、收水器(19)和钯型催化树脂(18)。
2.如权利要求1所述的除氧器，其特征在于溶氢器(8)内的气水混合单元(9)是金属波纹折片或异型倾斜叠片。
3.如权利要求1或2所述的除氧器，其特征在于催化反应器(17)上部装有安全阀(14)、氢气释放管(15)和排空阀(13)；催化反应器下部装有出水管路(24)和出水阀(25)。
4.如权利要求1所述的除氧器，其特征在于供水管(1)和催化反应器(17)的出水管(24)经管路(21)相连，其上装有截止阀(2)、反洗进水阀(23)，并与收水器(19)、布水器(16)、连通管路(10)和反洗排水管路(11)、反洗排水阀(12)组成反洗通路；由管路(22)、回水阀(20)组成反洗回水通路。
专利摘要催化加氢除氧器涉及水处理设备。它的氢气分配器和溶氢器连接为一体。溶氢器内装填有多个气水混合单元。催化反应器内部装有布水装置等,外部装有氢气释放管和排空阀等。并且装有反洗通路。该设备能确保水中溶解足够量的氢,除氧效果稳定可靠,残余含氧量稳定在20ppb,明显低于国家锅炉水质标准的50ppb。取消了中间水箱和中间水泵,体积重量大为减少。提高了钯型催化树脂的利用效率,成本降低20%左右。设备安全可靠,便于进行反洗。
文档编号C02F1/58GK2344393SQ9823298
公开日1999年10月20日 申请日期1998年9月7日 优先权日1998年9月7日
发明者骆幼龙, 张利民, 方新文, 李鹏 申请人:西安宇航工业水处理新技术有限公司