一种有机氯农药污染土壤修复用高能离子废气处理反应器的制作方法

本发明涉及土壤修复设备技术领域，具体涉及一种有机氯农药污染土壤修复用高能离子废气处理反应器。

背景技术：

我国现代农药的起步于20世纪40年代中期，在四川的中央工业实验场开始滴滴涕合成研究，1950年四川泸州化工厂新建滴滴涕车间，1951年投产，产量113吨，主要用于卫生防治。华北农科所、上海病虫药械厂研制的六六六也于1951年投产，之后浙江化工研究所研制的毒杀芬在浙、闽、皖等省投产。1952年沈阳化工研究开发的六六六也在沈阳投产；六六六的生产在我国发展迅速，70年代最高年产量曾达到35万吨。加上滴滴涕年产量达2.5万吨左右，以及艾氏剂、狄氏剂、异艾氏剂、异狄氏剂、七氯、氯丹、毒杀芬等多种有机氯农药，年产能力和产量共达40万吨左右，这个时期，是我国有机氯农药发展的昌盛时期，也有人称为“有机氯时代”；有机氯农药在作物喷洒过程中，能大量残留在水体和土壤环境中，因此发展高效的有机氯农药污染土壤修复技术一直是环境工程研究的热点问题。

现有技术中，普遍采用高温热解技术对机氯污染土壤进行修复治理，有机氯污染土壤加热过程中，大量的有机污染气体会从土壤中挥发处理，以此达到修复污染土壤的目的。然而，这些有机气体如果不进行处理就排入外界空气中，必然对环境造成二次污染。

技术实现要素：

针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种安全高效的有机氯农药污染土壤修复用高能离子废气处理反应器。

本发明的技术方案为：一种有机氯农药污染土壤修复用高能离子废气处理反应器，包括机架、反应器壳体、进气组件、高能离子反应组件、换热器、动力组件和控制器；反应器壳体活动卡接在机架上，反应器壳体顶端设置有出气接口，反应器壳体侧壁上设置有空气接入管；

进气组件包括离心风机、匀气盘和气体混合器，离心风机的进气口上活动连接有废气接入管，离心风机的出气口贯穿反应器壳体底部，匀气盘活动卡接在反应器壳体内部底端，匀气盘底部设置有凹槽，匀气盘通过凹槽与离心风机的出气口连接，凹槽周向均匀分布有5-8个第一匀气槽，匀气盘侧壁周向均匀设置有5-8个与第一匀气槽导通的第二匀气槽，匀气盘内部设置有安装腔，内部靠上位置设置有5-8个分别与安装腔、第二匀气槽导通的第三匀气槽，气体混合器活动卡接在安装腔内部；

高能离子反应组件包括高能离子发生器、离子激发块和安装架，安装架活动卡接在反应器壳体内部，且位于匀气盘上端，安装架包括外筒、内筒和多孔端板，外筒上从上至下均匀设置有4-8组活动槽，外筒外壁上活动卡接有4-8个齿圈，各个齿圈分别与各组活动槽位置对应，每组活动槽设置有4-7个，多孔端板设置有两个，且分别设置在外筒上下两端，内筒活动套设在外筒内部，且与多孔端板固定连接，离子激发块包括正极激发块和负极激发块，正极激发块、负极激发块和活动槽的数量对应一致，各个正极激发块分别活动卡接在各个活动槽内，且分别与各个齿圈固定连接，负极激发块均匀分布在内筒的外壁上，外筒一侧设置有转轴，转轴的上下两端分别与两个多孔端板转动卡接，转轴上套设有与各个齿圈啮合的小齿轮；高能离子发生器设置在机架上，且分别与各个正极激发块和负极激发块电性连接；

换热器活动卡接在反应器壳体内顶部，换热器由2-4个上下导通的换热块连接，各个换热块上均设置有上下交错的通孔，反应器壳体外壁上分别设置有冷却液输入管和冷却液输出管，冷却液输入管和冷却液输出管分别与顶部和底部的两个换热块导通；

动力组件包括第一电机和第二电机，第一电机和第二电机分别设置在机架上，第一电机通过链条为转轴传动，第二电机的输出轴上贯穿反应器壳体，且通过第一锥齿轮为气体混合器传动；

控制器设置在机架上，控制器分别与离心风机、高能离子发生器、第一电机和第二电机电性连接。

进一步地，气体混合器包括主轴和多孔竖板，主轴两端分别活动套设有连接板，主轴通过连接板与安装腔转动卡接，多孔竖板设置有5-8个，5-8个多孔竖板均匀分布在主轴周向，主轴顶端设置有第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合连接，通过第二电机上的第一锥齿轮带动主轴转动，利用主轴上的多孔竖板将从第三匀气槽进入的有机废气和从空气接入管进入的空气均匀混合，能够促进有机废气的离子化效果，从而促进废气的净化效果。

进一步地，内筒内部活动设置有旋转柱，旋转柱底部贯穿多孔端板，且设置有第三锥齿轮，第三锥齿轮与第一锥齿轮啮合连接，旋转柱上外壁上设置有与负极激发块位置对应的弧形槽，各个负极激发块与内筒连接处均设置有竖槽，各个负极激发块贯穿竖槽后与弧形槽活动卡接，通过第二电机带动旋转柱转动，旋转柱转动过程中，负极激发块能够沿竖槽上下移动，使得负极激发块和正极激发块之间产生密集的富含正负氧离子的离子气体，实现有机氯废气的彻底净化。

进一步地，反应器壳体包括本体和锥形盖，本体活动卡接在机架上，锥形盖设置有两个，两个锥形盖分别通过螺栓活动连接在本体上下两端，通过设置与本体活动连接的锥形盖，便于对反应器壳体内部构件进行维修和更换，降低设备的维护成本，进而降低设备的运行成本，提高经济效益。

进一步地，正极激发块与活动槽、负极激发块与竖槽连接处均设置有轴套，通过设置轴套，使得正极激发块和负极激发块的移动更加顺畅，降低正极激发块和负极激发块与安装架之间的磨损，进而延长设备的使用寿命。

进一步地，外筒与反应器壳体之间设置有保温棉层，通过设置保温棉层能够为离子化的有机废气提供良好的保温效果，促进有机废气的净化效果。

进一步地，废气接入管与离心风机连接处设置有气体过滤器，利用过滤器对有机氯废气中的大颗粒杂质进行滤除，避免大颗粒杂质进入反应器壳体中而增加设备的运行负荷。

进一步地，外筒的内壁上设置有电加热丝，电加热丝与活动槽间隔设置，通过设置电加热丝，能够为离子化的有机氯废气提供充足的热量，使得废气中的有机物被彻底破坏，提高本装置的处理效果。

进一步地，机架底端设置有止震垫，通过设置止震垫能够有效减低设备运行过程中产生的震动，使得设备的运行更加安全环保。

进一步地，空气接入管端部套设有防护罩，通过设置防护罩能够避免外界杂质吸入空气接入管中而造成空气接入管堵塞，提高设备的运行稳定性和安全性。

进一步地，匀气盘转动卡接在反应器壳体内底部，主轴活动卡接在安装腔内部，当第二电机带动主轴转动过程中，匀气盘随主轴一起转动，使得从空气接入管进入的空气能够间歇性通过第三匀气槽，提高有机废气和空气的混合效果。

本发明的工作原理为包括以下步骤：

s1、将离心风机、高能离子发生器、第一电机和第二电机分别与外部电源连接，将有机氯农药污染土壤修复过程中产生的废气与废气接入管连接；

s2、在离心风机作用下，废气通过离心风机的出风口进入匀气盘底部的凹槽内，并依次经过第一匀气槽、第二匀气槽和第三匀气槽进入安装腔内；同时，外界空气通过空气接入管进入第三匀气槽后废气进行混合，通过控制器控制第二电机启动，利用第二电机上的第一锥齿轮和主轴上的第二锥齿轮的啮合作用带动匀气盘转动，促进气体的混合，混合后的气体通过安装架底部的多孔端板进入外筒和内筒之间区域；

s3、利用控制器控制第一电机启动，通过第一电机带动转轴转动，利用转轴上的小齿轮和齿圈的啮合作用，带带动各个正极激发块在外筒上的活动槽内往复移动，同时由于旋转柱上的第三锥齿轮与第一锥齿轮啮合连接，所以当旋转柱转动过程中，各个负极激发块能够沿竖槽上下移动；利用正极激发块和负极激发块之间产生的富含正负氧离子的离子气体对有机废气中的有机污染物进行破坏，达到净化有机废气的目的；

s4、将冷却液输入管和冷却液输出管分别与外部冷却液和收集装置连接，经过高能离子净化处理后的有机废气经过安装架顶端的多孔端板进入换热块中，依次经过各个换热块上的通孔后被冷却，最终通过出气接口排出反应器壳体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设计合理，利用离心风机将有机废气注入反应器壳体内部，废气进入反应器壳体之前经过过滤器过程处理，避免大颗粒杂质进入反应器壳体中而增加设备的运行负荷，提高了设备的运行稳定性和可靠性，利用匀气组件将废气和外界空气混合均匀，为本发明的废气离子化处理奠定了良好的基础；利用能够在外筒上往复移动的正极激发块和能够在沿内筒上下移动的负极激发块，能够产生密集的富含正负氧离子的离子气体，使得有机废气中的有机物被彻底破坏，提高了有机废气的净化效果；净化后的废气经过换热器处理后排出反应器外壳，避免了高温气体对外界环境的污染，提高了本装置的环保型和安全性。

附图说明

图1是本发明的纵剖图；

图2是本发明的左视图；

图3是本发明匀气盘的结构示意图；

图4是本发明的第一匀气槽、第二匀气槽在匀气盘上的分布图；

图5是本发明的气体混合器与匀气盘的连接示意图；

图6是本发明的气体混合器与本体的连接示意图；

图7是本发明的离子激发块和安装架在本体内的分布图；

图8是本发明的负极激发块与内筒的连接示意图；

其中，1-机架、2-反应器壳体、20-出气接口、21-空气接入管、210-防护罩、22-本体、23-锥形盖、3-进气组件、30-离心风机、300-废气接入管、301-气体过滤器、31-匀气盘、310-凹槽、311-第一匀气槽、312-第二匀气槽、313-安装腔、314-第三匀气槽、32-气体混合器、320-主轴、321-多孔竖板、322-连接板、323-第二锥齿轮、4-高能离子反应组件、40-高能离子发生器、41-离子激发块、410-正极激发块、411-负极激发块、42-安装架、420-外筒、4200-活动槽、4201-齿圈、421-内筒、4210-竖槽、422-多孔端板、423-转轴、4230-小齿轮、424-旋转柱、4240-第三锥齿轮、4241-弧形槽、425-保温棉层、5-换热器、50-换热块、500-通孔、501-冷却液输入管、502-冷却液输出管、6-动力组件、60-第一电机、61-第二电机、610-第一锥齿轮、7-控制器。

具体实施方式

实施例：如图1、2所示的一种有机氯农药污染土壤修复用高能离子废气处理反应器，包括机架1、反应器壳体2、进气组件3、高能离子反应组件4、换热器5、动力组件6和控制器7；机架1底端设置有止震垫，通过设置止震垫能够有效减低设备运行过程中产生的震动，使得设备的运行更加安全环保；反应器壳体2包括本体22和锥形盖23，本体22活动卡接在机架1上，锥形盖23设置有两个，两个锥形盖23分别通过螺栓活动连接在本体22上下两端，通过设置与本体22活动连接的锥形盖23，便于对反应器壳体2内部构件进行维修和更换，降低设备的维护成本，进而降低设备的运行成本，提高经济效益；位于本体22上端的锥形盖23上设置有出气接口20，本体22侧壁上设置有空气接入管21，空气接入管21端部套设有防护罩210，通过设置防护罩210能够避免外界杂质吸入空气接入管21中而造成空气接入管21堵塞，提高设备的运行稳定性和安全性；

如图1、3、4、5、6所示，进气组件3包括离心风机30、匀气盘31和气体混合器32，离心风机30的进气口上活动连接有废气接入管300，废气接入管300与离心风机30连接处设置有气体过滤器301，利用过滤器301对有机氯废气中的大颗粒杂质进行滤除，避免大颗粒杂质进入反应器壳体2中而增加设备的运行负荷；离心风机30的出气口贯穿反应器壳体2底部，匀气盘31转动卡接在位于本体22下端的锥形盖23内部，匀气盘31底部设置有凹槽310，匀气盘31通过凹槽310与离心风机30的出气口连接，凹槽310周向均匀分布有6个第一匀气槽311，匀气盘31侧壁周向均匀设置有6个与第一匀气槽311导通的第二匀气槽312，匀气盘31内部设置有安装腔313，内部靠上位置设置有6个分别与安装腔313、第二匀气槽312导通的第三匀气槽314，气体混合器32包括主轴320和多孔竖板321，主轴320两端分别活动套设有连接板322，主轴322通过连接板322与安装腔313活动卡接，多孔竖板321设置有6个，6个多孔竖板321均匀分布在主轴322周向，主轴320顶端设置有第二锥齿轮323，主轴322转动过程中，利用主轴322上的多孔竖板321将从第三匀气槽314进入的有机废气和从空气接入管21进入的空气均匀混合，能够促进有机废气的离子化效果，从而促进废气的净化效果；

如图1、2、7、8所示，高能离子反应组件4包括高能离子发生器40、离子激发块41和安装架42，安装架42活动卡接在本体22内部，安装架42包括外筒420、内筒421和多孔端板422，外筒420上从上至下均匀设置有5组活动槽4200，外筒420外壁上活动卡接有5个齿圈4201，各个齿圈4201分别与各组活动槽4200位置对应，每组活动槽4200设置有6个，多孔端板422设置有两个，且分别设置在外筒420上下两端，内筒421活动套设在外筒420内部，且与多孔端板422固定连接，离子激发块41包括正极激发块410和负极激发块411，正极激发块410、负极激发块411和活动槽4200的数量对应一致，各个正极激发块410分别活动卡接在各个活动槽4200内，且分别与各个齿圈4201固定连接，负极激发块411均匀分布在内筒421的外壁上，外筒420一侧设置有转轴423，转轴423的上下两端分别与两个多孔端板422转动卡接，转轴423上套设有与各个齿圈4201啮合的小齿轮4230；内筒421内部活动设置有旋转柱424，旋转柱424底部贯穿多孔端板422，且设置有第三锥齿轮4240，第三锥齿轮4240与第一锥齿轮610啮合连接，旋转柱424上外壁上设置有与负极激发块411位置对应的弧形槽4241，各个负极激发块411与内筒421连接处均设置有竖槽4210，各个负极激发块411贯穿竖槽4210后与弧形槽4241活动卡接，旋转柱424转动过程中，负极激发块411能够沿竖槽4210上下移动，使得负极激发块411和正极激发块410之间产生密集的富含正负氧离子的离子气体，实现有机氯废气的彻底净化；高能离子发生器40设置在机架1上，且分别与各个正极激发块410和负极激发块411电性连接；正极激发块410与活动槽4200、负极激发块411与竖槽4210连接处均设置有轴套，通过设置轴套，使得正极激发块410和负极激发块411的移动更加顺畅，降低正极激发块410和负极激发块411与安装架42之间的磨损，进而延长设备的使用寿命；外筒420与本体22之间设置有保温棉层425，通过设置保温棉层425能够为离子化的有机废气提供良好的保温效果，促进有机废气的净化效果；外筒420的内壁上设置有电加热丝，电加热丝与活动槽4200间隔设置，通过设置电加热丝，能够为离子化的有机氯废气提供充足的热量，使得废气中的有机物被彻底破坏，提高本装置的处理效果；

如图1、2所示，换热器5活动卡接在位于本体22上端的锥形盖23内，换热器5由3个上下导通的换热块50连接，各个换热块50上均设置有上下交错的通孔500，锥形盖23外壁上分别设置有冷却液输入管501和冷却液输出管502，冷却液输入管501和冷却液输出管502分别与顶部和底部的两个换热块50导通；

如图1、2所示，动力组件6包括第一电机60和第二电机61，第一电机60和第二电机61分别设置在机架1上，第一电机60通过链条为转轴423传动，第二电机61的输出轴上贯穿反应器壳体2，且设置有第一锥齿轮610，第一锥齿轮610分别和第二锥齿轮323、第三锥齿轮4240啮合连接；

如图1所示，控制器7设置在机架1上，控制器7分别与离心风机30、高能离子发生器40、第一电机60和第二电机61电性连接，控制器7、离心风机30、高能离子发生器40、第一电机60和第二电机61均为市售产品，且均由外部电源供电。

本发明的工作原理包括以下步骤：

s1、将离心风机30、高能离子发生器40、第一电机60和第二电机61分别与外部电源连接，将有机氯农药污染土壤修复过程中产生的废气与废气接入管300连接；

s2、在离心风机30作用下，废气通过离心风机的出风口进入匀气盘31底部的凹槽310内，并依次经过第一匀气槽311、第二匀气槽312和第三匀气槽314进入安装腔313内；同时，外界空气通过空气接入管21进入第三匀气槽314后废气进行混合，通过控制器7控制第二电机61启动，利用第二电机61上的第一锥齿轮610和主轴320上的第二锥齿轮323的啮合作用带动匀气盘31转动，促进气体的混合，混合后的气体通过安装架42底部的多孔端板422进入外筒420和内筒421之间区域；

s3、利用控制器7控制第一电机60启动，通过第一电机60带动转轴423转动，利用转轴423上的小齿轮4230和齿圈4201的啮合作用，带带动各个正极激发块410在外筒420上的活动槽4200内往复移动，同时由于旋转柱424上的第三锥齿轮4240与第一锥齿轮610啮合连接，所以当旋转柱424转动过程中，各个负极激发块411能够沿竖槽4210上下移动；利用正极激发块410和负极激发块411之间产生的富含正负氧离子的离子气体对有机废气中的有机污染物进行破坏，达到净化有机废气的目的；

s4、将冷却液输入管501和冷却液输出管502分别与外部冷却液和收集装置连接，经过高能离子净化处理后的有机废气经过安装架42顶端的多孔端板422进入换热块50中，依次经过各个换热块50上的通孔500后被冷却，最终通过出气接口20排出反应器壳体2。