专利名称：一种用于废物处理的序批式机械化学反应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及持久性有机污染物固体废物处置技术领域，具体涉及ー种用于废物处理的序批式机械化学反应器。
背景技术：
持久性有机污染物(POPs)具有致癌、致畸、致突变的“三致”特性，对人体健康和生态环境构成严重危害。传统的高温焚烧法在处置POPs这样的氯代有机物吋，容易生成危害更大的ニ噁英类而形成二次污染，从而引起人们的普遍质疑和担忧。因此近年来，非焚烧处置技术在国际范围内越来越受到学术界和产业界的关注。其中机械化学法被列为已有工程应用而行之有效的技木。机械化学法是将污染物和脱卤试剂置于机械化学反应器内，通过机械能引发化学反应促使污染物得到降解。 机械化学处置可以对含有POPs的固体(纯POPs、含POPs的废渣及土壌、焚烧飞灰、炉渣以及粉煤灰)、液体(如PCBs油)进行无害化处置，其中德国的DMCRエ艺就是专门针对PCBs油利用零价金属进行机械化学脱卤处置。对于处置固体POPs废物，传统的机械化学法都是采用氧化钙作为脱卤剂，使得最終生成无害化的产物如石墨、无定形碳和无机氯化物。已有文献研究发现采用铁粉和石英砂(Fe-SiO2)作为脱卤剂，可以加速POPs的机械化学分解，其中石英砂为引发机械化学自由基反应的引发剂。根据机械化学反应的原理需要反应器能够具备如下的功能反应器内能够实现剧烈的扰动、碰撞及摩擦；搅拌杆上的搅拌桨能够便于拆卸，而不必更换搅拌杆；具有能在密封条件下对反应器定时加料的装置，以便引发机械化学自由基反应。同时考虑到实际的处置能力，反应器的空间利用率希望能够较大。为了满足以上这些条件，需要开发新型的机械化学反应器。相关文献检索表明，在本专利申请日前还没有发现任何与本发明类似结构的处理系统的文献。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供ー种用于废物处理的序批式机械化学反应器，反应器内能够实现剧烈的扰动、碰撞及摩擦；搅拌杆上的搅拌桨能够便于拆卸，而不必更换搅拌杆；具有能在密封条件下对反应器定时加料的装置，以便引发机械化
学自由基反应。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是—种用于废物处理的序批式机械化学反应器，包括反应器筒体3，反应器筒体3被密闭罩8完全包裹，反应器筒体3内部的主搅拌轴4通过第一轴承13与搅拌轴转动电机I连接，反应器筒体3通过第二轴承14与筒体转动电机2连接，反应器筒体3中部设置有反应器料ロ盖6，反应器料ロ盖6上连接石英砂快接罐7，反应器料ロ盖6上设有筒体气体入ロ 15，密闭罩8上设有密闭罩出口 16，密闭罩出口 16和旋风分离器9连接，旋风分离器9通过气体循环风机10与活性炭吸附罐11连接，活性炭吸附罐11和密闭罩入口 17连接，氮气发生器12分别连接密闭罩氮气入口 18和筒体气体入口 15。所述的反应器筒体3的横截面为圆形或正八边形，反应器筒体3内壁上装有非对称性提升条19。所述的主搅拌轴4上用螺栓固定可拆卸的套接式搅拌桨叶5。所述的石英砂快接罐7，在序批反应时与反应器料ロ盖6断开连接，反应间歇时接通反应器料ロ盖6，向反应器筒体3供应石英砂。本发明的优点为反应器内能够实现剧烈的扰动、碰撞及摩擦；搅拌杆上的搅拌桨能够便于拆卸，而不必更换搅拌杆；具有能在密封条件下对反应器定时加料的装置，以便引发机械化学自由基反应。由于采用滚筒式设计，反应的空间利用率要比传统的行星式反应器显著増加。
图I为本发明的结构示意图。图2-1为套接式搅拌桨叶正视图。图2-2为套接式搅拌桨叶侧视图。图3-1为未接入石英砂快接罐的反应器料ロ盖图。图3-2为接入石英砂快接罐后的反应器料ロ盖图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作更详细的说明，而并非是对本发明的限制。如图I所示，ー种用于废物处理的序批式机械化学反应器，包括反应器筒体3，反应器筒体3被密闭罩8完全包裏，反应器筒体3内部的主搅拌轴4通过第一轴承13与搅拌轴转动电机I连接，反应器筒体3通过第二轴承14与筒体转动电机2连接，反应器筒体3中部设置反应器料ロ盖6，反应器料ロ盖6上连接石英砂快接罐7，反应器料ロ盖6上设有筒体气体入口 15，密闭罩出口 16和旋风分离器9连接，旋风分离器9通过气体循环风机10与活性炭吸附罐11连接，活性炭吸附罐11和密闭罩入口 17连接，氮气发生器12分别连接密闭罩氮气入口 18和筒体气体入口 15。所述的反应器筒体3的横截面为圆形或正八边形，反应器筒体3内壁上装有非对称性提升条19。參照图2-1和图2-2，所述的主搅拌轴4上用螺栓固定可拆卸的套接式搅拌桨叶5。參照图3-1和图3-2，所述的石英砂快接罐7，在序批反应时与反应器料ロ盖6断开连接，反应间歇时接通反应器料ロ盖6，向反应器筒体3供应石英砂。本发明的工作原理是首先将反应器料ロ盖6打开，将污染物、反应试剂和介质置于反应器筒体3内，关闭反应器料ロ盖6，将氮气发生器12分别连接密闭罩氮气入口 18和筒体气体入口 15，打开搅拌轴转动电机I和筒体转动电机2，并且主搅拌轴4转动方向和反应器筒体3转动方向相反，间歇反应一段时间后，停止搅拌轴转动电机I和筒体转动电机2，将反应器料ロ盖6打开，接入石英砂快接罐7，定量向反应器筒体3内供应石英砂，随后关闭反应器料ロ盖6，再次运行。反应结束后，打开反应器料ロ盖6，换格栅板，随后关闭密闭罩8。将氮气发生器12分别连接密闭罩氮气入口 18和筒体气体入口 15，启动气体循环风机10，并打开筒体转动电机2，反应器筒体3内的物料从反应器料ロ盖6出来进入密闭罩8，随后进入旋风分离器9，固体颗粒与气体分离，气体经过活性炭 吸附罐11、筒体气体入口 15又回到密闭罩8内，整个体系封闭，并且在常温常压下操作，条件温和安全。由于采用滚筒式设计，反应的空间利用率要比传统的行星式反应器显著増加。
权利要求
1.ー种用于废物处理的序批式机械化学反应器，包括反应器筒体(3)，其特征在于反应器筒体(3)被密闭罩(8)完全包裹，反应器筒体(3)内部的主搅拌轴(4)通过第一轴承(13)与搅拌轴转动电机(I)连接，反应器筒体(3)通过第二轴承(14)与筒体转动电机(2)连接，反应器筒体(3)中部设置有反应器料ロ盖(6)，反应器料ロ盖(6)上连接石英砂快接罐(7)，反应器料ロ盖(6)上设有筒体气体入口(15)，密闭罩(8)上设有密闭罩出口(16)，密闭罩出口( 16)和旋风分离器(9)连接，旋风分离器(9)通过气体循环风机(10)与活性炭吸附罐(11)连接，活性炭吸附罐(11)和密闭罩入口(17)连接，氮气发生器(12)分别连接密闭罩氮气入口(18)和筒体气体入口(15)。
2.根据权利要求I所述的ー种用于废物处理的序批式机械化学反应器，其特征在于所述的反应器筒体(3)的横截面为圆形或正八边形，反应器筒体(3)内壁上装有非対称性提升条(19)。
3.根据权利要求I所述的ー种用于废物处理的序批式机械化学反应器，其特征在于所述的主搅拌轴(4)上用螺栓固定可拆卸的套接式搅拌桨叶(5)。
4.根据权利要求I所述的ー种用于废物处理的序批式机械化学反应器，其特征在于所述的石英砂快接罐(7)，在序批反应时与反应器料ロ盖(6)断开连接，反应间歇时接通反应器料ロ盖(6 )，向反应器筒体(3 )供应石英砂。
全文摘要
一种用于废物处理的序批式机械化学反应器，包括反应器筒体，反应器筒体被密闭罩完全包裹，反应器筒体内部的主搅拌轴与搅拌轴转动电机连接，反应器筒体通与筒体转动电机连接，反应器筒体设置有反应器料口盖，反应器料口盖上连接石英砂快接罐，反应器料口盖上设有筒体气体入口，密闭罩上设有密闭罩出口，密闭罩出口和旋风分离器连接，旋风分离器通过气体循环风机与活性炭吸附罐连接，活性炭吸附罐和密闭罩入口连接，氮气发生器分别连接密闭罩氮气入口和筒体气体入口，反应器内能够实现剧烈的扰动、碰撞及摩擦，搅拌杆上的搅拌桨能够便于拆卸，而不必更换搅拌杆，本发明反应的空间利用率要比传统的行星式反应器显著增加。
文档编号B01J19/18GK102688736SQ20121016064
公开日2012年9月26日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者余云飞, 余刚, 张望, 王斌, 王斯文, 邓述波, 黄 俊 申请人:清华大学