本发明涉及一种具有填料床结构的湿式氧化反应器。
背景技术：
目前，2015年，我国废水总排放量约为500亿吨，工业废水达220亿吨，其中超高浓度废水(cod约为20000mg/l至150000mg/l)排放总量达10亿吨左右。70％以上的超高浓度工业废水并未经有效处理直接排放进入水体。此类废水具备高有机物、高盐并存；废水成分复杂；色度大，气味大；具有强酸强碱性及腐蚀性。如直接进入水体，会大量消耗水体中的溶解氧，破坏水体环境；感官性污染；制度性危害等。现有的双膜法，生化法及多效蒸发法均无法有效解决这一重要污染问题。自上世纪90年代开始，环保领域开始引进湿式氧化这一概念，并在此基础上进行了长达20余年的理论研究。尽管湿式氧化技术可以有效解决超高浓度废水的污染问题，但是该技术目前只停留在理论研究及实验室规模的实验装置阶段，或者说，大多数研究人员都是采用实验室规模的设备，用湿式氧化的机理对现有的工业废水进行可行性实验，只有极少数的研发团队在推动该工艺的工业化进程，这其中包括了推动过程中需要大量的交叉学科的研究工作，不具备压力容器设计及制造资质等问题，这在早些年交叉学科间的相互交流还并未像如今如此频繁的时期，大大阻碍了该技术的研究进度。
现阶段国内还并没有完全成熟且高效的的湿式氧化装置在投入生产及使用，而于此同时，随着中国工业化进程的加速，人民对环保的需求日益提高，国家对可持续发展的迫切需要，越来越多的超高浓度废水未能妥善处理，其导致了大量的环境污染、停产等严重问题。部分湿式氧化反应器在实际运用过程中，仍存有多种弊端：
部分湿式氧化反应器无冷却系统，无法将反应过程中存在的大量反应热置换至设备外，在工作中造成超压、超温甚至爆炸的隐患；
部分湿式氧化反应器不存在填料装置，无法使用固相催化方式催化湿式氧化，导致反应需要极高的温度和压力才可以进行，不仅在设备制造过程中需要极高的制造水平，在运行中也承担了更为危险的隐患。某些工艺中采用均相催化方法，虽避免了反应器内的填料结构，但是催化剂对废水产生了二次污染，且均相催化效果不够理想；
部分湿式氧化反应器不存在填料装置，在气、液混合过程中无有效的混流效果，造成气、液之间的传质传热速率较低，反应所需要的时间大幅度提高，整体处理能耗也随之提高。
技术实现要素：
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种具有填料床结构的湿式氧化反应器，通过改进湿式氧化反应器内部结构，为固相催化湿式氧化工艺提供可能，提高反应速率，减少处理所需时间，降低处理工艺所需的温度和压力，有效解决上述问题。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种具有填料床结构的湿式氧化反应器，包括反应器本体，所述反应器本体的下部设置有气液混合区，中部设置有填料床单元区，上部设置有气液分离区；所述气液混合区包括设置在底部的加热装置，所述加热装置的上方0.5-1m处设置有布液装置，所述加热装置的上方1.2-2m处设置有布气装置；所述填料床单元区包括依次设置的多个填料支撑，所述填料支撑上设置有填料床；其中，所述反应器本体上位于所述填料床单元的外侧设置有冷却装置；所述气液分离区包括设置在顶部的气液分离装置；其中，所述填料床与所述气液分离装置之间距离为2.2-2.4m，且两者的中间位置设置有溢流装置。
进一步的，所述布气装置由环形布气管及均布其上的多个布气喷头组成。
进一步的，所述冷却装置为夹套结构，其下端进口与布气装置相对应，其上端出口与顶部的填料床相对应。
进一步的，所述填料支撑之间的间距为0.5-0.6m，下层填料床与上层填料支撑之间的距离不低于0.05m。
进一步的，所述气液分离装置由旋转分离器，挡板分离器以及丝网除沫分离器组成。
进一步的，所述反应器本体的直径为40-70cm。
本发明的有益效果：本发明在气液混合区设置了布气装置和布液装置，使得气体可在较小的高度及空间内与废水充分混合，提高了气液之间传质的速率，减小了反应器所需的总体体积。此外，设置的填料床单元可减小气液混合物的流通面积，增加反应器内废水的流动速率及其与固相催化剂的接触时间，避免了反应器内气体的“死区”，增加气液传质速率，增加单位催化剂的催化效果，在顶部设备气液分离装置，可防止废水飞溅的同时，降低废气的污染程度，避免二次污染。
附图说明
图1本发明的结构示意图。
具体实施方式
图1所示，涉及一种具有填料床结构的湿式氧化反应器，包括反应器本体1，所述反应器本体1的下部设置有气液混合区2，中部设置有填料床单元区3，上部设置有气液分离区4；所述气液混合区2包括设置在底部的加热装置21，所述加热装置21的上方0.5-1m处设置有布液装置22，所述加热装置21的上方1.2-2m处设置有布气装置23；所述填料床单元区3包括依次设置的多个填料支撑31，所述填料支撑31上设置有填料床32；其中，所述反应器本体1上位于所述填料床单元3的外侧设置有冷却装置33；所述气液分离区4包括设置在顶部的气液分离装置41；其中，所述填料床32与所述气液分离装置41之间距离为2.2-2.4m，且两者的中间位置设置有溢流装置42。
在上述设计的基础上，进一步的方案是，所述布气装置23由环形布气管及均布其上的多个布气喷头组成。
在上述设计的基础上，进一步的方案是，所述冷却装置33为夹套结构，其下端进口与布气装置相对应，其上端出口与顶部的填料床相对应。
在上述设计的基础上，进一步的方案是，所述填料支撑31之间的间距为0.5-0.6m，下层填料床32与上层填料支撑31之间的距离不低于0.05m。
在上述设计的基础上，进一步的方案是，所述气液分离装置41由旋转分离器，挡板分离器以及丝网除沫分离器组成。
在上述设计的基础上，进一步的方案是，所述反应器本体1的直径为40-70cm。
本发明在气液混合区设置了布气装置和布液装置，使得气体可在较小的高度及空间内与废水充分混合，提高了气液之间传质的速率，减小了反应器所需的总体体积。此外，设置的填料床单元可减小气液混合物的流通面积，增加反应器内废水的流动速率及其与固相催化剂的接触时间，避免了反应器内气体的“死区”，增加气液传质速率，增加单位催化剂的催化效果，在顶部设备气液分离装置，可防止废水飞溅的同时，降低废气的污染程度，避免二次污染。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。