一种水力空化反应器及反应方法
【技术领域】
[0001]本发明属于节能环保技术领域，涉及一种水力空化反应器及反应方法。
【背景技术】
[0002]目前，我国污泥处理技术主要为卫生填埋、堆肥、制造建材、干化焚烧、高温制取生物柴油等方式。由于污泥的含水率高、含有微生物、病菌、重金属离子、有机成分等，其自然干化过程缓慢，若采用填埋方式，会产生大量有机渗滤液，如处理不当填埋过程中产生的甲烷等可燃气体以及腐化的臭味，对周边空气产生污染，还可能在堆放区形成沼泽，污染地下水。由于众多城市污水是生活污水和工业污水的混合污水，污水中的重金属最终沉积在城市污泥当中，不适合堆肥；制造建材、干化焚烧、高温制取生物柴油这三种工艺由于占地大、投资巨大、能耗高、处理成本高、处理过程中容易产生二次污染，因此，只有少数经济发达省会城市投资建设，而众多城市无法负担高额处理费用，致使这些技术不能完全适合我国国情，没有得到大量推广。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种水力空化反应器及反应方法，解决了现有的城市污泥处理技术处理效果差，费用高，容易造成二次污染的问题。
[0004]本发明一种水力空化反应器包括罐体，罐体用来容纳污泥等混合物反应，罐体内设有搅拌器，搅拌器用来搅拌混合物，罐体上设有搅拌电机，搅拌电机带动搅拌器搅拌工作，罐体的侧面通过一根管道连接空化发生器的输出端，罐体的底部通过管道连接空化发生器的输入端，空化发生器连接电动机，电动机带动空化发生器运转，空化发生器产生水力空化作用，罐体、空化发生器和电动机均安装在同一个底座上，形成可移动的整体，罐体的上部设有混合物入口，待处理污泥等混合物从此口进入罐体内，罐体的顶部设有开口向上的水蒸气出口，水蒸气出口连接外部抽真空装置，罐体的下部设有燃料油出口，用于将分离的原料油排出。
[0005]进一步，所述搅拌器为两个，上下设置，这样搅拌均匀，经测试两个搅拌器容易使油气快速分离。
[0006]一种水力空化反应器的反应方法:
[0007]步骤1:罐体上部通过水蒸气出口连接抽真空装置，在罐体内形成47Kpa_58Kpa真空，水蒸气通过罐体上部水蒸汽出口排出罐体，罐体内部形成汽相区、汽液混合区、液相区三层，液面1以上为汽相区，液面1至液面2为汽液混合区，液面2以下为液相区；
[0008]步骤2:城市污泥和废油按1:1-1:1.2比例混合后的混合物经混合物入口进入罐体，混合物在重力作用下将降至罐体底部，经管路进入到空化发生器，在空化发生器内部产生水力空化作用，将污泥、细菌等颗粒破碎之微米级微粒，形成温度为80°C—85°C含有固体微粒、水、油、气泡的混合乳化液；乳化液经空化发生器出口再次进入罐体中下部，在重力作用、搅拌器搅动及气泡浮力作用下，乳化液上升至液面1和液面2之间；这时乳化液内的水变成水蒸汽，连同气泡内的气体通过罐体上方水蒸气出口排出罐体；
[0009]步骤3:液面1和液面2之间的乳化液排出水及气泡后，在和重力作用下下降至液面2以下，通过燃料油出口排出罐体，排出乳化液即为炉用燃料油。
[0010]本发明的有益效果是处理效果好，费用低，不会造成二次污染。
【附图说明】
[0011]图1是本发明水力空化反应器结构示意图。
[0012]图中，1.罐体，2.搅拌器，3.搅拌电机，4.空化发生器，5.电动机，6.底座，7.混合物入口，8.水蒸气出口，9.燃料油出口。
【具体实施方式】
[0013]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0014]本发明水力空化反应器涉及一种将城市污泥和废油混合空化制取炉用燃料油的核心设备。如图1所示，包括罐体1，罐体1用来容纳污泥等混合物反应，罐体1内设有搅拌器2，搅拌器2用来搅拌混合物，罐体3上设有搅拌电机3，搅拌电机3带动搅拌器2搅拌工作，罐体1的侧面通过一根管道连接空化发生器4的输出端，罐体1的底部通过管道连接空化发生器4的输入端，空化发生器4连接电动机5，电动机5带动空化发生器4运转，空化发生器4产生水力空化作用，使罐体1内部的混合物与空化发生器4形成循环，罐体1、空化发生器4和电动机5均安装在同一个底座6上，形成可移动的整体。这样能够很方便的将整套设备设置在需要污泥处理的地方。
[0015]罐体1的上部设有混合物入口 7，待处理污泥等混合物从此口进入罐体1内，罐体1的顶部设有开口向上的水蒸气出口 8，水蒸气出口 8连接外部抽真空装置。罐体1的下部设有燃料油出口 9，用于将分离的原料油排出。
[0016]其中，罐体1内的搅拌器2为两个，上下设置，这样搅拌均匀，经测试两个搅拌器容易使油气快速分离。
[0017]本发明设备用于城市污泥和废油混合物的水力空化反应。其运转过程如下:
[0018]1)罐体1上部通过水蒸气出口 8连接抽真空装置，在罐体1内形成47Kpa_58Kpa真空，水蒸气通过罐体1上部水蒸汽出口 8排出罐体1。罐体1内部形成汽相区、汽液混合区、液相区三层，如图所示:液面1以上为汽相区，液面1至液面2为汽液混合区，液面2以下为液相区。
[0019]2)城市污泥和废油按1:1-1:1.2比例混合后的混合物经混合物入口 7进入罐体1，混合物在重力作用下将降至罐体1底部，经管路进入到空化发生器4，在空化发生器4内部产生水力空化作用，将污泥、细菌等颗粒破碎之微米级微粒，形成温度为80 °C—85 °C含有固体微粒、水、油、气泡的混合乳化液；乳化液经空化发生器4出口再次进入罐体1中下部，在重力作用、搅拌器2搅动及气泡浮力作用下，乳化液上升至液面1和液面2之间；这时乳化液内的水变成水蒸汽，连同气泡内的气体通过罐体1上方水蒸气出口 8排出罐体1。
[0020]3)液面1和液面2之间的乳化液排出水及气泡后，在和重力作用下下降至液面2以下，通过燃料油出口 9排出罐体1，排出乳化液即为炉用燃料油，含水率可以控制在10% — 20%。
[0021]本发明是利用水力空化技术处理城市污泥的技术，是对城市污泥、餐厨垃圾及地沟油等各类废油进行无害化处理，可得到炉用燃料油，无废渣、废气产生，是我国城市污泥处理行业急需全新处理技术，具有投资少、占地小、运行成本低等特点。
[0022]以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种水力空化反应器，其特征在于:包括罐体(1)，罐体(1)用来容纳污泥等混合物反应，罐体(1)内设有搅拌器(2)，搅拌器(2)用来搅拌混合物，罐体(3)上设有搅拌电机(3)，搅拌电机(3)带动搅拌器(2)搅拌工作，罐体(1)的侧面通过一根管道连接空化发生器(4)的输出端，罐体(1)的底部通过管道连接空化发生器(4)的输入端，空化发生器(4)连接电动机(5)，电动机(5)带动空化发生器(4)运转，空化发生器(4)产生水力空化作用，罐体(1)、空化发生器(4)和电动机(5)均安装在同一个底座(6)上，形成可移动的整体，罐体(1)的上部设有混合物入口(7)，待处理污泥等混合物从此口进入罐体(1)内，罐体(1)的顶部设有开口向上的水蒸气出口(8)，水蒸气出口(8)连接外部抽真空装置，罐体(1)的下部设有燃料油出口(9)，用于将分离的原料油排出。2.按照权利要求1所述一种水力空化反应器，其特征在于:所述罐体(1)内的搅拌器(2)为两个，上下设置。3.应用权利要求1所述一种水力空化反应器的反应方法，其特征在于: 步骤1:罐体上部通过水蒸气出口连接抽真空装置，在罐体内形成47Kpa-58Kpa真空，水蒸气通过罐体上部水蒸汽出口排出罐体，罐体内部形成汽相区、汽液混合区、液相区三层，液面1以上为汽相区，液面1至液面2为汽液混合区，液面2以下为液相区； 步骤2:城市污泥和废油按1:1-1:1.2比例混合后的混合物经混合物入口进入罐体，混合物在重力作用下将降至罐体底部，经管路进入到空化发生器，在空化发生器内部产生水力空化作用，将污泥、细菌等颗粒破碎之微米级微粒，形成温度为80°C — 85°C含有固体微粒、水、油、气泡的混合乳化液；乳化液经空化发生器出口再次进入罐体中下部，在重力作用、搅拌器搅动及气泡浮力作用下，乳化液上升至液面1和液面2之间；这时乳化液内的水变成水蒸汽，连同气泡内的气体通过罐体上方水蒸气出口排出罐体； 步骤3:液面1和液面2之间的乳化液排出水及气泡后，在和重力作用下下降至液面2以下，通过燃料油出口排出罐体，排出乳化液即为炉用燃料油。
【专利摘要】本发明公开了一种水力空化反应器及反应方法，罐体内设有搅拌器，搅拌器用来搅拌混合物，罐体上设有搅拌电机，搅拌电机带动搅拌器搅拌工作，罐体的侧面通过一根管道连接空化发生器的输出端，罐体的底部通过管道连接空化发生器的输入端，空化发生器连接电动机，电动机带动空化发生器运转，空化发生器产生水力空化作用，罐体、空化发生器和电动机均安装在同一个底座上，形成可移动的整体，罐体的上部设有混合物入口，待处理污泥等混合物从此口进入罐体内，罐体的顶部设有开口向上的水蒸气出口，水蒸气出口连接外部抽真空装置，罐体的下部设有燃料油出口，用于将分离的原料油排出。本发明的有益效果是处理效果好，费用低，不会造成二次污染。
【IPC分类】C02F11/00
【公开号】CN105366904
【申请号】CN201510940088
【发明人】姚立明, 张晓臣, 魏剑, 李大尉, 赵孟石, 任立伟
【申请人】黑龙江省科学院高技术研究院, 哈尔滨睿合环保科技开发有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月11日