筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其包括中心管（1）、外斜板（3）、內(nèi)斜板（4）和匯流渠（6），該外斜板（3）與內(nèi)斜板（4）構(gòu)成一組氣液分離單元，其縱截面為倒V形，該中心管（1）以下設(shè)置上下對扣喇叭口形狀的中心匯流區(qū)（2），該匯流渠（6）自該中心匯流區(qū)（2）呈放射形狀均勻設(shè)置，各氣液分離單元沿著以該中心管（1）軸線上的點為圓心且直徑由上至下遞增的圓的圓周方向上在該匯流渠（6）之間分布并構(gòu)成過流縫（7），臨近筒壁（14）的內(nèi)斜板（4）外連接有裙板（5）并構(gòu)成環(huán)形污泥回流縫（13）。本發(fā)明整體上呈現(xiàn)中心軸對稱的廣口向下喇叭口結(jié)構(gòu)，提高了反應(yīng)器橫截面上液流分布的均勻性，改善了內(nèi)循環(huán)形成條件，有助于提高厭氧反應(yīng)效率。
【專利說明】筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢水厭氧生物處理設(shè)備，具體而言，本發(fā)明涉及一種筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器。
【背景技術(shù)】[0002]三相分離器是內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器中的關(guān)鍵設(shè)備，其功能在于(I)匯集反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生的沼氣，并將沼氣導(dǎo)入提升管中，并隨著沼氣在提升管中的上升，帶動液流向上流動，形成反應(yīng)器的內(nèi)循環(huán)；(2)盡可能將顆粒污泥截留在三相分離器下部的反應(yīng)區(qū)內(nèi)，減少隨內(nèi)循環(huán)流動可能產(chǎn)生的顆粒污泥破碎；(3)液流通過三相分離器由下部反應(yīng)區(qū)進(jìn)入上部反應(yīng)區(qū)時，應(yīng)實現(xiàn)反應(yīng)器橫截面上液流的均勻分配。
[0003]現(xiàn)有的內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器多采用多層布置的倒V形分離模塊，如中國發(fā)明專利CN1769208A所公開的一種用于內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相前端處理器，其構(gòu)造如圖1所示，各分離模塊水平布置，其一端與匯流渠連接，并在匯流區(qū)側(cè)壁開匯流孔，匯流渠頂部設(shè)置提升管。該三相分離器的原理如下:上升的水、氣、泥到達(dá)倒V形分離模塊后，大部分顆粒污泥被截留并回落至反應(yīng)區(qū)，水、氣則沿分離模塊頂部流動，通過匯流孔進(jìn)入?yún)R流渠內(nèi)，匯流渠內(nèi)的氣體向中部的提升管流動，進(jìn)入提升管后上升，并帶動液體一并上升，形成內(nèi)循環(huán)。上述內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器主要具有如下缺點:
[0004]I)現(xiàn)有三相分離器的安裝形式多適用于橫截面為矩形的厭氧反應(yīng)器，用于筒形厭氧反應(yīng)器時構(gòu)造復(fù)雜；
[0005]2)水平布設(shè)的匯流渠中，收集的沼氣會聚集在匯流渠的頂部，并與液相分層，在向中部的提升管流動過程中，難以帶動匯流渠氣相空間下部的液相共同流動，沼氣進(jìn)入提升管后形成的內(nèi)循環(huán)流動所帶動的液相主要來自提升管下部區(qū)域，這樣造成液流在反應(yīng)器橫截面上的流動不均衡，進(jìn)而影響厭氧反應(yīng)的效率；
[0006]3)在提升管的底部進(jìn)口處未設(shè)置導(dǎo)流措施，氣體和液體一并由管口進(jìn)入，進(jìn)入的氣體可能以大氣泡的形式上升，不利于內(nèi)循環(huán)的形成。
[0007]除了前述的三相分離器外，現(xiàn)有技術(shù)中還存在用于筒形厭氧反應(yīng)器的喇叭口形狀的罩型三相分離器，其構(gòu)造簡單，但存在以下缺陷:
[0008]I)由于沒有氣液分界面，不能將顆粒污泥截留在反應(yīng)區(qū)，不利于大顆粒厭氧污泥的形成；
[0009]2)液流通過三相分離器時難以形成橫截面上的均勻分布。
[0010]綜上所述，現(xiàn)有的三相分離器的結(jié)構(gòu)使得其液流在反應(yīng)器橫截面上難以均勻分布且不利于截留顆粒污泥。此外，現(xiàn)有的三相分離器在氣體與液體進(jìn)入的提升管上未設(shè)置導(dǎo)流措施，以至于在氣體和液體一并進(jìn)入時，氣體可能以大氣泡的形式上升而影響內(nèi)循環(huán)的形成，進(jìn)而影響厭氧反應(yīng)的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明提供了一種筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，以提高反應(yīng)器橫截面上液流分布的均勻性和截留顆粒污泥的效果，并改善內(nèi)循環(huán)形成條件，進(jìn)而提高厭氧反應(yīng)效率。本發(fā)明適用于筒形反應(yīng)器，其工藝結(jié)構(gòu)更為簡化，工程造價更低。
[0012]本發(fā)明的一種筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其技術(shù)方案包括，
[0013]一種筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其包括中心管1、氣液分離單元、匯流孔和匯流渠；所述氣液分離單元包括2塊分離板，其兩塊分離板上部連接形成倒V形狀；所述氣液經(jīng)所述氣液分離單元分離，通過所述匯流渠和匯流孔進(jìn)入所述中心管I ;
[0014]所述三相分離器包括中心匯流區(qū)2，所述中心管I設(shè)置在所述中心匯流區(qū)2中心；所述中心匯流區(qū)2為上下對扣的喇叭口形狀，且下端面不閉合，在所述中心匯流區(qū)2的下端面設(shè)置有中心匯流區(qū)底孔12 ;所述中心匯流區(qū)2通過中心管底孔11及中心管過流孔10與所述中心管I連通；
[0015]所述中心匯流區(qū)2下側(cè)面開設(shè)有一組中心匯流孔9，所述中心匯流孔9與所述的匯流渠6連通。
[0016]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，所述三相分離器至少包括三條匯流渠6，所述匯流渠6為底端開口的槽型結(jié)構(gòu)，其頂面及外側(cè)端面封閉；
[0017]所述匯流渠6的槽口一端和所述中心匯流區(qū)2貫通，所述匯流渠的兩條側(cè)壁與所述的氣液分離單元固定連接；在所述的匯流渠6的側(cè)壁上開設(shè)有一組單元匯流孔8。
[0018]具體的，匯流渠的斷面是Π形狀，底面敞開，分離單元的外斜板和內(nèi)斜板與匯流渠的兩邊側(cè)壁相連接，形成Λ形交匯線，在匯流渠兩邊側(cè)壁上的Λ形交匯線內(nèi)設(shè)置單元匯流孔8 ;從側(cè)向看匯流渠，內(nèi)側(cè)槽口通過中心匯流孔9與中心匯流區(qū)2相連通，外側(cè)槽口是斜端面，但是封閉的，不與污泥回流縫連通，詳見圖6。
[0019]分離單元收集的氣體連帶部分液體是通過單元匯流孔8進(jìn)入?yún)R流渠6的內(nèi)部，并沿著匯流渠的頂面斜上流動，通過中心匯流孔9進(jìn)入中心匯流區(qū)2，最終通過中心管過流孔10進(jìn)入中心管I內(nèi)。匯流渠6上面開單元匯流孔8的目的就是匯集分離單元收集的氣體，單元匯流孔8與匯流渠6的頂面之間考慮了適當(dāng)?shù)木嚯x，以減少從單元匯流孔8進(jìn)入的氣液流對匯流渠內(nèi)氣液流的干擾，由于氣體總是向高處運(yùn)動，不會產(chǎn)生匯流渠向分離單元的逆向流動。
[0020]所述氣液分離單元的兩塊分離板為外斜板3和內(nèi)斜板4，即兩塊斜板頂端固定連接，形成軸向截面為倒V的形狀；
[0021]所述三相分離器包括一組氣液分離單元，所述各個氣液分離單元以所述中心管I為圓心，環(huán)形勻布于三相分離器內(nèi)；
[0022]一個外斜板3和一個內(nèi)斜板4構(gòu)成一個氣液分離單元，一個氣液分離單元的兩端分別與匯流渠相接，對于圖5所示的情況，設(shè)置了三條匯流渠，三個相同規(guī)格的分離單元組成一層環(huán)形分離單元，從三相分離器中心向外看，共有三層環(huán)形分離單元，總計9個分離單元，但不同環(huán)形分離單元中的分離單元規(guī)格是不同的。
[0023]所述一組氣液分離單元以所述中心管I為圓錐的頂點，環(huán)形逐層設(shè)置形成圓錐的側(cè)面；且在各層分離單元之間形成過流縫7 ；
[0024]所述匯流渠6設(shè)置在所述圓錐的側(cè)面上，所述匯流渠6的兩端槽口，一端與所述中心匯流區(qū)2貫通；另一端封閉；所述匯流渠6貫穿各層氣液分離單元，且所述匯流渠6的兩側(cè)邊與所述氣液分離單元中的外斜板3以及內(nèi)斜板4的側(cè)邊連接；
[0025]所述匯流渠6的側(cè)面開設(shè)有一組單元匯流孔8 ;每個單元匯流孔8與各個氣液分離單元連通。
[0026]所述三相分離器還包括裙板5和污泥回流縫13 ;所述裙板設(shè)置在最底層的氣液分離單元下沿，所述三相分離器最底層的內(nèi)斜板4下沿設(shè)置有所述的裙板5 ;所述的裙板5與各個氣液分離單元中的外斜板3的斜率相同；所述裙板5的外沿與三相分離器的筒壁14之間構(gòu)成環(huán)形污泥回流縫13。
[0027]所述中心管I側(cè)壁開設(shè)有一組條形中心管過流孔10，且所述中心管過流孔10沿中心管側(cè)面周向均布，所述中心管過流孔10的下沿與所述中心管下沿的垂直高度差為10(T200mm，所述中心管過流孔10的總面積為所述中心管底孔11面積的80%~?20%。 [0028]在所述每個氣液分離單元內(nèi)從上至下依次包括三個層，即在所述外斜板3和內(nèi)斜板4構(gòu)成Λ形空間內(nèi)從頂端到底端依次為集氣層203，氣液混合層202以及浮泥層204 ;所述集氣層203高度為50~IOOmm ;所述氣液混合層202與所述的單元匯流孔8連通。
[0029]在所述環(huán)形同層的氣液分離單元中，所述內(nèi)斜板4的下沿高于所述外斜板3的下沿，所述外斜板3、所述中心匯流區(qū)2的上側(cè)壁、所述匯流渠6的頂面和裙板5與水平面的夾角均相同，所述內(nèi)斜板4與所述中心匯流區(qū)2的下側(cè)壁與水平面的夾角相同。
[0030]在所述環(huán)形同層的氣液分離單元中，所述外斜板3的下沿同所述內(nèi)斜板的下沿的垂直高差不小于50mm，所述外斜板3與水平面的夾角和所述內(nèi)斜板4與水平面的夾角為40。~55。。
[0031]所述單元匯流孔8開設(shè)在所述匯流渠6的側(cè)面15上，所述單元匯流孔8的上沿與氣液分離單元頂端的集氣層203下沿齊平；所述單元匯流孔8的下沿高于同層氣液分離單元中內(nèi)斜板4的下沿。
[0032]所述單元匯流孔8的下沿與所述內(nèi)斜板4的下沿的垂直高度差不小于50mm，所述單元匯流孔8的總面積大于或等于所述中心匯流孔9的總面積。
[0033]各層環(huán)形氣液分離單元之間形成一條所述環(huán)形的過流縫7，每個過流縫7的總過流面積占三相分離器截面積的20%~30%。
[0034]所述污泥回流縫13面積與過流縫7總過流面積之比不超過70 %。
[0035]所述中心匯流區(qū)底孔12的總面積不小于所述中心管底孔11總面積的3倍。
[0036]本發(fā)明按照以下過程實現(xiàn)三相分離器(如圖7所示):
[0037]下部反應(yīng)區(qū)b的水、沼氣、污泥207 (通常為顆粒污泥)三相混合物201向上流動，到達(dá)由外斜板3與內(nèi)斜板4構(gòu)成的氣液分離單元，該氣液分離單元自上而下可分為三個區(qū)域:頂部為氣相空間，也稱為集氣層203，其截面為單元匯流孔8上部的三角形區(qū)域；與單元匯流孔8對應(yīng)的為氣水混合區(qū)，沼氣和污水組成的氣液混合層202在該區(qū)域內(nèi)朝單元匯流孔8水平流動；氣水混合區(qū)以下是浮泥層204，小顆粒的污泥207隨上升水流向上流動，到達(dá)氣水分界面后被強(qiáng)制截留，形成浮泥層204，浮泥層204對上升水流中夾帶的小顆粒的污泥207起到了篩濾作用，將小顆粒的污泥207截留在浮泥層204，由于沼氣析出形成擾動作用，污泥層中的小顆粒的污泥207可能合并成大顆粒的污泥207，在重力作用下回落到反應(yīng)區(qū)下部，從而實現(xiàn)了對污泥207的截留，保證反應(yīng)區(qū)內(nèi)維持高濃度的厭氧微生物量。
[0038]三相分離器的構(gòu)造尺寸確定后，氣相空間的容積也隨之確定，反應(yīng)區(qū)上升液流中夾帶的氣體206經(jīng)氣液分離單元分離，通過單元匯流孔8進(jìn)入到匯流渠6中，與此同時，部分液體205和少部分污泥207會隨同氣體206 —并進(jìn)入?yún)R流渠6中，混合流中氣相與液相的比例取決于進(jìn)氣量和單元匯流孔8的面積，液流流量較大時有利于反應(yīng)區(qū)形成均勻的上向內(nèi)循環(huán)流動，有利于生化反應(yīng)。
[0039]另外，氣液混合物202通過單元匯流孔8進(jìn)入?yún)R流渠6后，沿匯流渠6內(nèi)壁斜向上流動，通過中心匯流孔9進(jìn)入中心匯流區(qū)2，各條匯流渠6的氣液混合物202進(jìn)入中心匯流區(qū)2后混合，再通過中心管過流孔10進(jìn)入中心管I。氣液混合物202從中心管過流孔10進(jìn)入中心管I內(nèi)上升流動時，會在中心管底孔11產(chǎn)生負(fù)壓，進(jìn)而從底孔吸入液體形成液流，該股液流與中心管過流孔10進(jìn)入的氣液混合物202在中心管I中混合后一并上升，形成內(nèi)循環(huán)流動。
[0040]在下部反應(yīng)區(qū)b內(nèi)氣、液、泥三相混合物201上升至三相分離器的同時，流量與反應(yīng)器進(jìn)水量相當(dāng)?shù)囊后w205通過流縫7進(jìn)入到上部反應(yīng)區(qū)a，進(jìn)行進(jìn)一步厭氧生物反應(yīng)，上部反應(yīng)區(qū)a中形成的大顆粒的污泥207則通過污泥回流縫13回落到下部反應(yīng)區(qū)b，從而維持下部反應(yīng)區(qū)中高濃度的污泥量。
[0041]匯流渠6和中心匯流區(qū)2的下部均為敞開式，通常不設(shè)置底面，大顆粒的污泥207可以順利回落到下部反應(yīng)區(qū)b底部。
[0042]與傳統(tǒng)三相分離器相比，這種新型的三相分離器具有以下優(yōu)點:
[0043]1、中心管底部設(shè)置側(cè)壁過流孔和底孔兩個進(jìn)流途徑，中心管過流孔用于來自匯流渠的氣液混合物均勻進(jìn)入，為條孔形式，可以將大氣泡切割成小氣泡，有效避免大氣泡對內(nèi)循環(huán)形成的擾動；底孔則主要作為液流進(jìn)口，上述結(jié)構(gòu)的中心管提高沼氣的提升效率，進(jìn)而提聞內(nèi)循環(huán)流量；
[0044]2、每個環(huán)形分離單元對應(yīng)一條環(huán)形的過流縫，過流縫的面積與該分離單元的服務(wù)面積成正比，保證了從下部反應(yīng)區(qū)到上部反應(yīng)區(qū)過流的均勻性；
[0045]3、三相分離器整體上呈廣口向下的喇叭口形狀，使得接入中心匯流區(qū)的多條匯流渠與水平面呈一定角度，在氣液混合物快速上升時，靠近中心的匯流不會對其外側(cè)匯流產(chǎn)生頂托，使匯流渠中的流動更為順暢，中心軸對稱的環(huán)形分離單元使液流布置更合理；
[0046]4、三相分離器整體形狀中心高，周邊低，污泥回流縫位于三相分離器的外沿下側(cè)，與反應(yīng)區(qū)中主體液流向上運(yùn)動、外沿大顆粒污泥向下運(yùn)動的特征相吻合，使反應(yīng)區(qū)流態(tài)更穩(wěn)定；污泥回流縫位于反應(yīng)器邊壁，形成的液流邊界層有利于顆粒污泥沉淀和回流；
[0047]5、本三相分離器為軸對稱結(jié)構(gòu)，用于筒形反應(yīng)器時構(gòu)造簡單，安裝方便，可有效降低工程造價。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0048]圖1是現(xiàn)有三相分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]圖2是本發(fā)明三相分離器的結(jié)構(gòu)剖面圖(一)。
[0050]圖3是本發(fā)明三相分離器的結(jié)構(gòu)剖面圖(二)。
[0051]圖4是本發(fā)明三相分離器過流縫的結(jié)構(gòu)詳圖。
[0052]圖5是本發(fā)明三相分離器的結(jié)構(gòu)平面圖。
[0053]圖6是本發(fā)明三`相分離器的匯流渠的結(jié)構(gòu)示意圖。[0054]圖7是本發(fā)明三相分離器的工作示意圖。
[0055]附圖標(biāo)記說明:
[0056]101、匯流渠102、提升管103、匯流孔
[0057]104、分離模塊
[0058]1、中心管2、中心匯流區(qū)3、外斜板
[0059]4、內(nèi)斜板5、裙板6、匯流渠
[0060]7、過流縫8、單元匯流孔9、中心匯流孔
[0061]10、中心管過流孔11、中心管底孔12、中心匯流區(qū)底孔 [0062]13、污泥回流縫14、筒壁15、側(cè)面
[0063]16、頂面17、外側(cè)端面
[0064]201、三相混合物202、氣液混合物203、集氣室
[0065]204、浮泥層205、液體206、氣體
[0066]207、污泥
[0067]a上部反應(yīng)區(qū)
[0068]b下部反應(yīng)區(qū)
【具體實施方式】
[0069]本發(fā)明包括中心管1、中心匯流區(qū)2、外斜板3、內(nèi)斜板4、裙板5、匯流渠6、過流縫
7、單元匯流孔8、中心匯流孔9、中心管過流孔10、中心管底孔11、中心匯流區(qū)底孔12、污泥回流縫13。
[0070]所述中心管I位于該三相分離器中心且其底部開有中心管底孔11，該中心管I插入中心匯流區(qū)2，所述中心匯流區(qū)2為上下對扣的喇叭口形狀，所述的下喇叭口結(jié)構(gòu)側(cè)壁開設(shè)中心匯流孔9，該中心匯流區(qū)2底部開設(shè)中心匯流區(qū)底孔12，該中心匯流區(qū)底孔12的總面積不小于所述中心管底孔11總面積的3倍。所述中心管I的側(cè)壁開設(shè)條形的中心管過流孔10，其沿所述中心管I的圓周方向均勻分布，該中心管過流孔10的下沿以100-200_的垂直高差高于該中心管I的下沿，該中心管過流孔10的總面積為所述中心管底孔11面積的80%~120%。
[0071]所述外斜板3與內(nèi)斜板4構(gòu)成一組氣液分離單元，各氣液分離單元的縱截面為Λ形，其兩端分別與所述匯流渠6相接，各氣液分離單元通過單元匯流孔8與所述匯流渠6相連通，所述同一個環(huán)形分離單元中的內(nèi)斜板4的下沿高于所述外斜板3的下沿，垂直高差不小于50mm，所述外斜板3、所述中心匯流區(qū)2的上喇叭口結(jié)構(gòu)的側(cè)壁、所述匯流渠6的頂面和所述裙板5同水平面的夾角同為α，所述內(nèi)斜板4與所述中心匯流區(qū)2的下喇叭口結(jié)構(gòu)的側(cè)壁同水平面的夾角同為β，α和β取40°飛5°。所述單元匯流孔8開設(shè)在所述匯流渠6的側(cè)面15上，該單元匯流孔8的下沿高于所述內(nèi)斜板4的下沿，垂直高度差不小于50mm，在所述氣液分離單元中與該單元匯流孔8上沿的齊平處以上的空間為集氣室203，其高度為5(Tl00mm，所述單元匯流孔8的總面積大于或等于所述中心匯流孔9的總面積。
[0072]所述匯流渠6自所述中心匯流區(qū)2呈放射形狀均勻設(shè)置，該匯流渠6經(jīng)所述中心匯流孔9與所述中心匯流區(qū)2連通，該匯流渠6的兩個側(cè)面15、頂面16及外側(cè)端面17封閉，該匯流渠6無底面，所述各氣液分離單元在所述中心匯流區(qū)2以下，沿著以所述中心管I軸線上的點為圓心且直徑由上至下遞增的圓的圓周方向上在所述匯流渠6之間分布，同一圓周上的分離單元構(gòu)成一環(huán)形分離單元，相鄰環(huán)形分離單元之間的間隔構(gòu)成過流縫。每個環(huán)形分離單元對應(yīng)一條環(huán)形的過流縫，每個過流縫的面積與其所對應(yīng)的環(huán)形分離單元的服務(wù)面積成正比，該過流縫7的總面積占厭氧反應(yīng)器截面積的10%~20%。
[0073]距離所述筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的筒壁14最近的內(nèi)斜板4的外側(cè)連接有裙板5，該裙板5與該筒壁14構(gòu)成環(huán)形污泥回流縫13，所述污泥回流縫13的面積不超過所述筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器的過流縫7總面積的70%。
[0074]本發(fā)明的筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器整體上呈現(xiàn)中心軸對稱的廣口向下喇叭口結(jié)構(gòu)并將厭氧反應(yīng)器分為上部反應(yīng)區(qū)a和下部反應(yīng)區(qū)b。
[0075]下面結(jié)合實施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0076]實施例
[0077]如圖2~6所示:
[0078]—種筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其包括中心管1、中心匯流區(qū)2、外斜板3、內(nèi)斜板4、裙板5、匯流渠6、過流縫7、單元匯流孔8、中心匯流孔9、中心管過流孔10、中心管底孔11、中心匯流區(qū)底孔12、污泥回流縫13。
[0079]所述中心管I位于該`三相分離器中心且其底部開有中心管底孔11，該中心管I插入中心匯流區(qū)2，所述中心匯流區(qū)2為上下對扣的喇叭口形狀，所述的下喇叭口結(jié)構(gòu)側(cè)壁開設(shè)中心匯流孔9，該中心匯流區(qū)2底部開設(shè)中心匯流區(qū)底孔12，該中心匯流區(qū)底孔12的總面積為所述中心管底孔11總面積的3.4倍。所述中心管I的側(cè)壁開設(shè)條形的中心管過流孔10，其沿所述中心管I的圓周方向均勻分布，該中心管過流孔10的下沿以160_的垂直高差高于該中心管I的下沿，該中心管過流孔10的總面積等于所述中心管底孔11面積。
[0080]所述外斜板3與內(nèi)斜板4構(gòu)成一組氣液分離單元，各氣液分離單元的縱截面為Λ形，其兩端分別與所述匯流渠6相接，各氣液分離單元通過單元匯流孔8與所述匯流渠6相連通，所述同一個環(huán)形分離單元中的內(nèi)斜板4的下沿高于所述外斜板3的下沿，垂直高差為51mm，所述外斜板3、所述中心匯流區(qū)2的上喇叭口結(jié)構(gòu)的側(cè)壁、所述匯流渠6的頂面和所述裙板5同水平面的夾角同為α，所述內(nèi)斜板4與所述中心匯流區(qū)2的下喇叭口結(jié)構(gòu)的側(cè)壁同水平面的夾角同為β，α為40°，β為50°。所述單元匯流孔8開設(shè)在所述匯流渠6的側(cè)面15上，該單元匯流孔8的下沿高于所述內(nèi)斜板4的下沿，垂直高度差為58mm，在所述氣液分離單元中與該單元匯流孔8上沿的齊平處以上的空間為集氣室203，其高度為87mm，所述單元匯流孔8的總面積大于所述中心匯流孔9的總面積。
[0081]所述匯流渠6共有三條，自所述中心匯流區(qū)2呈放射形狀均勻設(shè)置，該匯流渠6經(jīng)所述中心匯流孔9與所述中心匯流區(qū)2連通，該匯流渠6的兩個側(cè)面15、頂面16及外側(cè)端面17封閉，該匯流渠6無底面，所述各氣液分離單元在所述中心匯流區(qū)2以下，沿著以所述中心管I軸線上的點為圓心且直徑由上至下遞增的圓的圓周方向上在所述匯流渠6之間分布，同一圓周上的分離單元構(gòu)成一環(huán)形分離單元，相鄰環(huán)形分離單元之間的間隔構(gòu)成過流縫。每個環(huán)形分離單元對應(yīng)一條環(huán)形的過流縫，每個過流縫的面積與其所對應(yīng)的環(huán)形分離單元的服務(wù)面積成正比，該過流縫7的總面積占厭氧反應(yīng)器截面積的13%。
[0082]距離所述筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的筒壁14最近的內(nèi)斜板4的外側(cè)連接有裙板5，該裙板5與該筒壁14構(gòu)成環(huán)形污泥回流縫13，所述污泥回流縫13的面積為所述筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器的過流縫7總面積的52%。上述筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器整體上呈現(xiàn)中心軸對稱的廣口向下喇叭口結(jié)構(gòu)并將厭氧反應(yīng)器分為上部反應(yīng)區(qū)a和下部反應(yīng)區(qū)b。
[0083]以下結(jié)合過流縫的結(jié)構(gòu)詳圖(圖4)說明本發(fā)明的氣液分離條件:
[0084]設(shè)水流通過過流縫7的流速為V，氣泡上升的速率為U，為將其截留，應(yīng)滿足以下幾何條件:
【權(quán)利要求】
1.一種筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其包括中心管(I)、氣液分離單元、匯流孔和匯流渠；所述氣液分離單元包括2塊分離板，其兩塊分離板上部連接形成倒V形狀；所述氣液經(jīng)所述氣液分離單元分離，通過所述匯流渠和匯流孔進(jìn)入所述中心管(I);其特征在于， 所述三相分離器包括中心匯流區(qū)(2)，所述中心管(I)設(shè)置在所述中心匯流區(qū)(2)中心；所述中心匯流區(qū)(2)為上下對扣的喇叭口形狀，且下端面不閉合，在所述中心匯流區(qū)(2)的下端面設(shè)置有中心匯流區(qū)底孔(12);所述中心匯流區(qū)(2)通過中心管底孔(11)與所述中心管(I)連通； 所述中心匯流區(qū)(2)下側(cè)面開設(shè)有一組中心匯流孔(9)，所述中心匯流孔(9)與所述的匯流渠(6)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其特征在于， 所述三相分離器至少包括三條匯流渠(6)，所述匯流渠(6)為底端開口的槽型結(jié)構(gòu)，其頂面及外側(cè)端面封閉； 所述匯流渠(6)的槽口一端和所述中心匯流區(qū)(2)貫通，所述匯流渠的兩條側(cè)壁與所述的氣液分離單元固定連接；在所述的匯流渠(6)的側(cè)壁上開設(shè)有一組單元匯流孔(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其特征在于， 所述氣液分離單元的兩塊分離板為外斜板(3)和內(nèi)斜板(4)，即兩塊斜板頂端相連，形成軸向截面為倒V的形狀； 所述三相分離器包括一組氣液分離單元，所述各個氣液分離單元以所述中心管(I)為圓心，環(huán)形勻布于三相分離器內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其特征在于， 所述一組氣液分離單元以所述中心管(I)為圓錐的頂點，環(huán)形逐層設(shè)置形成圓錐的側(cè)面；且在各層分離單元之間形成過流縫(7)； 所述匯流渠(6)設(shè)置在所述圓錐的側(cè)面上，所述匯流渠(6)的兩端槽口，一端與所述中心匯流區(qū)(2)貫通；另一端封閉；所述匯流渠(6)貫穿各層氣液分離單元，且所述匯流渠(6)的兩側(cè)邊與所述氣液分離單元中的外斜板(3)以及內(nèi)斜板(4)的側(cè)邊連接； 所述匯流渠(6)的側(cè)面開設(shè)有一組單元匯流孔(8);每個單元匯流孔(8)與各個氣液分離單元連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其特征在于， 所述三相分離器還包括裙板(5)和污泥回流縫(13);所述裙板設(shè)置在最底層的氣液分離單元下沿，所述三相分離器最底層的內(nèi)斜板(4)下沿設(shè)置有所述的裙板(5);所述的裙板(5)與各個氣液分離單元中的外斜板(3)的斜率相同；所述裙板(5)的外沿與三相分離器的筒壁(14)之間構(gòu)成環(huán)形污泥回流縫(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其特征在于， 所述中心管(I)側(cè)壁開設(shè)有一組條形中心管過流孔(10)，且所述中心管過流孔(10)沿中心管側(cè)面周向均布，所述中心管過流孔(10)的下沿與所述中心管下沿的垂直高度差為10(T200mm，所述中心管過流孔(10)的總面積為所述中心管底孔(11)面積的80%~?20%。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其特征在于， 在所述每個氣液分離單元內(nèi)從上至下依次包括三個層，即在所述外斜板(3)和內(nèi)斜板(4)構(gòu)成Λ形空間內(nèi)，從頂端到底端依次為集氣層(203)，氣液混合層(202)以及浮泥層(204);所述集氣層(203)高度為50~IOOmm ;所述氣液混合層(202)與所述的單元匯流孔(8)連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其特征在于， 在所述環(huán)形同層的氣液分離單元中，所述內(nèi)斜板(4)的下沿高于所述外斜板(3)的下沿，所述外斜板(3)、所述中心匯流區(qū)(2)的上側(cè)壁、所述匯流渠(6)的頂面和裙板(5)與水平面的夾角均相同，所述內(nèi)斜板(4)與所述中心匯流區(qū)(2)的下側(cè)壁與水平面的夾角相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其特征在于:在所述環(huán)形同層的氣液分離單元中，所述外斜板(3)的下沿同所述內(nèi)斜板的下沿的垂直高差不小于50mm，所述外斜板(3)與水平面的夾角和所述內(nèi)斜板(4)與水平面的夾角為40。~55。。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其特征在于: 所述單元匯流孔(8)開設(shè)在所述匯流渠(6)的側(cè)面(15)上，所述單元匯流孔(8)的上沿與氣液分離單元頂端的集氣層(203)下沿齊平；所述單元匯流孔(8)的下沿高于同層氣液分離單元中內(nèi)斜板(4)的下沿。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其特征在于: 所述單元匯流孔(8)的下沿與·所述內(nèi)斜板(4)的下沿的垂直高度差不小于50_，所述單元匯流孔(8)的總面積大于或等于所述中心匯流孔(9)的總面積。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其特征在于: 各層環(huán)形氣液分離單元之間形成一條所述環(huán)形的過流縫(7)，每個過流縫(7)的總過流面積占三相分離器截面積的20%~30%。
13.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其特征在于: 所述污泥回流縫(13)面積與過流縫(7)總過流面積之比不超過70%。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒形內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的三相分離器，其特征在于: 所述中心匯流區(qū)底孔(12)的總面積不小于所述中心管底孔(11)總面積的3倍。
【文檔編號】C02F3/28GK103663684SQ201210348208
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月18日
【發(fā)明者】安景輝, 鄭蕾, 程學(xué)文, 王小紅, 莫馗, 吳海鑫, 高鳳霞, 宋健健, 李海龍, 高翔, 元少昀 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化工程建設(shè)有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院