申请/专利权人：北京大学

申请日：2020-11-11

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN112246193B

主分类号：B01J8/34

分类号：B01J8/34;B01J19/10;B01J19/12;C02F1/72;C02F101/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2021.02.09#实质审查的生效;2021.01.22#公开

摘要：本发明公开了一种非均相反应中磁性颗粒循环反应并连续分离的设备及方法。本发明在反应器内设置过滤磁网筛，采用磁性材料并具有网孔；在反应器外与过滤磁网筛相应的位置相对的两侧侧壁上分别设置喷射泵分支回路，分支回路合路连通至回路管路，回路管路上设置自吸泵；悬浮在反应物内的磁性颗粒随着流体升高至过滤磁网筛，被过滤磁网筛吸附；打开喷射泵和自吸泵，流体冲击力将磁性颗粒从过滤磁网筛上脱开，并被自吸泵的流体吸力带入分支回路，然后经过回路管路从底部回流至反应器中；本发明采用连续式反应体系流路并兼有间歇式反应流路，实现固相催化剂循环反应；本发明设计精巧，操作简便，反应效率高；本发明应用于高级氧化技术处理有机废水。

主权项：1.一种非均相反应中磁性颗粒循环反应并连续分离的设备的实现方法，其特征在于，所述非均相反应中磁性颗粒循环反应并连续分离的设备包括：反应器、反应物流入管路、加药管路、反应物流出管路、排出口、过滤磁网筛、喷射泵、分支回路入口、回路管路、自吸泵和布水器式管路；其中，反应器的内部具有密闭空间；在反应器外的侧壁底部设置有反应物流入管路，连通至反应器的内部；在反应物流入管路上设置有一条或多条与其连通的加药管路；在反应器外的侧壁顶部设置有反应物流出管路，连通至反应器的内部；在反应器的侧壁底部设置有排出口；在反应器内的上部设置有多层过滤磁网筛，每一层过滤磁网筛位于水平面，采用磁性材料并具有网孔，对于多层过滤磁网筛，从下至上，过滤磁网筛的面积逐层变大，网孔的孔径逐层变小；在反应器外的侧壁上与每一层过滤磁网筛相应的位置，设置有喷射泵，喷射泵通过管路连通至反应器内，喷射泵所在管路的出口紧贴过滤磁网筛的下表面；在反应器外与喷射泵相对的侧壁上与每一层过滤磁网筛相应的位置，设置有连通至反应器内部的分支回路入口，分支回路入口位于过滤磁网筛的下表面；分支回路入口合路连通至回路管路；在回路管路上设置自吸泵；在反应器外，回路管路从上至下连接至布水器式管路；布水器式管路设置在反应器外的底部，连通至反应器内的底部；所述喷射泵喷射的流体为反应后的流体或外加流体；对于采用反应后的流体，还包括回流管路，回流管路从反应器位于过滤磁网筛之上的侧壁连接至喷射泵的入口，将反应后的流体输送至喷射泵；所述过滤磁网筛焊接在反应器的内侧壁上，或者在反应器的内侧壁上设置卡槽或支架，过滤磁网筛通过卡槽或支架固定在反应器的内侧壁上；还包括多个隔板，所述隔板设置在反应器内，从下至上依次等间隔水平放置隔板，隔板的面积小于反应器的内部空间的水平面积，隔板交错排布，即隔板依次交替地与一侧的侧壁相连接，从而在反应器内形成蛇形通道，结合原反应物进入流量与回路流量的控制，以实现间歇式循环反应流路；如果进入流体速度很快，通过蛇形通道增加流体的流道的长度，从而保证形成较长的反应时间；所述过滤磁网筛采用永磁体或通电线圈；所述过滤磁网筛的网孔的大小为10～40微米；各层过滤磁网筛之间的距离为反应器高度的十二分之一至八分之一；所述实现方法包括以下步骤：1反应物通过反应物流入管路进入至反应器内；药品或试剂通过加药管路经反应物流入管路进入至反应器内，药品或试剂中含有磁性颗粒；2随着反应物的注入，反应器内的流体不断升高至过滤磁网筛，悬浮在反应物内的磁性颗粒随着流体升高至过滤磁网筛；3磁性颗粒被过滤磁网筛吸附；4当需要收回磁性颗粒时，打开喷射泵和自吸泵，喷射泵对着过滤磁网筛喷射流体，磁性颗粒被流体冲击；5当流体冲击力大于吸引磁性颗粒的磁力时，磁性颗粒从过滤磁网筛上脱开，并被自吸泵的流体吸力带入分支回路入口；6磁性颗粒经过回路管路，通过布水器式管路从底部回流至反应器中；7自吸泵的流体的进入以及反应物流入管路的流体压力带动磁性颗粒向上继续参与反应，悬浮在反应物内的磁性颗粒重新升高至过滤磁网筛，并被过滤磁网筛吸附，在反应过程中，如此循环往复；8当反应结束后，整个反应器通过排出口全部排空。

全文数据：

权利要求：

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