專利名稱：一種用于廢物處理的序批式機(jī)械化學(xué)反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及持久性有機(jī)污染物固體廢物處置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種用于廢物處理的序批式機(jī)械化學(xué)反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
持久性有機(jī)污染物(POPs)具有致癌、致畸、致突變的“三致”特性，對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重危害。傳統(tǒng)的高溫焚燒法在處置POPs這樣的氯代有機(jī)物吋，容易生成危害更大的ニ噁英類而形成二次污染，從而引起人們的普遍質(zhì)疑和擔(dān)憂。因此近年來(lái)，非焚燒處置技術(shù)在國(guó)際范圍內(nèi)越來(lái)越受到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注。其中機(jī)械化學(xué)法被列為已有工程應(yīng)用而行之有效的技木。機(jī)械化學(xué)法是將污染物和脫鹵試劑置于機(jī)械化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，通過(guò)機(jī)械能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)促使污染物得到降解。 機(jī)械化學(xué)處置可以對(duì)含有POPs的固體(純POPs、含POPs的廢渣及土壌、焚燒飛灰、爐渣以及粉煤灰)、液體(如PCBs油)進(jìn)行無(wú)害化處置，其中德國(guó)的DMCRエ藝就是專門針對(duì)PCBs油利用零價(jià)金屬進(jìn)行機(jī)械化學(xué)脫鹵處置。對(duì)于處置固體POPs廢物，傳統(tǒng)的機(jī)械化學(xué)法都是采用氧化鈣作為脫鹵劑，使得最終生成無(wú)害化的產(chǎn)物如石墨、無(wú)定形碳和無(wú)機(jī)氯化物。已有文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)采用鐵粉和石英砂(Fe-SiO2)作為脫鹵劑，可以加速POPs的機(jī)械化學(xué)分解，其中石英砂為引發(fā)機(jī)械化學(xué)自由基反應(yīng)的引發(fā)劑。根據(jù)機(jī)械化學(xué)反應(yīng)的原理需要反應(yīng)器能夠具備如下的功能反應(yīng)器內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)劇烈的擾動(dòng)、碰撞及摩擦；攪拌桿上的攪拌槳能夠便于拆卸，而不必更換攪拌桿；具有能在密封條件下對(duì)反應(yīng)器定時(shí)加料的裝置，以便引發(fā)機(jī)械化學(xué)自由基反應(yīng)。同時(shí)考慮到實(shí)際的處置能力，反應(yīng)器的空間利用率希望能夠較大。為了滿足以上這些條件，需要開(kāi)發(fā)新型的機(jī)械化學(xué)反應(yīng)器。相關(guān)文獻(xiàn)檢索表明，在本專利申請(qǐng)日前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何與本發(fā)明類似結(jié)構(gòu)的處理系統(tǒng)的文獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供ー種用于廢物處理的序批式機(jī)械化學(xué)反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)劇烈的擾動(dòng)、碰撞及摩擦；攪拌桿上的攪拌槳能夠便于拆卸，而不必更換攪拌桿；具有能在密封條件下對(duì)反應(yīng)器定時(shí)加料的裝置，以便引發(fā)機(jī)械化
學(xué)自由基反應(yīng)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是—種用于廢物處理的序批式機(jī)械化學(xué)反應(yīng)器，包括反應(yīng)器筒體3，反應(yīng)器筒體3被密閉罩8完全包裹，反應(yīng)器筒體3內(nèi)部的主攪拌軸4通過(guò)第一軸承13與攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)I連接，反應(yīng)器筒體3通過(guò)第二軸承14與筒體轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2連接，反應(yīng)器筒體3中部設(shè)置有反應(yīng)器料ロ蓋6，反應(yīng)器料ロ蓋6上連接石英砂快接罐7，反應(yīng)器料ロ蓋6上設(shè)有筒體氣體入ロ 15，密閉罩8上設(shè)有密閉罩出口 16，密閉罩出口 16和旋風(fēng)分離器9連接，旋風(fēng)分離器9通過(guò)氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)10與活性炭吸附罐11連接，活性炭吸附罐11和密閉罩入口 17連接，氮?dú)獍l(fā)生器12分別連接密閉罩氮?dú)馊肟?18和筒體氣體入口 15。所述的反應(yīng)器筒體3的橫截面為圓形或正八邊形，反應(yīng)器筒體3內(nèi)壁上裝有非對(duì)稱性提升條19。所述的主攪拌軸4上用螺栓固定可拆卸的套接式攪拌槳葉5。所述的石英砂快接罐7，在序批反應(yīng)時(shí)與反應(yīng)器料ロ蓋6斷開(kāi)連接，反應(yīng)間歇時(shí)接通反應(yīng)器料ロ蓋6，向反應(yīng)器筒體3供應(yīng)石英砂。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為反應(yīng)器內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)劇烈的擾動(dòng)、碰撞及摩擦；攪拌桿上的攪拌槳能夠便于拆卸，而不必更換攪拌桿；具有能在密封條件下對(duì)反應(yīng)器定時(shí)加料的裝置，以便引發(fā)機(jī)械化學(xué)自由基反應(yīng)。由于采用滾筒式設(shè)計(jì)，反應(yīng)的空間利用率要比傳統(tǒng)的行星式反應(yīng)器顯著増加。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2-1為套接式攪拌槳葉正視圖。圖2-2為套接式攪拌槳葉側(cè)視圖。圖3-1為未接入石英砂快接罐的反應(yīng)器料ロ蓋圖。圖3-2為接入石英砂快接罐后的反應(yīng)器料ロ蓋圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的說(shuō)明，而并非是對(duì)本發(fā)明的限制。如圖I所示，ー種用于廢物處理的序批式機(jī)械化學(xué)反應(yīng)器，包括反應(yīng)器筒體3，反應(yīng)器筒體3被密閉罩8完全包裏，反應(yīng)器筒體3內(nèi)部的主攪拌軸4通過(guò)第一軸承13與攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)I連接，反應(yīng)器筒體3通過(guò)第二軸承14與筒體轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2連接，反應(yīng)器筒體3中部設(shè)置反應(yīng)器料ロ蓋6，反應(yīng)器料ロ蓋6上連接石英砂快接罐7，反應(yīng)器料ロ蓋6上設(shè)有筒體氣體入口 15，密閉罩出口 16和旋風(fēng)分離器9連接，旋風(fēng)分離器9通過(guò)氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)10與活性炭吸附罐11連接，活性炭吸附罐11和密閉罩入口 17連接，氮?dú)獍l(fā)生器12分別連接密閉罩氮?dú)馊肟?18和筒體氣體入口 15。所述的反應(yīng)器筒體3的橫截面為圓形或正八邊形，反應(yīng)器筒體3內(nèi)壁上裝有非對(duì)稱性提升條19。參照?qǐng)D2-1和圖2-2，所述的主攪拌軸4上用螺栓固定可拆卸的套接式攪拌槳葉5。參照?qǐng)D3-1和圖3-2，所述的石英砂快接罐7，在序批反應(yīng)時(shí)與反應(yīng)器料ロ蓋6斷開(kāi)連接，反應(yīng)間歇時(shí)接通反應(yīng)器料ロ蓋6，向反應(yīng)器筒體3供應(yīng)石英砂。本發(fā)明的工作原理是首先將反應(yīng)器料ロ蓋6打開(kāi)，將污染物、反應(yīng)試劑和介質(zhì)置于反應(yīng)器筒體3內(nèi)，關(guān)閉反應(yīng)器料ロ蓋6，將氮?dú)獍l(fā)生器12分別連接密閉罩氮?dú)馊肟?18和筒體氣體入口 15，打開(kāi)攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)I和筒體轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2，并且主攪拌軸4轉(zhuǎn)動(dòng)方向和反應(yīng)器筒體3轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，間歇反應(yīng)一段時(shí)間后，停止攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)I和筒體轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2，將反應(yīng)器料ロ蓋6打開(kāi)，接入石英砂快接罐7，定量向反應(yīng)器筒體3內(nèi)供應(yīng)石英砂，隨后關(guān)閉反應(yīng)器料ロ蓋6，再次運(yùn)行。反應(yīng)結(jié)束后，打開(kāi)反應(yīng)器料ロ蓋6，換格柵板，隨后關(guān)閉密閉罩8。將氮?dú)獍l(fā)生器12分別連接密閉罩氮?dú)馊肟?18和筒體氣體入口 15，啟動(dòng)氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)10，并打開(kāi)筒體轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)2，反應(yīng)器筒體3內(nèi)的物料從反應(yīng)器料ロ蓋6出來(lái)進(jìn)入密閉罩8，隨后進(jìn)入旋風(fēng)分離器9，固體顆粒與氣體分離，氣體經(jīng)過(guò)活性炭 吸附罐11、筒體氣體入口 15又回到密閉罩8內(nèi)，整個(gè)體系封閉，并且在常溫常壓下操作，條件溫和安全。由于采用滾筒式設(shè)計(jì)，反應(yīng)的空間利用率要比傳統(tǒng)的行星式反應(yīng)器顯著増加。
權(quán)利要求
1.ー種用于廢物處理的序批式機(jī)械化學(xué)反應(yīng)器，包括反應(yīng)器筒體(3)，其特征在于反應(yīng)器筒體(3)被密閉罩(8)完全包裹，反應(yīng)器筒體(3)內(nèi)部的主攪拌軸(4)通過(guò)第一軸承(13)與攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(I)連接，反應(yīng)器筒體(3)通過(guò)第二軸承(14)與筒體轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(2)連接，反應(yīng)器筒體(3)中部設(shè)置有反應(yīng)器料ロ蓋(6)，反應(yīng)器料ロ蓋(6)上連接石英砂快接罐(7)，反應(yīng)器料ロ蓋(6)上設(shè)有筒體氣體入口(15)，密閉罩(8)上設(shè)有密閉罩出口(16)，密閉罩出口( 16)和旋風(fēng)分離器(9)連接，旋風(fēng)分離器(9)通過(guò)氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)(10)與活性炭吸附罐(11)連接，活性炭吸附罐(11)和密閉罩入口(17)連接，氮?dú)獍l(fā)生器(12)分別連接密閉罩氮?dú)馊肟?18)和筒體氣體入口(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于廢物處理的序批式機(jī)械化學(xué)反應(yīng)器，其特征在于所述的反應(yīng)器筒體(3)的橫截面為圓形或正八邊形，反應(yīng)器筒體(3)內(nèi)壁上裝有非対稱性提升條(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于廢物處理的序批式機(jī)械化學(xué)反應(yīng)器，其特征在于所述的主攪拌軸(4)上用螺栓固定可拆卸的套接式攪拌槳葉(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于廢物處理的序批式機(jī)械化學(xué)反應(yīng)器，其特征在于所述的石英砂快接罐(7)，在序批反應(yīng)時(shí)與反應(yīng)器料ロ蓋(6)斷開(kāi)連接，反應(yīng)間歇時(shí)接通反應(yīng)器料ロ蓋(6 )，向反應(yīng)器筒體(3 )供應(yīng)石英砂。
全文摘要
一種用于廢物處理的序批式機(jī)械化學(xué)反應(yīng)器，包括反應(yīng)器筒體，反應(yīng)器筒體被密閉罩完全包裹，反應(yīng)器筒體內(nèi)部的主攪拌軸與攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)連接，反應(yīng)器筒體通與筒體轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)連接，反應(yīng)器筒體設(shè)置有反應(yīng)器料口蓋，反應(yīng)器料口蓋上連接石英砂快接罐，反應(yīng)器料口蓋上設(shè)有筒體氣體入口，密閉罩上設(shè)有密閉罩出口，密閉罩出口和旋風(fēng)分離器連接，旋風(fēng)分離器通過(guò)氣體循環(huán)風(fēng)機(jī)與活性炭吸附罐連接，活性炭吸附罐和密閉罩入口連接，氮?dú)獍l(fā)生器分別連接密閉罩氮?dú)馊肟诤屯搀w氣體入口，反應(yīng)器內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)劇烈的擾動(dòng)、碰撞及摩擦，攪拌桿上的攪拌槳能夠便于拆卸，而不必更換攪拌桿，本發(fā)明反應(yīng)的空間利用率要比傳統(tǒng)的行星式反應(yīng)器顯著增加。
文檔編號(hào)B01J19/18GK102688736SQ20121016064
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者余云飛, 余剛, 張望, 王斌, 王斯文, 鄧述波, 黃 俊 申請(qǐng)人:清華大學(xué)