[發明專利]一種用于廢物處理的序批式機械化學反應器

無效

• 申請號: 201210160647.1
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN102688736A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 黃俊;余云飛;張望;余剛;鄧述波;王斌;王斯文
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術領域

本發明涉及持久性有機污染物固體廢物處置技術領域，具體涉及一種用于廢物處理的序批式機械化學反應器。

背景技術

持久性有機污染物（POPs）具有致癌、致畸、致突變的“三致”特性，對人體健康和生態環境構成嚴重危害。傳統的高溫焚燒法在處置POPs這樣的氯代有機物時，容易生成危害更大的二噁英類而形成二次污染，從而引起人們的普遍質疑和擔憂。因此近年來，非焚燒處置技術在國際范圍內越來越受到學術界和產業界的關注。其中機械化學法被列為已有工程應用而行之有效的技術。機械化學法是將污染物和脫鹵試劑置于機械化學反應器內，通過機械能引發化學反應促使污染物得到降解。

機械化學處置可以對含有POPs的固體（純POPs、含POPs的廢渣及土壤、焚燒飛灰、爐渣以及粉煤灰）、液體（如PCBs油）進行無害化處置，其中德國的DMCR工藝就是專門針對PCBs油利用零價金屬進行機械化學脫鹵處置。對于處置固體POPs廢物，傳統的機械化學法都是采用氧化鈣作為脫鹵劑，使得最終生成無害化的產物如石墨、無定形碳和無機氯化物。已有文獻研究發現采用鐵粉和石英砂（Fe-SiO₂）作為脫鹵劑，可以加速POPs的機械化學分解，其中石英砂為引發機械化學自由基反應的引發劑。根據機械化學反應的原理需要反應器能夠具備如下的功能：反應器內能夠實現劇烈的擾動、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反應器定時加料的裝置，以便引發機械化學自由基反應。同時考慮到實際的處置能力，反應器的空間利用率希望能夠較大。為了滿足以上這些條件，需要開發新型的機械化學反應器。

相關文獻檢索表明，在本專利申請日前還沒有發現任何與本發明類似結構的處理系統的文獻。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種用于廢物處理的序批式機械化學反應器，反應器內能夠實現劇烈的擾動、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反應器定時加料的裝置，以便引發機械化學自由基反應。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種用于廢物處理的序批式機械化學反應器，包括反應器筒體3，反應器筒體3被密閉罩8完全包裹，反應器筒體3內部的主攪拌軸4通過第一軸承13與攪拌軸轉動電機1連接，反應器筒體3通過第二軸承14與筒體轉動電機2連接，反應器筒體3中部設置有反應器料口蓋6，反應器料口蓋6上連接石英砂快接罐7，反應器料口蓋6上設有筒體氣體入口15，密閉罩8上設有密閉罩出口16，密閉罩出口16和旋風分離器9連接，旋風分離器9通過氣體循環風機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，氮氣發生器12分別連接密閉罩氮氣入口18和筒體氣體入口15。

所述的反應器筒體3的橫截面為圓形或正八邊形，反應器筒體3內壁上裝有非對稱性提升條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，在序批反應時與反應器料口蓋6斷開連接，反應間歇時接通反應器料口蓋6，向反應器筒體3供應石英砂。

本發明的優點為：反應器內能夠實現劇烈的擾動、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反應器定時加料的裝置，以便引發機械化學自由基反應。由于采用滾筒式設計，反應的空間利用率要比傳統的行星式反應器顯著增加。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

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視圖。

圖3-1為未接入石英砂快接罐的反應器料口蓋圖。

圖3-2為接入石英砂快接罐后的反應器料口蓋圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作更詳細的說明，而并非是對本發明的限制。

如圖1所示，一種用于廢物處理的序批式機械化學反應器，包括反應器筒體3，反應器筒體3被密閉罩8完全包裹，反應器筒體3內部的主攪拌軸4通過第一軸承13與攪拌軸轉動電機1連接，反應器筒體3通過第二軸承14與筒體轉動電機2連接，反應器筒體3中部設置反應器料口蓋6，反應器料口蓋6上連接石英砂快接罐7，反應器料口蓋6上設有筒體氣體入口15，密閉罩出口16和旋風分離器9連接，旋風分離器9通過氣體循環風機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，氮氣發生器12分別連接密閉罩氮氣入口18和筒體氣體入口15。