[发明专利]催化湿式氧化处理反应塔及使用该塔处理高浓有机废水的方法及装置

权利要求书

1.用于利用催化湿式空气氧化法处理高浓有机废水的反应塔，其特征在于，在反应塔的内部空间中、优选在反应塔内部空间的底部，设有用于实现气液两相在反应塔中的充分混合的高压液体分布器和高压气体分布器，其中高压气体分布器位于反应塔内的底部，和高压液体分布器位于高压气体分布器的上方。

2.根据权利要求1所述的反应塔，其特征在于，高压液体分布器为一个或多个，优选2-20个，更优选3-15个伸入反应塔内部的中空管，管内空间(或内腔)为废水流通孔道，在每一个中空管的下侧面均开设有多个，优选5～100个，更优选10-80个废水喷射口。

3.根据权利要求2所述的反应塔，其中高压液体分布器的废水喷射口的立体形状为锥体、棱台、圆台、圆柱体、正方体或者长方体，优选圆台形式。

4.根据权利要求1-3中任何一项所述的反应塔，其中高压液体分布器是横截面为梯形、三角形、矩形或圆环形的中空管。

5.根据权利要求2-4中任何一项所述的反应塔，其中废水流通孔道的横截面是梯形或三角形或矩形。

6.根据权利要求1-5中任何一项所述的反应塔，其中反应塔的内直径为200-2500mm，优选450-1400mm，高度为2-15m，优选4-8m；和/或，伸入反应塔内部的中空管的长度为反应塔的内直径的50％～99％，优选70～95%。

7.根据权利要求1-6中任何一项所述的反应塔，其特征在于，高压气体分布器是由一个或多个，优选2-20个，更优选3-15个气体通道构件、填充在这些气体通道构件之间的惰性填料和外围金属网组成，其中在该构件的周围或壁上分布了多个气体分散孔；优选的是，高压气体分布器的气体通道构件是在管壁上具有多个气体分散孔的中空管式气体通道。

8.根据权利要求7所述的反应塔，其特征在于，高压气体分布器内的气体通道构件的形状为锥体、棱台、圆台、圆柱体、正方体或者长方体，优选圆柱体。

9.根据权利要求7或8所述的反应塔，其中气体通道构件的个数为1-20个，更优选2-16个，优选3-10个；和/或，气体通道的高度是高压气体分布器的高度的40～90%，优选50～80％。

10.根据权利要求7-9中任何一项的反应塔，其特征在于，气体通道构件上的气体分散孔为圆形、菱形、正方形或者长方形，优选长方形；优选的是，单个气体通道构件上的气体分散孔的个数为1-20个，优选5-10个；和/或，气体通道上的气体分散孔为对称或者不对称分布，优选不对称分布。

11.根据权利要求7-10中任何一项所述的反应塔，其特征在于，惰性填料为规整填料或者散堆填料，优选散堆填料；优选的是，散堆填料采用陶瓷环、TiO₂、SiO₂或者活性炭，更优选陶瓷环或TiO₂。

12.根据权利要求7-11中任何一项所述的反应塔，其特征在于，金属网为Fe、Cu、Ti或Ni材质，优选为Ti材质网。

13.一种催化湿式氧化处理高浓有机废水的装置，其特征在于，其包括权利要求1-12中任何一项所述的反应塔，用于储存高浓有机废水的原水储罐、高压泵、过滤器、高压缓冲罐、换热器、空压机、气液分离罐，尾气吸收塔和废水缓冲罐，其中，原水储罐通过管道经由高压泵依次连接于过滤器、高压缓冲罐和换热器，而换热器再与反应塔的高压液体分布器连接，空压机与高压气体分布器的进气管连接，反应塔的出口经由管道与换热器连接，然后从换热器中引出后再经由管道连接于气液分离罐，气液分离罐的气相出口与尾气吸收塔连接，气液分离罐的液相出口和尾气吸收塔的水相(或液相)出口连接于废水缓冲罐。

14.一种催化湿式氧化处理高浓有机废水的方法，其特征在于，采用权利要求13的催化湿式氧化处理高浓有机废水装置，该方法包括：COD≥5000mg/L的高浓有机废水依次通过废水储罐、高压泵、过滤器、高压缓冲罐、换热器后，通过高压液体分布器被分布到反应塔内，与经过空压机压缩并通过高压气体分布器分布的高压空气在反应塔中接触并反应，然后进入到气液分离罐，分离的气相通过尾气吸收塔处理后达标排放，分离的水相通过废水缓冲罐排放。