一种新型高浓度化工废水湿式氧化装置的制作方法

本实用新型属于化工废水理装置领域，特别是涉及一种新型高浓度化工废水湿式氧化装置。

背景技术：

我国工业以重化工为主，重化工是典型的高耗能、高污染行业，工业的快速发展必然伴随着巨大的“三废”排放问题。工业废水的不达标排放已成为影响我国水资源安全的首要因素，其中化工废水等高浓度难降解有机废水对环境的污染威胁更为严重。化工废水普遍具有有机物浓度高、含盐量高、毒性强等特点，通常属于国家危废。当前国内外采用的处理方法主要有生化法，物理法，焚烧法等。绝大多数化工废水生化性极差，常规的生化法难以保证出水达标排放。物理法更无法实现废水中有机污染物的彻底去除，一般仅用作预处理手段。

湿式氧化氧化法作为高级氧化法之一，指在高温、高压液相水溶液中，可能会含有催化剂，以空气中的氧气为氧化剂，实现溶液中悬浮或溶解态有机物的氧化降解。催化湿式氧化技术是湿式氧化技术中的一种，催化剂是湿式催化氧化的核心，到目前为止，用于湿式催化氧化反应的催化剂主要有两类，一类是贵金属类催化剂，另一类是过度金属氧化物催化剂。目前大多数采用的催化剂为cu/ce复合金属氧化物，其具有过渡金属元素中对氧化反应具有最佳的催化能力的活性组分，现有的对于高浓度化工废水的处理采用平行排列的组合式处理装置对高浓度化工废水进行处理，并通过直接向反应装置内放置催化剂进行反应，在对高浓度化工废水处理完毕后，由于催化剂不发生反应会沉淀并与废液相混合，再次回收利用困难，且现有的处理高浓度农药化工废水的装置一体化自动控制水平低，平行排列的组合式处理装置中的各处理罐相连接过多的依赖于电泵增压驱动，在将高浓度化工废水输入至催化湿式氧化反应釜内之前，一般需要在预加热高压存储罐对高浓度化工废水进行预加热，现有的加热方式是直接通过供电加热进行，未对催化湿式氧化反应釜的余热进行利用，造成运行和工作成本高的问题，因此，针对以上问题，提供一种新型高浓度化工废水湿式氧化装置具有重要意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型高浓度化工废水湿式氧化装置，通过提供一种由上至下设置由支撑柱和多层层板构成的支撑架结构，支撑架沿竖直方向上安装有氮气高压存储罐、氧气高压存储罐、预加热高压存储罐、催化湿式氧化反应釜、冷凝罐，螺旋环绕贴附于加热炉外周侧壁上的第一热循环管，预加热高压存储罐的外周侧壁螺旋环绕贴附有第二热循环管；第一热循环管的出水端和入水端分别连接出有一出水管和入水管与第二热循环管的进水口和入水口相连通；第一热循环管和第二热循环管均采用截面为d形并贴附于外侧壁的铝管；搅拌器包括至少两组环绕设置于转动轴周侧呈面板型的搅拌扇叶结构，相邻两组搅拌扇叶结构交错设置，搅拌扇叶结构包括套接并焊接固定的圆环、环绕设置于圆环周侧的若干扇叶，扇叶的外端部竖直设置有挡板，扇叶和挡板的表面均布开设有周侧壁涂覆有催化剂的栅孔；各通电装置与控制器电性相连，解决了对高浓度化工废水进行催化湿式氧化反应后催化剂回收利用困难，处理高浓度化工废水的装置一体化自动控制水平低，平行排列的组合式处理装置中的各处理罐相连接过多的依赖于电泵增压驱动，一般需要在预加热高压存储罐对高浓度化工废水进行预加热，现有的加热方式是直接通过供电加热进行，未对催化湿式氧化反应釜的余热进行利用造成运行和工作成本高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的一种新型高浓度化工废水湿式氧化装置，包括由底板、位于底板上方的层板、顶板以及竖直设置的支撑柱构成的支撑架，固定安装于顶板上表面的氮气高压存储罐、氧气高压存储罐、预加热高压存储罐，固定安装于层板上表面并与氮气高压存储罐、氧气高压存储罐、预加热高压存储罐分别通过第一连接管、第二连接管、第三连接管相连通的催化湿式氧化反应釜以及通过分支管和第四连接管与催化湿式氧化反应釜相连通的冷凝罐，固定安装于底板上表面并与冷凝罐底部之间通过第五连接管相连通的冷凝水收集箱以及通过第六连接管与催化湿式氧化反应釜底部相连通的排水收集箱；

所述催化湿式氧化反应釜包括釜体，包裹于釜体外周侧部环绕贴附设置有电加热丝的加热炉，螺旋环绕贴附于加热炉外周侧壁上的第一热循环管，安装于釜体的釜盖外顶部由防爆电机、减速机、磁力耦合器构成的搅拌驱动机构，安装于防爆电机的转动轴上的搅拌器，均布环绕设置于釜体内周侧壁并间隔竖直设置的涂覆有催化剂层的凸条以及内壁涂覆有活性炭层的凹槽，安装于釜体内顶壁并带有弧形蒸汽引流腔室的蒸汽引流管；

所述预加热高压存储罐的外周侧壁螺旋环绕贴附有第二热循环管；所述第一热循环管的出水端和入水端分别连接出有一出水管和入水管与第二热循环管的进水口和入水口相连通；所述第一热循环管和第二热循环管均采用截面为d形并贴附于外侧壁的铝管；

所述搅拌器包括至少两组环绕设置于转动轴周侧呈面板型的搅拌扇叶结构，相邻两组所述搅拌扇叶结构交错设置，所述搅拌扇叶结构包括套接并焊接固定的圆环、环绕设置于圆环周侧的若干扇叶，所述扇叶的外端部竖直设置有挡板，所述扇叶和挡板的表面均布开设有周侧壁涂覆有催化剂的栅孔；

所述分支管与蒸汽引流管相连通，所述分支管与第四连接管的连接位置处设置有一内置有抽风机的连接腔室；

所述冷凝罐的外侧壁连通有一排气管，所述排气管上安装有后压力控制器和尾气流量计；所述支撑架上安装有控制面板。

进一步地，所述第一连接管和第二连接管上分别各安装有气体流量计和电磁阀。

进一步地，所述第三连接管上安装有液体流量计和电磁阀。

进一步地，所述预加热高压存储罐的侧部连接有一入料管，所述入料管上安装有一电磁阀和离心泵，所述入料管的一端连接高浓度化工废水源。

进一步地，所述出水管与第二热循环管之间安装有一隔膜泵。

进一步地，所述第一连接管和第二连接管上共同安装有一压力调节阀。

进一步地，所述第六连接管和第五连接管上分别安装有一电磁阀。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过提供一种由上至下设置由支撑柱和多层层板构成的支撑架结构，支撑架沿竖直方向上安装有氮气高压存储罐、氧气高压存储罐、预加热高压存储罐、催化湿式氧化反应釜、冷凝罐，螺旋环绕贴附于加热炉外周侧壁上的第一热循环管，预加热高压存储罐的外周侧壁螺旋环绕贴附有第二热循环管；第一热循环管的出水端和入水端分别连接出有一出水管和入水管与第二热循环管的进水口和入水口相连通；第一热循环管和第二热循环管均采用截面为d形并贴附于外侧壁的铝管；搅拌器包括至少两组环绕设置于转动轴周侧呈面板型的搅拌扇叶结构，相邻两组搅拌扇叶结构交错设置，搅拌扇叶结构包括套接并焊接固定的圆环、环绕设置于圆环周侧的若干扇叶，扇叶的外端部竖直设置有挡板，扇叶和挡板的表面均布开设有周侧壁涂覆有催化剂的栅孔；各通电装置与控制器电性相连，具有对高浓度化工废水进行催化湿式氧化反应后催化剂回收利用高效便捷，处理高浓度化工废水的装置一体化自动控制水平高，无需过多的依赖于电泵增压驱动，对催化湿式氧化反应釜的余热进行利用，运行和工作成本低的优点。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种新型高浓度化工废水湿式氧化装置的整体结构示意图；

图2为图1中催化湿式氧化反应釜的结构示意图；

图3为图2中釜体的结构示意图；

图4为图2中转动轴与搅拌扇叶结构的安装结构示意图；

图5为图4的结构俯视图；

图6为图2中第一热循环管的剖视图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-支撑架，101-底板，102-层板，103-顶板，104-支撑柱，2-催化湿式氧化反应釜，201-釜体，2011-凸条，202-加热炉，2021-电加热丝，203-釜盖，204-防爆电机，2041-减速机，2042-磁力耦合器，2043-转动轴，205-搅拌器，2051-干扇叶，2052-挡板，2053-栅孔，2054-圆环，206-蒸汽引流管，2061-分支管，207-第一热循环管，2071-入水管，2072-出水管，208-第三连接管，209-第六连接管，3-氮气高压存储罐，301-第一连接管，4-氧气高压存储罐，401-第二连接管，5-预加热高压存储罐，501-入料管，502-第二热循环管，503-隔膜泵，6-冷凝罐，601-连接腔室，6011-抽风机，602-排气管，6021-后压力控制器，6022-尾气流量计，603-第五连接管，7-排水收集箱，8-冷凝水收集箱，9-控制面板，10-压力调节阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上方”、“竖直”、“上表面”、“底部”、“外”、“周侧面”、“侧部”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1-6所示，本实用新型的一种新型高浓度化工废水湿式氧化装置，包括由底板101、位于底板101上方的层板102、顶板103以及竖直设置的支撑柱104构成的支撑架1，固定安装于顶板103上表面的氮气高压存储罐3、氧气高压存储罐4、预加热高压存储罐5，固定安装于层板102上表面并与氮气高压存储罐3、氧气高压存储罐4、预加热高压存储罐5分别通过第一连接管301、第二连接管401、第三连接管208相连通的催化湿式氧化反应釜2以及通过分支管2061和第四连接管604与催化湿式氧化反应釜2相连通的冷凝罐6，固定安装于底板101上表面并与冷凝罐6底部之间通过第五连接管603相连通的冷凝水收集箱8以及通过第六连接管209与催化湿式氧化反应釜2底部相连通的排水收集箱7；

如图2-3和图6所示，催化湿式氧化反应釜2包括釜体201，包裹于釜体201外周侧部环绕贴附设置有电加热丝2021的加热炉202，螺旋环绕贴附于加热炉202外周侧壁上的第一热循环管207，安装于釜体201的釜盖203外顶部由防爆电机204、减速机2041、磁力耦合器2042构成的搅拌驱动机构，安装于防爆电机204的转动轴2043上的搅拌器205，均布环绕设置于釜体201内周侧壁并间隔竖直设置的涂覆有催化剂层的凸条2011以及内壁涂覆有活性炭层的凹槽2012，安装于釜体201内顶壁并带有弧形蒸汽引流腔室的蒸汽引流管206；

预加热高压存储罐5的外周侧壁螺旋环绕贴附有第二热循环管502；所述第一热循环管207的出水端和入水端分别连接出有一出水管2072和入水管2071与第二热循环管502的进水口和入水口相连通；第一热循环管207和第二热循环管502均采用截面为d形并贴附于外侧壁的铝管；

如图4-5所示，搅拌器205包括三组环绕设置于转动轴2043周侧呈面板型的搅拌扇叶结构，相邻两组搅拌扇叶结构交错设置，搅拌扇叶结构包括套接并焊接固定的圆环2054、环绕设置于圆环2054周侧的若干扇叶2051，扇叶2051的外端部竖直设置有挡板2052，扇叶2051和挡板2052的表面均布开设有周侧壁涂覆有催化剂的栅孔2053；

分支管2061与蒸汽引流管206相连通，分支管2061与第四连接管604的连接位置处设置有一内置有抽风机6011的连接腔室601；

冷凝罐6的外侧壁连通有一排气管602，排气管602上安装有后压力控制器6021和尾气流量计6022；支撑架1上安装有控制面板9。

其中，第一连接管301和第二连接管401上分别各安装有气体流量计和电磁阀。

其中，第三连接管208上安装有液体流量计和电磁阀。

其中，预加热高压存储罐5的侧部连接有一入料管501，入料管501上安装有一电磁阀和离心泵，入料管501的一端连接高浓度化工废水源。

其中，出水管2072与第二热循环管502之间安装有一隔膜泵503。

其中，第一连接管301和第二连接管401上共同安装有一压力调节阀10。

其中，第六连接管209和第五连接管603上分别安装有一电磁阀。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。