[發(fā)明專利]一種含氯代有機(jī)物工業(yè)廢物堿催化反應(yīng)設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210365597.0
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102895755A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣建國;肖葉;殷曉東;楊勇
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);北京鼎實(shí)環(huán)境工程有限公司
• 主分類號: A62D3/36
• 分類號: A62D3/36;A62D101/28;A62D101/22
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對含氯代有機(jī)物工業(yè)廢物處理設(shè)備，特別涉及一種紅外加熱半密封式含氯代有機(jī)物工業(yè)廢物堿催化反應(yīng)設(shè)備。

背景技術(shù)

近年來，持久性有機(jī)污染物（POPs,Persistent?Organic?Pollutions）對人體和環(huán)境帶來的危害已經(jīng)成為世界各國關(guān)注的環(huán)境焦點(diǎn)。POPs一般都具有毒性，包括致癌性、生殖毒性、神經(jīng)毒性、內(nèi)分泌干擾特性等，它嚴(yán)重危害生物體，并且由于其持久性，這種危害一般都會持續(xù)一段時(shí)間。更為嚴(yán)重的是，一方面POPs具有很強(qiáng)的親脂憎水性，能夠在生物器官的脂肪組織內(nèi)產(chǎn)生生物積累，沿著食物鏈逐級放大，從而使在大氣、水、土壤中低濃度存在的污染物經(jīng)過食物鏈的放大作用，而對處于最高營養(yǎng)級的人類的健康造成嚴(yán)重的負(fù)面影響；另一方面，POPs具有半揮發(fā)性，能夠在大氣環(huán)境中長距離遷移并通過所謂的“全球蒸餾效應(yīng)”和“蚱蜢跳效應(yīng)”沉積到地球的偏遠(yuǎn)極地地區(qū)，從而導(dǎo)致全球范圍的污染傳播。鑒于此2001年5月22日在瑞士的斯德哥爾摩通過了《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》，該公約在2004年5月17日開始生效。氯代有機(jī)污染物主要包括有機(jī)氯農(nóng)藥（OCPs）和多氯聯(lián)苯（PCBs）是一類重要的POPs物質(zhì)，我國目前還存在大量的含氯代有機(jī)物工業(yè)廢物庫存以及大量的污染場地急需修復(fù)，對生態(tài)環(huán)境、飲用水安全等構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

用于氯代有機(jī)污染物處理的技術(shù)主要包括焚燒技術(shù)和非焚燒技術(shù)兩大類。危險(xiǎn)廢物焚燒技術(shù)具有處理效率高、處理量大等優(yōu)點(diǎn)，但是焚燒技術(shù)的處理成本昂貴，同時(shí)存在潛在的二次污染風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致焚燒技術(shù)近年來并不被民眾所接受。非焚燒技術(shù)或者稱為化學(xué)處理技術(shù)，各種化學(xué)技術(shù)根據(jù)其所采用的材料以及反應(yīng)條件的不同存在一定的差異，但是一般具有處理費(fèi)用較低、設(shè)備靈活方便等優(yōu)點(diǎn)。

堿催化分解技術(shù)（BCD,Base-Catalyzed?decomposition）是美國環(huán)保局風(fēng)險(xiǎn)降低工程實(shí)驗(yàn)室和美國海軍工程服務(wù)中心聯(lián)合開發(fā)的用于修復(fù)被有機(jī)氯污染物（如PCBs、二噁英、農(nóng)藥等）污染的液體、土壤、淤積物、沉積物等污染物的一種非燃燒技術(shù)。BCD技術(shù)主要是在堿性環(huán)境及氮?dú)猸h(huán)境中，加入氫供體催化劑等試劑后，加熱到300℃以上，反應(yīng)一段時(shí)間之后，實(shí)現(xiàn)對氯代有機(jī)污染物的破解。

傳統(tǒng)堿催化工藝主要存在以下問題：（1）傳統(tǒng)的電加熱方式升溫速率慢、能源利用效率低，導(dǎo)致每批次反應(yīng)時(shí)間增加，設(shè)備處理能力降低，能耗增加；（2）尾氣出口為開放式，導(dǎo)致系統(tǒng)中氣體流速較大，增加了尾氣處理系統(tǒng)的負(fù)荷；（3）反應(yīng)為序批式，在氯代有機(jī)物脫氯解毒反應(yīng)完成之后，需要等反應(yīng)物料從反應(yīng)溫度300℃以上冷卻至常溫之后才能進(jìn)行出料，導(dǎo)致能量利用率和處理能力降低，同時(shí)反應(yīng)過程中投加的過量堿性物質(zhì)會在冷卻過程中結(jié)塊，導(dǎo)致出料困難；（4）高溫尾氣冷凝后產(chǎn)生的冷凝液一般采用全部回流或者不回流的方式進(jìn)行處理，不回流會導(dǎo)致氯代有機(jī)物堿催化脫氯效率的降低，而全部回流時(shí)，冷凝液中的水分容易導(dǎo)致堿催化反應(yīng)器內(nèi)壓力瞬間增加，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。另外，目前國內(nèi)還沒有堿催化處理氯代有機(jī)物工業(yè)廢物的工程實(shí)踐，缺少完整的處理系統(tǒng)設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有堿催化分解技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種紅外加熱半密封式的含氯代有機(jī)物工業(yè)廢物堿催化反應(yīng)設(shè)備，該設(shè)備具有升溫速率快，能源利用效率高；整體結(jié)構(gòu)為半密封式，尾氣處理系統(tǒng)負(fù)荷小，安全性高；高溫物料直接出料，物料不結(jié)塊；冷凝液部分回流，有機(jī)相被回流處理，處理效率提高的特點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)對含氯代有機(jī)物工業(yè)廢物的快速高效堿催化脫氯解毒處理。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種含氯代有機(jī)物工業(yè)廢物堿催化反應(yīng)設(shè)備，包括氫供體儲罐1，氫供體儲罐1通過計(jì)量泵2與核心反應(yīng)器5進(jìn)氣口連接，氮?dú)獍l(fā)生器3與核心反應(yīng)器5進(jìn)氣口相連,氮?dú)獍l(fā)生器3與冷卻罐7進(jìn)氣口相連,斗式提升機(jī)4出料口與核心反應(yīng)器5固體物料口連接；核心反應(yīng)器5與取樣裝置6的樣品出口相連通，核心反應(yīng)器5下出料口與冷卻罐7的進(jìn)料口連接，核心反應(yīng)器5的上方尾氣出口與冷凝器8的進(jìn)氣口連接；冷凝器8的冷凝液出口與下方的分水器9連接，冷凝器8的出氣口與活性炭吸附塔10連接；分水器9的回流管路與核心反應(yīng)器5的冷凝液回流口連接，分水器9的下出料口與下方的冷凝液儲罐13連接；冷卻罐7尾氣出口與活性炭吸附塔10連接；冷卻罐7與抽濾槽11的進(jìn)料口相連通，抽濾槽11與抽濾罐12連接，抽濾罐12與真空泵14連接，真空泵14與氫供體儲罐1相連接。

所述的核心反應(yīng)器5外壁設(shè)置保溫層15。

所述的核心反應(yīng)器5中設(shè)置框式加槳葉式復(fù)合攪拌槳16。