[发明专利]旋流鼓泡塔三相反应器

说明书

本发明涉及一种旋流鼓泡塔三相反应器，包括反应器筒体、鼓风机、外循环装置和射流器；反应器筒体的顶部有出气管；反应器筒体的侧壁上设置有进气管、进液管、出液管、人孔和排泥管；反应器筒体的内部自上而下依次设置有除沫装置、中心循环管、反射导流板和泥斗；反应器筒体内壁与中心循环管之间设置有螺旋导流叶片；中心循环管的底部与反射导流板之间设置有小微孔布气装置；泥斗的底部与排泥管相贯通；进液管伸入中心循环管中；鼓风机通过进气管与小微孔布气装置相贯通；鼓风机通过射流器与进液管相贯通；外循环装置与射流器相连通；出液管与外循环装置相连通。本发明具有可提高二氧化碳的利用率和可有效沉淀并去除大颗粒碳酸锰的优点。

技术领域

本发明属于环保设备/废水处理/资源化回收技术领域，涉及一种旋流鼓泡塔三相反应器，尤其涉及一种利用二氧化碳从锰渣滤液中回收锰的旋流鼓泡塔三相反应器。

背景技术

电解锰废渣主要来源于矿石酸浸后固液分离产生的锰渣和尾矿废石。其它废渣有阳极泥、硫化渣、含铬废水处理过程中产生的含铬污泥等。每生产1吨电解金属锰排放6-10吨锰渣，我国存量锰渣已达5000万吨以上，同时每年新增1000多万吨锰渣。锰渣是一种高钙、高硅和含有微量重金属的工业废渣，其中Mn²⁺和其他重金属离子浓度高，在长期的淋溶作用下可能产生大量浸滤液，污染周围环境。因此，如果对锰渣滤液中的锰进行资源化回收，则具有显著的经济效益和环境效益。

另一方面，电解锰生产过程中，锰矿酸浸时，会产生大量二氧化碳，利用电解锰所产生二氧化碳回收锰渣滤液/含锰废水中的锰已被证实是一条行之有效的技术路线。一定条件下二氧化碳与锰渣滤液中的锰离子反应生成碳酸锰，得到较高纯度的碳酸锰，是典型的气、液、固三相反应过程，因此，如何提高二氧化碳的利用率，反应生成的碳酸锰沉淀得以及时分离，显得尤为重要。

传统的三相反应器根据使固体颗粒悬浮的作用力不同，可将其分为呈4个类型：①机械搅拌悬浮式；②不带搅拌的息浮床三相反应器，用气体鼓泡搅拌，也称为鼓泡淤浆反应器；③不带搅拌的气液两相并流向上而颗粒不被带出床外的三相流化床反应器；④不带搅拌的气液两相并流向上面颗粒随液体带出床外的三相输送床反应器，或称为三相携带床反应器。

气、固、液三相反应器为利用电解锰所产生二氧化碳回收锰渣滤液/含锰废水中的锰的关键装置，上述四种传统的三相反应器针对回收锰，具有以下缺点：

1)导流筒外壁与鼓泡塔壁间无其他附件，液、气、固三相向上并流流动，传质效果受影响；

2)无内循环，主要用于气体与固体颗粒反应；

3)内部设有规整填料，不适合用于含有固体的反应。

发明内容

针对传统三相反应器的不足，本发明在于提供一种可提高废气中二氧化碳的利用率以及可有效沉淀并去除反应生成的大颗粒碳酸锰的旋流鼓泡塔三相反应器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种旋流鼓泡塔三相反应器，其特征在于：所述旋流鼓泡塔三相反应器包括反应器筒体、鼓风机、外循环装置以及射流器；所述反应器筒体的顶部设置有出气管；所述反应器筒体的侧壁上分别设置有进气管、进液管、出液管、人孔以及排泥管；所述进气管、进液管以及出液管的高度相同；所述进气管、人孔以及排泥管自上而下依次设置在反应器筒体的侧壁上；所述反应器筒体的内部自上而下依次设置有除沫装置、中心循环管、反射导流板以及泥斗；所述反应器筒体的内壁与中心循环管之间设置有螺旋导流叶片；所述中心循环管的底部与反射导流板之间设置有小微孔布气装置；所述泥斗的底部与排泥管相贯通；所述进液管伸入中心循环管中；所述鼓风机通过进气管与小微孔布气装置相贯通；所述鼓风机通过射流器与进液管相贯通；所述外循环装置与射流器相连通；所述出液管与外循环装置相连通。

作为优选，本发明所采用的螺旋导流叶片包括设置在中心循环管外壁上的内螺旋导流叶片。