专利名称：一种污染物电子束辐照降解装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及污染物处理技术领域，尤其涉及一种污染物电子束辐照降解装置。
技术背景
目前，多氯联苯、二噁英及废弃农药(滴滴涕、六氯苯等)等作为典型的持久性有机污染物，具有致癌、致畸、致突变以及难降解性、高生物蓄积等特性，能直接或间接的进入人体，并产生危害，因此处理这类废物成为污染清单调查之后的首要任务。常见的难降解有机卤素的处理方法主要有热处理方法，如高温焚烧、等离子体、高温熔融、水泥窑共处置。 其余为非焚烧处理技术，如机械化学法、碱金属还原法、生物处理法、碱金属还原法、气相还原法等。对于前四种技术来说由于反应都需要经过200 800摄氏度的阶段，因此能否有效地控制反应过程副产物——二噁英，并保证尾气排放的DEQ大于99. 9999%是其技术优劣关键因素，也是决定起成本的重要因素。对于非焚烧技术，机械物理化学方法虽然能耗较低，但处理后的去除率还不太理想(一般废物中有机卤素含量为100个ppm，处理两个小时，去除率在97%左右)，且每次处理的量有限，不适用于液体废物。生物方法的处理成本也较低，但其仅适用于低浓度的污染物，处理时间长而且环境温湿度、营养物质含量、光照等外界因素对去除率很大，特异性的微生物菌株需要经过特别培育，因此不利推广。
辐射降解技术的发展20世纪70年代，大型钴源和电子加速器技术的发展迅速， 辐射技术处理环境污染物的研究也引起各国的关注和重视。与传统的处理方法比较，辐照降解技术在反应中产生的OH ·自由基是目前已知可在水处理中应用的最强的氧化剂；而且 OH ·作为反应的中间产物，可诱发后面的链反应；OH ·可以无选择的直接与废水中的污染物反应将其降解为C02、H2O和矿物盐，不会产生二次污染；辐照技术是一种物理化学过程，很容易加以控制；而且辐照技术既可以单独使用又可以与其他处理过程相匹配，从而达到降低成本的目的；且辐照降解技术条件温和，是一种高效的液体处理技术。
但现有的辐射降解技术方案中，用于处理有机卤素的辐射降解装置多为滚筒形反应器，往往需要一次次手动加入需要辐照的样品，非连续进样，大大降低了其工作的效率， 人工成本也很高；而且若操作人员接近辐照源，则大大增加了工作人员的健康风险；同时受腔体尺寸很小，也不能用于大规模的辐照降解。发明内容
本发明的目的是提供一种污染物电子束辐照降解装置，该装置可自动化连续辐照降解难降解的有机卤素，并独立开发了配套的远程控制系统和工况系统，用于自我故障诊断和人工远距离安全的监控，提高了辐照降解装置的各项性能。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种污染物电子束辐照降解装置，所述辐照降解装置包括储液池、注液泵、混合器、磁力搅拌器、液体缓冲池、压缩泵、辐照反应箱、辐照窗、旋流沉淀池、储清池、压力传感器、电磁阀和溶剂回收单元，其中
所述储液池存储溶剂、吸收剂和待处理液体，利用所述注液泵将储液池中的溶剂、吸收剂和待处理液体经过四通阀以不同比例混合后注入所述混合器内；
所述混合器的底部设置所述磁力搅拌器，混合液体沿切线方向注入锥形的混合器底部，在所述磁力搅拌器的作用下该混合液体涡流加速并沿着所述混合器内壁上升，使液体充分混合；
所述液体缓冲池接收从所述混合器的上出口涌出的混合液体，并通过进液口处的压缩泵把该液体缓冲池中的混合液体泵入所述辐照反应箱中，利用所述辐照反应箱中设置的辐照窗对该混合液体进行辐照降解；
通过出液口处的压缩泵将经过辐照降解后的液体泵入所述旋流沉淀池中，且辐照降解所产生的废渣通过废渣口排出；
所述旋流沉淀池上方的液体进入所述储清池中，并通过与所述储清池相连的压力传感器和电磁阀将溶剂定期回收到所述溶剂回收单元中，所述溶剂回收单元将溶剂重新输入到所述储液池中，产生的其他废水流入废液池内。
所述辐照反应箱为双层扁平箱式结构，一层为辐照反应层，其深度为50mm，用于让待处理液体通过，接受电子束的辐照；
另一层为冷却水循环系统，其深度为20mm，冷却水从所述辐照反应箱的上端端口进入，并从下端端口流出，与待处理液体逆向流动；
且上述两层共用中间板，每层均有独立的进/出液口。
所述辐照反应层内部分成7单元格，每个单元格与相邻的单元格通过开槽串联， 首尾相通，使待处理液体在流动过程中自动混合均勻。
所述冷却水循环系统的上端端口设有进口温度传感器，下端端口设有出口温度传感器，通过所述温度传感器监控冷却循环水温度，根据该冷却循环水温度实时调整冷却循环水流的大小，并在该冷却循环水的温度超出预设温度时，切断所述辐照降解装置的电子束源。
所述辐照反应箱内还设置有压力传感器，当所述压力传感器感测到所述辐照反应箱进液压力不足时，驱动进液口处的压缩泵自动启动，使待处理液体的流速增加，混合充分。
所述辐照降解装置还包括液位控制传感器，该液位控制传感器与混合器相连，当混合器内的液体超过预设的警戒液位上限后，通过该液位控制传感器自动停止所述注液泵的转动，停止向所述混合器内注入液体。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，所述辐照降解装置包括储液池、注液泵、 混合器、磁力搅拌器、液体缓冲池、压缩泵、辐照反应箱、辐照窗、旋流沉淀池、储清池、压力传感器、电磁阀和溶剂回收单元，其中所述储液池存储溶剂、吸收剂和待处理液体，利用所述注液泵将储液池中的溶剂、吸收剂和待处理液体经过四通阀以不同比例混合后注入所述混合器内；所述混合器的底部设置所述磁力搅拌器，混合液体沿切线方向注入锥形的混合器底部，在所述磁力搅拌器的作用下该混合液体涡流加速并沿着所述混合器内壁上升，使液体充分混合；所述液体缓冲池接收从所述混合器的上出口涌出的混合液体，并通过进液口处的压缩泵把该液体缓冲池中的混合液体泵入所述辐照反应箱中，利用所述辐照反应箱中设置的辐照窗对该混合液体进行辐照降解；通过出液口处的压缩泵将经过辐照降解后的液体泵入所述旋流沉淀池中，且辐照降解所产生的废渣通过废渣口排出；所述旋流沉淀池5上方的液体进入所述储清池中，并通过与所述储清池相连的压力传感器和电磁阀将溶剂定期回收到所述溶剂回收单元中，所述溶剂回收单元将溶剂重新输入到所述储液池中，产生的其他废水流入废液池内。该装置可自动化连续辐照降解难降解的有机卤素，并独立开发了配套的远程控制系统和工况系统，用于自我故障诊断和人工远距离安全的监控，提高了辐照降解装置的各项性能。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例所提供的污染物电子束辐照降解装置的结构示意图2为本发明实施例所提供的辐照反应箱的局部结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供的污染物电子束辐照降解装置的结构示意图，图1中该辐照降解装置包括储液池(1) (2) (3)、注液泵(4) (5) (6)、混合器(9)、磁力搅拌器(8)、液体缓冲池(11)、压缩泵 (12)和(20)、辐照反应箱(观)、辐照窗(19)、旋流沉淀池(21)、储清池(23)、压力传感器 (M)、电磁阀05)和溶剂回收单元( )，其中
所述储液池(1) (2) (3)中分别存储有溶剂、吸收剂和待处理液体，利用所述注液泵⑷(5) (6)将储液池中的溶剂、吸收剂和待处理液体经过四通阀(7)以不同比例混合后注入所述混合器(9)内。具体来说，储液池(1)存储溶剂，所述溶剂包括以下一种或多种 异丙醇、乙醇等有机溶剂；储液池( 存储吸收剂，所述吸收剂包括以下一种或多种氢氧化钾、氢氧化纳等碱性水溶液；储液池C3)存储待处理液体，所述待处理液体包括以下一种或多种多氯联苯、有机氯杀虫剂、多溴联苯醚等有机卤素废液。
同时，在具体实现过程中，注液泵(4)控制储液池(1)，注液泵( 控制储液池 (2)，注液泵(6)控制储液池(3)。
所述混合器(9)的底部设置所述磁力搅拌器(8)，混合液体沿切线方向注入锥形的混合器(9)底部，在所述磁力搅拌器(8)的作用下该混合液体涡流加速并沿着所述混合器(9)内壁上升，使液体充分混合；
所述液体缓冲池(11)接收从所述混合器(9)的上出口涌出的混合液体，并通过进液口处的压缩泵(1 把该液体缓冲池(11)中的混合液体泵入所述辐照反应箱08)中，利用所述辐照反应箱08)中设置的辐照窗(19)对该混合液体进行辐照降解；
通过出液口处的压缩泵00)将经过辐照降解后的液体泵入所述旋流沉淀池中，且辐照降解所产生的废渣通过废渣口 02)排出；
所述旋流沉淀池上方的液体进入所述储清池中，并通过与所述储清池 (23)相连的压力传感器04)和电磁阀0 将溶剂定期回收到所述溶剂回收单元06)中， 所述溶剂回收单元06)将溶剂重新输入到所述储液池(1)中，产生的其他废水流入废液池 (27)内。
另外，在具体实现过程中，如图2所示为本发明实施例所提供的辐照反应箱的局部结构示意图，图2中
所述辐照反应箱08)为双层扁平箱式结构，一层让待处理液体通过，接受电子束的辐照，深度为50mm，称为辐照反应层；一层为冷却水循环系统，深度为20mm，冷却水从所述辐照反应箱的上端端口(18)进入，并从下端端口(17)流出，与待处理液体逆向流动。两层共用中间板，每层有独立的进/出液口。
上述辐照反应层内部分成7单元格，每个单元格都与相邻的单元格通过开槽串联，首尾相通，通过数值模拟给出每个单元格最佳的内部形状轮廓，既保证待处理液体在流动过程中自动混合均勻，又可使液体死体积最小。利用待处理液体反复流动经过辐照窗 (19)，使得产生的自由基能有足够的时间与有机卤素发生链式反应，这种“混合-受照-反应混合”的方式保证辐照电子束得以最充分方式的利用。
上述冷却水循环系统的上端端口(18)设有进口温度传感器(16)，下端端口(17) 设有出口温度传感器(15)，通过所述温度传感器(1 和(16)来监控冷却循环水温度，根据该冷却循环水温度实时调整冷却循环水流的大小，并在该冷却循环水的温度超出预设温度时，切断所述辐照降解装置的电子束源。
另外，在所述辐照反应箱08)内还设置有压力传感器(13) (14)，当辐照反应箱内的压力传感器(1 (14)感测到了进液压力不足时后，驱动进液口处的压缩泵(1 自动启动，压缩泵(1 启动后流体流速增加，混合充分。
另外，在上述进行混合液体操作的混合器(9)内还设置有警戒液位保护限，所述辐照降解装置还包括液位控制传感器(10)，该液位控制传感器(10)与混合器(9)相连，当混合器(9)内的液体超过所设置的警戒液位上限后，通过该液位控制传感器(10)自动停止所述注液泵(4) (5) (6)的转动，停止向所述混合器(9)内注入液体。
以上述污染物电子束辐照降解装置具体的工作过程为例，在该装置运行时按如下顺序依次开启各部件(1)开启辐照反应箱的冷却水循环系统；(2)开启辐照反应箱辐照层的进出口阀门；(3)开启注液泵向混合器供液；(4)开启混合器的磁力搅拌装置；(5)当进液液位不断升高达到出流口开启加压泵，在辐照反应箱内通过辐照窗对待处理液体进行辐照降解；(6)辐照降解之后的出流液体经过压滤器分离沉淀物；(6)过滤后的液体经过处理进一步脱水循环使用。
在该装置关闭时按如下顺序依次关闭各部件(1)关闭待处理液体注液泵，停止向混合器供应待处理液体，但保留溶剂注液泵和吸收剂注液泵的工作；( 待注入的吸收剂与溶剂之和达到与混合器的容量相当时，关闭溶剂注液泵和吸收剂注液泵；C3)开启混合器进液口的四通阀，让混合器内的液体流入中转容器；(4)关闭所有的泵电源；( 关闭冷却水循环系统。
通过以上的污染物电子束辐照降解装置，就可以自动化连续辐照降解难降解的有机卤素，并独立开发了配套的远程控制系统和工况系统，用于自我故障诊断和人工远距离安全的监控，提高了辐照降解装置的各项性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.一种污染物电子束辐照降解装置，其特征在于，所述辐照降解装置包括储液池、注液泵、混合器、磁力搅拌器、液体缓冲池、压缩泵、辐照反应箱、辐照窗、旋流沉淀池、储清池、压力传感器、电磁阀和溶剂回收单元，其中所述储液池存储溶剂、吸收剂和待处理液体，利用所述注液泵将储液池中的溶剂、吸收剂和待处理液体经过四通阀以不同比例混合后注入所述混合器内；所述混合器的底部设置所述磁力搅拌器，混合液体沿切线方向注入锥形的混合器底部，在所述磁力搅拌器的作用下该混合液体涡流加速并沿着所述混合器内壁上升，使液体充分混合；所述液体缓冲池接收从所述混合器的上出口涌出的混合液体，并通过进液口处的压缩泵把该液体缓冲池中的混合液体泵入所述辐照反应箱中，利用所述辐照反应箱中设置的辐照窗对该混合液体进行辐照降解；通过出液口处的压缩泵将经过辐照降解后的液体泵入所述旋流沉淀池中，且辐照降解所产生的废渣通过废渣口排出；所述旋流沉淀池上方的液体进入所述储清池中，并通过与所述储清池相连的压力传感器和电磁阀将溶剂定期回收到所述溶剂回收单元中，所述溶剂回收单元将溶剂重新输入到所述储液池中，产生的其他废水流入废液池内。
2.如权利要求1所述的污染物电子束辐照降解装置，其特征在于，所述辐照反应箱为双层扁平箱式结构，一层为辐照反应层，其深度为50mm，用于让待处理液体通过，接受电子束的辐照；另一层为冷却水循环系统，其深度为20mm，冷却水从所述辐照反应箱的上端端口进入， 并从下端端口流出，与待处理液体逆向流动；且上述两层共用中间板，每层均有独立的进/出液口。
3.如权利要求2所述的污染物电子束辐照降解装置，其特征在于，所述辐照反应层内部分成7单元格，每个单元格与相邻的单元格通过开槽串联，首尾相通，使待处理液体在流动过程中自动混合均勻。
4.如权利要求2所述的污染物电子束辐照降解装置，其特征在于，所述冷却水循环系统的上端端口设有进口温度传感器，下端端口设有出口温度传感器，通过所述温度传感器监控冷却循环水温度，根据该冷却循环水温度实时调整冷却循环水流的大小，并在该冷却循环水的温度超出预设温度时，切断所述辐照降解装置的电子束源。
5.如权利要求1所述的污染物电子束辐照降解装置，其特征在于，所述辐照反应箱内还设置有压力传感器，当所述压力传感器感测到所述辐照反应箱进液压力不足时，驱动进液口处的压缩泵自动启动，使待处理液体的流速增加，混合充分。
6.如权利要求1所述的污染物电子束辐照降解装置，其特征在于，所述辐照降解装置还包括液位控制传感器，该液位控制传感器与混合器相连，当混合器内的液体超过预设的警戒液位上限后，通过该液位控制传感器自动停止所述注液泵的转动，停止向所述混合器内注入液体，当混合器内的液体低于预设的警戒液位上限后，通过该液位控制传感器自动打开所述注液泵的转动，向所述混合器内注入液体。
7.如权利要求1所述的污染物电子束辐照降解装置，其特征在于，所述溶剂包括以下一种或多种异丙醇，乙醇；所述吸收剂包括以下一种或多种氢氧化钾，氢氧化纳；所述待处理液体包括以下一种或多种多氯联苯，有机氯杀虫剂，多溴联苯醚。
全文摘要
本发明公开了一种污染物电子束辐照降解装置。利用注液泵将储液池中的溶剂、吸收剂和待处理液体经过四通阀以不同比例混合后注入所述混合器内；在所述磁力搅拌器的作用下该混合液体充分混合；所述液体缓冲池接收从所述混合器的上出口涌出的混合液体，并通过进液口处的压缩泵把该液体缓冲池中的混合液体泵入所述辐照反应箱中，对该混合液体进行辐照降解。该装置可自动化连续辐照降解难降解的有机卤素，并独立开发了配套的远程控制系统和工况系统，用于自我故障诊断和人工远距离安全的监控，提高了辐照降解装置的各项性能。
文档编号B01J19/08GK102500305SQ201110341559
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者史戎坚, 唐鄂生, 徐殿斗, 杨国胜, 袁勤良, 郑海亮, 陈扬, 马玲玲 申请人:中国科学院高能物理研究所