申請(qǐng)日2014.01.08
公開(kāi)(公告)日2015.07.08
IPC分類號(hào)C02F1/72
摘要
本發(fā)明涉及一種催化濕式氧化處理反應(yīng)塔及使用該塔處理高濃有機(jī)廢水的方法及裝置。高濃有機(jī)廢水(COD≥5000mg/L)依次通過(guò)原水儲(chǔ)罐(1)、高壓泵(2)、過(guò)濾器(3)、高壓緩沖罐(4)、換熱器(5)后，通過(guò)反應(yīng)塔(7)底部設(shè)有高壓液體分布器(8)，與空壓機(jī)(6)壓縮并通過(guò)高壓氣體分布器(9)的高壓空氣在反應(yīng)塔(7)中進(jìn)行接觸并充分反應(yīng)后，進(jìn)入到氣液分離罐(10)，分離的氣相通過(guò)尾氣吸收塔(11)處理后達(dá)標(biāo)排放，分離的水相通過(guò)廢水緩沖罐(12)統(tǒng)一達(dá)標(biāo)排放。本方法及裝置可連續(xù)高效處理多種高濃難降解有機(jī)廢水，COD去除率均大于95%，成功實(shí)現(xiàn)CWAO處理技術(shù)的工業(yè)化開(kāi)發(fā)，對(duì)該技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的大幅推廣和應(yīng)用具有非常重要的意義。
權(quán)利要求書(shū)
1.用于利用催化濕式空氣氧化法處理高濃有機(jī)廢水的反應(yīng)塔，其特征在于，在反應(yīng)塔的 內(nèi)部空間中、優(yōu)選在反應(yīng)塔內(nèi)部空間的底部，設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)氣液兩相在反應(yīng)塔中的充分混合 的高壓液體分布器和高壓氣體分布器，其中高壓氣體分布器位于反應(yīng)塔內(nèi)的底部，和高壓液 體分布器位于高壓氣體分布器的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)塔，其特征在于，高壓液體分布器為一個(gè)或多個(gè)，優(yōu)選2-20 個(gè)，更優(yōu)選3-15個(gè)伸入反應(yīng)塔內(nèi)部的中空管，管內(nèi)空間(或內(nèi)腔)為廢水流通孔道，在每一個(gè) 中空管的下側(cè)面均開(kāi)設(shè)有多個(gè)，優(yōu)選5～100個(gè)，更優(yōu)選10-80個(gè)廢水噴射口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)塔，其中高壓液體分布器的廢水噴射口的立體形狀為錐體、 棱臺(tái)、圓臺(tái)、圓柱體、正方體或者長(zhǎng)方體，優(yōu)選圓臺(tái)形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的反應(yīng)塔，其中高壓液體分布器是橫截面為梯形、 三角形、矩形或圓環(huán)形的中空管。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任何一項(xiàng)所述的反應(yīng)塔，其中廢水流通孔道的橫截面是梯形或三 角形或矩形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)所述的反應(yīng)塔，其中反應(yīng)塔的內(nèi)直徑為200-2500mm， 優(yōu)選450-1400mm，高度為2-15m，優(yōu)選4-8m;和/或，伸入反應(yīng)塔內(nèi)部的中空管的長(zhǎng)度為 反應(yīng)塔的內(nèi)直徑的50%～99%，優(yōu)選70～95%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任何一項(xiàng)所述的反應(yīng)塔，其特征在于，高壓氣體分布器是由一個(gè) 或多個(gè)，優(yōu)選2-20個(gè)，更優(yōu)選3-15個(gè)氣體通道構(gòu)件、填充在這些氣體通道構(gòu)件之間的惰性 填料和外圍金屬網(wǎng)組成，其中在該構(gòu)件的周?chē)虮谏戏植剂硕鄠�(gè)氣體分散孔;優(yōu)選的是，高 壓氣體分布器的氣體通道構(gòu)件是在管壁上具有多個(gè)氣體分散孔的中空管式氣體通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的反應(yīng)塔，其特征在于，高壓氣體分布器內(nèi)的氣體通道構(gòu)件的形 狀為錐體、棱臺(tái)、圓臺(tái)、圓柱體、正方體或者長(zhǎng)方體，優(yōu)選圓柱體。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的反應(yīng)塔，其中氣體通道構(gòu)件的個(gè)數(shù)為1-20個(gè)，更優(yōu)選2-16 個(gè)，優(yōu)選3-10個(gè);和/或，氣體通道的高度是高壓氣體分布器的高度的40～90%，優(yōu)選50～80 %。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中任何一項(xiàng)的反應(yīng)塔，其特征在于，氣體通道構(gòu)件上的氣體分散孔 為圓形、菱形、正方形或者長(zhǎng)方形，優(yōu)選長(zhǎng)方形;優(yōu)選的是，單個(gè)氣體通道構(gòu)件上的氣體分 散孔的個(gè)數(shù)為1-20個(gè)，優(yōu)選5-10個(gè);和/或，氣體通道上的氣體分散孔為對(duì)稱或者不對(duì)稱分 布，優(yōu)選不對(duì)稱分布。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中任何一項(xiàng)所述的反應(yīng)塔，其特征在于，惰性填料為規(guī)整填料或 者散堆填料，優(yōu)選散堆填料;優(yōu)選的是，散堆填料采用陶瓷環(huán)、TiO2、SiO2或者活性炭，更 優(yōu)選陶瓷環(huán)或TiO2。
12.根據(jù)權(quán)利要求7-11中任何一項(xiàng)所述的反應(yīng)塔，其特征在于，金屬網(wǎng)為Fe、Cu、Ti 或Ni材質(zhì)，優(yōu)選為T(mén)i材質(zhì)網(wǎng)。
13.一種催化濕式氧化處理高濃有機(jī)廢水的裝置，其特征在于，其包括權(quán)利要求1-12中 任何一項(xiàng)所述的反應(yīng)塔，用于儲(chǔ)存高濃有機(jī)廢水的原水儲(chǔ)罐、高壓泵、過(guò)濾器、高壓緩沖罐、 換熱器、空壓機(jī)、氣液分離罐，尾氣吸收塔和廢水緩沖罐，其中，原水儲(chǔ)罐通過(guò)管道經(jīng)由高 壓泵依次連接于過(guò)濾器、高壓緩沖罐和換熱器，而換熱器再與反應(yīng)塔的高壓液體分布器連接， 空壓機(jī)與高壓氣體分布器的進(jìn)氣管連接，反應(yīng)塔的出口經(jīng)由管道與換熱器連接，然后從換熱 器中引出后再經(jīng)由管道連接于氣液分離罐，氣液分離罐的氣相出口與尾氣吸收塔連接，氣液 分離罐的液相出口和尾氣吸收塔的水相(或液相)出口連接于廢水緩沖罐。
14.一種催化濕式氧化處理高濃有機(jī)廢水的方法，其特征在于，采用權(quán)利要求13的催化 濕式氧化處理高濃有機(jī)廢水裝置，該方法包括：COD≥5000mg/L的高濃有機(jī)廢水依次通過(guò)廢 水儲(chǔ)罐、高壓泵、過(guò)濾器、高壓緩沖罐、換熱器后，通過(guò)高壓液體分布器被分布到反應(yīng)塔內(nèi)， 與經(jīng)過(guò)空壓機(jī)壓縮并通過(guò)高壓氣體分布器分布的高壓空氣在反應(yīng)塔中接觸并反應(yīng)，然后進(jìn)入 到氣液分離罐，分離的氣相通過(guò)尾氣吸收塔處理后達(dá)標(biāo)排放，分離的水相通過(guò)廢水緩沖罐排 放。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中高濃有機(jī)廢水是COD濃度≥5000mg/L，優(yōu)選COD 為5000～40000mg/L，更優(yōu)選10000～35000mg/L的有機(jī)廢水。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的催化濕式氧化處理高濃有機(jī)廢水的方法，其特征在于，在反 應(yīng)塔中的反應(yīng)溫度為150～350℃(優(yōu)選180～280℃)，反應(yīng)壓力為3-9MPa(優(yōu)選4～8MPa，例如6 MPa);優(yōu)選的是，廢水進(jìn)料量為0.5-5噸/小時(shí)(優(yōu)選1.0-4噸/小時(shí)，優(yōu)選2-3噸/小時(shí));或， 優(yōu)選的是，進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)的高壓氣體與高壓液體的體積流量比為30～180:1;優(yōu)選50～120:1。
說(shuō)明書(shū)
催化濕式氧化處理反應(yīng)塔及使用該塔處理高濃有機(jī)廢水的方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)和廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種催化濕式氧化處理反應(yīng)塔及使 用該塔處理高濃有機(jī)廢水的方法及裝置。
背景技術(shù)
我國(guó)正面臨水資源危機(jī)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，廢水排放總量迅速增加，全國(guó)2/3的河 流受到污染，已失去飲用水功能。分析現(xiàn)行的廢水治理現(xiàn)狀，不難發(fā)現(xiàn)未經(jīng)處理直接排放和 經(jīng)過(guò)一定處理仍達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)廢水，很大一部分是難處理的高濃度有機(jī)廢水。部分 高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水難以得到有效處理，如農(nóng)藥廢水、染料廢水、皮革廢水和聚氨酯 廢水，因其生物難降解性及其對(duì)微生物具有毒害作用，用傳統(tǒng)的微生物法難以得到有效降解， 因此對(duì)高濃度難降解廢水治理的技術(shù)需求變得日益迫切。國(guó)家水體污染控制與治理科技重大 專項(xiàng)把“難降解高濃度有機(jī)廢水深度氧化設(shè)備開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”作為國(guó)家“十二五”水專項(xiàng)研究重 點(diǎn)，另一方面由于生產(chǎn)工藝不斷革新，工業(yè)廢水排放量減小，但濃度增大，因此高濃度廢水 的治理具有普遍性意義。
目前，高濃有機(jī)廢水的有效處理方法主要有生化污泥法、焚燒法、超臨界氧化法、催化 濕式氧化法等，其中生化污泥法是采用生物和活性污泥的組合工藝，該工藝出水穩(wěn)定，工藝 運(yùn)行成本低，但對(duì)廢水條件要求嚴(yán)格，適用于可生化性強(qiáng)的廢水，且該工藝占地面積大，產(chǎn) 生的污泥需再處理;焚燒法處理看高效去除廢水中的有機(jī)物，但廢水焚燒過(guò)程中需要添加助 燃劑，導(dǎo)致處理成本高(業(yè)界通常的重油焚燒法需300-400元/噸);超臨界氧化法和徹底去除 廢水中的有機(jī)物，但其反應(yīng)條件苛刻(30-40MPa、400-600℃)，設(shè)備投資大，能耗高;催化 濕式空氣氧化法(Catalytic Wet Air Oxidation，簡(jiǎn)稱CWAO)是目前世界上處理高濃度、有毒、 有害、生物難降解有機(jī)廢水的最佳方法之一，該方法是上世紀(jì)八十年代中期在濕式氧化法(簡(jiǎn) 稱WAO)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種治理高濃度有機(jī)廢水的先進(jìn)環(huán)保技術(shù)，是在高溫高壓和催化 劑的作用下，經(jīng)空氣氧化，使高濃度、難降解污水中的有機(jī)物及氨氮分別氧化分解成CO2、 H2O及N2等無(wú)害物質(zhì)的廢水凈化處理技術(shù)，廢水通過(guò)該技術(shù)處理后，BOD可以大幅提高， 從而提高污水可生化降解性能。反應(yīng)機(jī)理如圖1所示。
CWAO技術(shù)可應(yīng)用于聚氨酯行業(yè)，如二苯基甲烷二異氰酸酯(簡(jiǎn)稱MDI)、異佛爾酮 二異氰酸酯(簡(jiǎn)稱IPDI)、聚酯/聚醚多元醇等產(chǎn)品合成，以及其上下游產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)生產(chǎn)過(guò) 程中產(chǎn)生的易燃易爆物質(zhì)及難生物降解的高濃度工業(yè)廢水。此外，該技術(shù)還可廣泛用于處 理焦化、制藥、石油化工、紡織印染和有機(jī)農(nóng)藥等產(chǎn)生的高濃有毒、難以用其他方法處理 的工業(yè)污水。該技術(shù)具有應(yīng)用范圍廣、凈化效率高、占地面積小、能耗低、二次污染少等 優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。但高壓高溫條件下，氣-液-固三相混合、廢水鹽析導(dǎo)致管線堵 塞、設(shè)備腐蝕等問(wèn)題嚴(yán)重制約了該技術(shù)的工業(yè)化開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。
目前，我國(guó)CWAO技術(shù)尚處于產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)階段，在許多公開(kāi)的專利和出版物中描述了 其催化劑的制備和研究，例如CN1358567、CN101185887、CN201110427159.8、 CN102040274等，主要研究機(jī)構(gòu)有中科院大連化學(xué)物理研究所、同濟(jì)大學(xué)和清華大學(xué)等單 位，其中中科院大連化學(xué)物理研究所在催化濕式氧化法用催化劑研究方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地 位，貴金屬-稀土雙金屬催化劑突破了國(guó)外單貴金屬催化劑的范圍，所申請(qǐng)的專利已經(jīng)授權(quán) (授權(quán)公告號(hào)：1045076)，其性能價(jià)格比要優(yōu)于國(guó)外同類催化劑。但是對(duì)CWAO裝置開(kāi)發(fā) 的描述方面，僅有少數(shù)幾套實(shí)驗(yàn)研究設(shè)備的報(bào)道。
CN101372371，描述了一種采用CWAO工藝處理垃圾滲透廢水中小分子有機(jī)酸和氨 氮的方法，在專利中采用1L高壓釜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)反應(yīng)釜中的快速攪拌來(lái)實(shí)現(xiàn)氣液固 三相混合反應(yīng)。該工藝在CWAO工業(yè)化放大過(guò)程中難以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)反應(yīng)過(guò)程中易發(fā)生積炭 而導(dǎo)致催化劑失活。
CN2668621Y，描述了一種實(shí)驗(yàn)室研究階段的滴流床式小型CWAO反應(yīng)裝置，該裝置 的反應(yīng)器中增加反沖洗設(shè)備，定期沖洗反應(yīng)器中的催化劑，解決應(yīng)用過(guò)程中，由于鹽垢而 導(dǎo)致催化劑失活的問(wèn)題，其采用簡(jiǎn)單的混合罐進(jìn)行氣液混合，混合效果有限。該工藝較為 復(fù)雜，工業(yè)化實(shí)現(xiàn)后無(wú)法穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行。
CN203079735U，描述了一種催化濕式氧化處理高COD廢水的裝置，其工藝中采用均相 催化劑進(jìn)行催化反應(yīng)，處理后的廢水中含有Cu、Fe、Mn等金屬離子，造成再次污染，需要 進(jìn)行二次處理，另外裝置中采用管道式的氣液混合器，氣液混合效率低，氧氣無(wú)法充分混合 反應(yīng)，導(dǎo)致廢水COD去除率下降，同時(shí)增加運(yùn)行成本。
上述在文獻(xiàn)中所引用和描述的CWAO工藝，主要通過(guò)采用簡(jiǎn)單管道或是機(jī)械攪拌的形式 進(jìn)行混合，很難真正實(shí)現(xiàn)氣液兩相的充分混合，導(dǎo)致廢水COD的去除率有限，同時(shí)考慮到廢 水的復(fù)雜性，尤其是實(shí)施大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)過(guò)程中，高溫高壓條件下容易出現(xiàn)廢水鹽析導(dǎo)致 管線及反應(yīng)器堵塞的問(wèn)題，使得該技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用和推廣受到極大的限制。因此，針對(duì) CWAO處理高濃有機(jī)廢水的技術(shù)特點(diǎn)，需要開(kāi)發(fā)具有更高混合效率和良好的防堵塞能力的反 應(yīng)工藝和裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目是提供一種催化濕式氧化處理反應(yīng)塔及使用該塔處理高濃有機(jī)廢水的方法及 裝置，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。主要是通過(guò)增強(qiáng)高溫高壓條件下氣液的混合效果，減少 由于氣液混合不均而導(dǎo)致廢水處理效率下降的現(xiàn)象。特別是在反應(yīng)塔中使用獨(dú)特的高壓氣體 和液體分布器，可以避免由于高溫高壓條件下，高濃廢水鹽析而產(chǎn)生管道或者設(shè)備內(nèi)壁發(fā)生 鹽沉積堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，并且可顯著地簡(jiǎn)化工藝流程，以達(dá)到CWAO工業(yè)化裝置持續(xù)穩(wěn)定、 經(jīng)濟(jì)高效處理高濃有機(jī)廢水的目的。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
1.一種用于利用催化濕式空氣氧化法處理高濃有機(jī)廢水的反應(yīng)塔，其特征在于，其在反 應(yīng)塔內(nèi)部空間中、優(yōu)選在反應(yīng)塔內(nèi)部空間的底部，設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)氣液兩相在反應(yīng)塔(或反應(yīng)器) 中的充分混合的高壓液體分布器和高壓氣體分布器，其中高壓氣體分布器位于反應(yīng)塔的底部， 和高壓液體分布器位于高壓氣體分布器的上方。優(yōu)選，高壓液體分布器可以位于高壓氣體分 布器以上的5cm～100cm，優(yōu)選5cm～60cm處，更優(yōu)選位于高壓氣體分布器以上的15cm～40cm 處，但不限于以上列舉的值，例如高壓液體分布器可以位于高壓氣體分布器以上的150cm， 只要能實(shí)現(xiàn)氣液兩相在反應(yīng)塔或反應(yīng)器中的充分混合即可。
2.根據(jù)第1項(xiàng)所述的反應(yīng)塔，其特征在于，高壓液體分布器為一個(gè)或多個(gè)(優(yōu)選2-20 個(gè)，更優(yōu)選3-15個(gè)，更優(yōu)選4-10個(gè)，例如5、6、7、8個(gè))伸入反應(yīng)塔內(nèi)部的中空管，管內(nèi)空 間(或內(nèi)腔)為廢水流通孔道，在每一個(gè)中空管的下側(cè)面均開(kāi)設(shè)有多個(gè)(優(yōu)選5～100個(gè)，更優(yōu) 選10-80個(gè)，進(jìn)一步優(yōu)選15-70個(gè)，更優(yōu)選20-50個(gè))廢水噴射口。
3.根據(jù)以上2項(xiàng)的反應(yīng)塔，其中高壓液體分布器的廢水噴射口的立體形狀為錐體、棱臺(tái)、 圓臺(tái)、圓柱體、正方體或者長(zhǎng)方體，優(yōu)選圓臺(tái)形式。
例如，高壓液體分布器的氣體通道構(gòu)件是橫截面為梯形、三角形、矩形或圓環(huán)形的中空 管。
4.根據(jù)2或3項(xiàng)的反應(yīng)塔，其中廢水流通孔道的橫截面是梯形。
廢水流通孔道上開(kāi)設(shè)的廢水噴射口的個(gè)數(shù)和尺寸沒(méi)有特別限制，優(yōu)選使得廢水大致均勻 地在反應(yīng)塔中向下分布或向上分布。反應(yīng)塔的內(nèi)徑一般為200-2500mm，優(yōu)選450-1400mm， 高度為2-25m，優(yōu)選4-12m。優(yōu)選伸入反應(yīng)塔內(nèi)部的中空管的長(zhǎng)度為反應(yīng)塔的內(nèi)直徑的50 %～99%，優(yōu)選70～95%，更優(yōu)選80～90%。廢水流通孔道在伸入反應(yīng)塔內(nèi)的近端的內(nèi)直徑為 10-50mm，優(yōu)選25-40mm，廢水流通孔道的遠(yuǎn)端的內(nèi)直徑5-40mm，優(yōu)選15-30mm。優(yōu)選， 廢水噴射口的直徑(或等效直徑)為1-10mm，更優(yōu)選2-6mm。
5.根據(jù)以上1-4項(xiàng)中任何一項(xiàng)所述的反應(yīng)塔，其特征在于，高壓氣體分布器可以是大致 均勻分布?xì)怏w的任何高壓氣體分布器。它優(yōu)選由一個(gè)或多個(gè)(優(yōu)選2-20個(gè)，更優(yōu)選3-15個(gè)， 更優(yōu)選4-10個(gè)，例如5、6個(gè))氣體通道構(gòu)件(在該構(gòu)件的周?chē)虮谏戏植剂硕鄠�(gè)氣體分散孔， 例如在管壁上具有多個(gè)氣體分散孔的中空管式氣體通道)、填充在這些氣體通道構(gòu)件之間的惰 性填料和外圍金屬網(wǎng)組成。高壓氣體進(jìn)入到高壓氣體分布器中，通過(guò)氣體通道構(gòu)件上的氣體 分散孔和惰性填料，最后經(jīng)過(guò)高壓氣體分布器外部的金屬網(wǎng)進(jìn)入到反應(yīng)塔中，與經(jīng)過(guò)高壓液 體分布器進(jìn)入的廢水混合后，在催化劑床層充分反應(yīng)。氣體通常在3-10MPa，優(yōu)選5-8MPa 的壓力下經(jīng)由高壓氣體分布器進(jìn)入反應(yīng)塔中。氣體的流量一般為300L/min～3000L/min，優(yōu)選 1200L/min～2500L/min。高壓氣體分布器應(yīng)使得氣體與通過(guò)高壓液體分布器分布的液體相向 接觸。高壓氣體(例如空氣)與高壓液體(例如有機(jī)廢水)的流量之比一般主要取決于廢水中所含 有機(jī)物的濃度和空氣中氧氣的濃度，現(xiàn)有技術(shù)中普通技術(shù)人員能夠容易地通過(guò)計(jì)算進(jìn)行選擇。 優(yōu)選的是，高壓氣體(即空氣)與高壓液體(例如有機(jī)廢水)的流量之比應(yīng)該使得：按照化學(xué)反應(yīng) 中的化學(xué)計(jì)量，氧氣的量相對(duì)于高壓液體(例如有機(jī)廢水)中的有機(jī)物的量而言摩爾過(guò)量，例 如過(guò)量50-600mol%，更優(yōu)選100-500%，更優(yōu)選150-300mol%。
6.根據(jù)第5項(xiàng)所述的反應(yīng)塔，其特征在于，高壓氣體分布器內(nèi)的氣體通道構(gòu)件的形狀為 錐體、棱臺(tái)、圓臺(tái)、圓柱體、正方體或者長(zhǎng)方體，優(yōu)選圓柱體。
優(yōu)選，氣體通道構(gòu)件的個(gè)數(shù)為1-20個(gè)，更優(yōu)選2-16個(gè)，優(yōu)選3-10，更優(yōu)選4-8個(gè)。氣體 從氣體通道中的上部或者下部進(jìn)入，優(yōu)選從上部進(jìn)入。優(yōu)選氣體通道的縱向與塔的縱向一致。 氣體通道的高度是高壓氣體分布器的高度的40～90%，優(yōu)選50～80%。氣體通道的直徑優(yōu)選為 10-160mm，更優(yōu)選為30-80mm。
7.根據(jù)5或6項(xiàng)的反應(yīng)塔，其特征在于，氣體通道上的氣體分散孔為圓形、菱形、正方 形或者長(zhǎng)方形，優(yōu)選長(zhǎng)方形;單個(gè)氣體通道上的氣體分散孔的個(gè)數(shù)為1-20個(gè)，優(yōu)選5-10個(gè); 氣體通道上的氣體分散孔為對(duì)稱或者不對(duì)稱分布，優(yōu)選不對(duì)稱分布。氣體分散孔的等效直徑 優(yōu)選為1-8mm，更優(yōu)選為2.5-5mm。
8.根據(jù)5-7項(xiàng)中任何一項(xiàng)所述的反應(yīng)塔，其特征在于，惰性填料為規(guī)整填料或者散堆填 料，優(yōu)選散堆填料;優(yōu)選的散堆填料采用陶瓷環(huán)、TiO2、SiO2或者活性炭等，優(yōu)選陶瓷環(huán)或 TiO2。
9.根據(jù)5-7項(xiàng)中任何一項(xiàng)所述的反應(yīng)塔，其特征在于，金屬網(wǎng)為Fe、Cu、Ti、Ni等材質(zhì)， 優(yōu)選為T(mén)i材質(zhì)網(wǎng)。金屬網(wǎng)的篩眼直徑優(yōu)選為10～100μm，優(yōu)選約20～80μm，更優(yōu)選約50μm。
10.一種催化濕式氧化處理高濃有機(jī)廢水裝置，其特征在于，其包括以上1-9中任何一項(xiàng) 所述的反應(yīng)塔，用于儲(chǔ)存高濃有機(jī)廢水的原水儲(chǔ)罐、高壓泵、過(guò)濾器、高壓緩沖罐、換熱器、 空壓機(jī)、氣液分離罐，尾氣吸收塔和廢水緩沖罐，其中，原水儲(chǔ)罐通過(guò)管道經(jīng)由高壓泵依次 連接于過(guò)濾器、高壓緩沖罐和換熱器，而換熱器再與反應(yīng)塔的高壓液體分布器連接，空壓機(jī) 與高壓氣體分布器的進(jìn)氣管連接，反應(yīng)塔的出口經(jīng)由管道與換熱器連接，然后從換熱器中引 出后再經(jīng)由管道連接于氣液分離罐，氣液分離罐的氣相出口與尾氣吸收塔連接，氣液分離罐 的液相出口和尾氣吸收塔的水相(或液相)出口連接于廢水緩沖罐。
11.一種催化濕式氧化處理高濃有機(jī)廢水的方法，其特征在于，采用以上10項(xiàng)的催化濕 式氧化處理高濃有機(jī)廢水裝置，COD≥5000mg/L的高濃有機(jī)廢水依次通過(guò)廢水儲(chǔ)罐、高壓泵、 過(guò)濾器、高壓緩沖罐、換熱器后，通過(guò)高壓液體分布器被分布到反應(yīng)塔內(nèi)，與經(jīng)過(guò)空壓機(jī)壓 縮并通過(guò)高壓氣體分布器分布的高壓空氣在反應(yīng)塔中接觸并反應(yīng)，然后進(jìn)入到氣液分離罐， 分離的氣相通過(guò)尾氣吸收塔處理后達(dá)標(biāo)排放，分離的水相通過(guò)廢水緩沖罐排放。其中高濃有 機(jī)廢水是指COD濃度≥5000mg/L，例如COD為5000～50000mg/L，例如10000～35000mg/L 的有機(jī)廢水。
12.根據(jù)第11項(xiàng)所述的催化濕式氧化處理高濃有機(jī)廢水的方法，其特征在于，處理廢水 的反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度150-350℃(優(yōu)選180-280℃)，反應(yīng)壓力3-9MPa(優(yōu)選4-8MPa，例如 6MPa)，廢水中COD濃度≥5000mg/L，廢水進(jìn)料量為0.5-5噸/小時(shí)(優(yōu)選1.0-4噸/小時(shí)，優(yōu)選 2-3)，進(jìn)入反應(yīng)塔的高壓氣體與高壓液體的體積流量比為30-180:1;優(yōu)選50-120:1。
采用本專利描述的帶有特殊設(shè)計(jì)反應(yīng)塔和高壓氣、液分布器的CWAO工藝后，廢水的 COD處理效果大幅提高，在處理多種體系高濃有機(jī)廢水時(shí)，COD去除率均大于95%，同時(shí) 裝置可持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，不會(huì)出現(xiàn)因高溫高壓條件下，高濃廢水鹽析而產(chǎn)生管道或者設(shè)備內(nèi)壁 發(fā)生鹽沉積堵塞以及設(shè)備腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，適用于不同體系的多種高濃有機(jī)廢水的處理，同 時(shí)不受廢水酸堿性、鹽含量的限制。說(shuō)明采用本發(fā)明提供催化濕式氧化處理高濃有機(jī)廢水的 方法及裝置，反應(yīng)塔中氣-液-固三相可充分混合反應(yīng)，大幅提高廢水的處理效率，同時(shí)避免 設(shè)備腐蝕、管道堵塞等現(xiàn)象的發(fā)生。該方法及裝置顯著地簡(jiǎn)化CWAO工藝流程，可持續(xù)、高 效處理多種高濃有機(jī)廢水，成功實(shí)現(xiàn)CWAO處理技術(shù)的工業(yè)化開(kāi)發(fā)，對(duì)該技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的 大幅推廣和應(yīng)用具有非常重要的意義。
