[发明专利]一种用于内循环厌氧反应器的三相分离器

说明书

公开了用于内循环厌氧反应器的三相分离器，包括：集气罩、集气腔和导流管。本发明的集气腔为封闭的柱面空腔，其上表面和下表面均向上凸起，下表面上沿集气腔的准线方向开设有集气孔。集气腔的上表面向上凸起，能够使回落至集气腔上的液体和污泥最大程度地回落至反应器底部，防止其停留在集气腔上；在集气腔下表面上沿集气腔的准线方向开设有集气孔，能够收集上升沼气；将集气腔下表面设置为向上凸起的结构，便于集气腔下表面上液化的液滴汇流至集气腔底部进而回流至反应器底部，能够防止由于上升沼气在集气腔表面液化而堵塞集气孔。本发明用于内循环厌氧反应器的三相分离器，能够使上升沼气夹带的液体更均匀、并且夹带细微颗粒更少。

技术领域

本发明涉及三相分离器，具体地说是一种用于内循环厌氧反应器的三相分离器。

背景技术

以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。

三相分离器是UASB、EGSB、IC等厌氧反应器的灵魂所在，三相分离器设计的优劣直接影响到厌氧反应器的效果。内循环厌氧反应器(IC)是在上流式厌氧污泥床反应器(UASB)的基础上发展起来的一种高效厌氧反应器。IC由于内循环及上升流速高等原故，三相分离器的合理设计就尤为重要。

通常，IC有两个反应区，第一反应区(即下反应区，也称主反应区)和第二反应区(即上反应区，也称辅反应区)，第一反应区高负荷运行，第二反应区低负荷运行，每个反应区分别设有一级三相分离器。

目前，IC广泛采用的三相分离器如图1-3所示。反应产生的沼气带动混合液由集气罩1内集气室3汇集进入汇流槽2，再由汇流槽2收集后从升流管4进入气液分离器。在集气室3中，远离汇流槽2部分，比如接近IC反应器侧壁6的位置处，由于气体流速较低，气液界面水平方向相对静止。集气室中从距汇流槽2最远端开始，气体流动水平方向流速缓慢从零加速，到汇流槽与集气室相通的通道口5时流速最大。由于粘质力和惯性的不同，气体流速达到一定数量时，液体才随之水平流动；液体到达一定速度时，曳力就带动颗粒污泥水平移动。这样就造成距离汇流槽2最远处被气体夹带的液相流量最小，而距离汇流槽2越近被气体夹带的液相流量越大，致使反应器内液相非常不均匀地被带入气液分离器，从而反应器去除率降低；并且距离汇流槽2越近，由于气体流速越大，气体的尾吸和形成的微涡对沉降性较差的污泥和上升气泡8界面吸附的细微颗粒污泥的吸附捕捉作用越强，形成气液固三相界面层7，该界面层有着远比反应器内部更为剧烈的气液湍流分布，致使细微颗粒污泥更加碎散，碎散的污泥随气体被带入气液分离器，碎散污泥又随回流管进入第一反应室，容易使反应器出水混浊。

为了避免上述问题，申请号为201610111966.1的中国专利公开了一种用于内循环厌氧反应器的三相分离器，如图4-6所示，包括：至少一层集气罩10和设置在每个集气罩10下方的集气管20，每层集气罩包括至少一个集气罩；其中，集气罩10是倒V字型结构，集气罩10沿着长度方向的两端垂直设置在反应器侧壁上；集气管20位于倒V字型结构内、并与倒V字型结构的两个斜面平行；集气管20的两端封闭，其中一端位于反应器内、另一端垂直穿过反应器侧壁30伸出至反应器外；集气管20的下侧沿着集气管的长度方向开设一排集气孔21。该专利通过在集气管的下侧沿着集气管的长度方向开设一排集气孔，通过集气孔收集上升沼气，能够使上升沼气夹带的液体更均匀、并且夹带细微颗粒更少。然而这种结构也存在一些不足之处，例如：气体上升到集气管20之后容易在集气管20的表面液化，堵塞集气孔21。此外，由于集气管20平行设置在反应器内，在集气管20表面液化的液滴不容易回流至反应器底部。

发明内容

为了解决现有技术存在的一个或多个问题，本发明用于内循环厌氧反应器的三相分离器，包括：集气罩、集气腔和导流管；其中，

集气罩是倒V字型结构，集气罩沿着其长度方向的两端垂直设置在反应器侧壁上；