本发明属于柴油机脱硫处理技术领域，尤其涉及一种超声波脱硫装置。
背景技术：
柴油由于热效率高，动力性能好，并且在燃烧过程中燃料省，已广泛用作车、船及内燃机设备的燃料。但是柴油中的硫含量较高，燃烧时会腐蚀发动机，不仅降低了发动机的性能和使用寿命，还严重污染了空气，因此对柴油进行深度脱硫是石油加工企业急需解决的难题。柴油深度脱硫技术越来越受到世界各国柴油生产和使用者的关注，已成为清洁柴油燃料生产的关键技术。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种超声波脱硫装置，该装置将超声波用于柴油氧化脱硫反应，其结构简单，脱硫效果好，而且能节省反应时间。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种超声波脱硫装置，包括一脱硫罐，其特征在于：所述脱硫罐的顶部安装有搅拌电机和减速器，减速机的输出轴下端与搅拌主轴相连接，搅拌主轴从上至下设有若干叶片；所述脱硫罐包括内壁和外壁，所述内壁和外壁之间设有水循环室和真空保温层，所述水循环室为腔体结构，所述真空保温层设置在水循环室的外壁上，所述真空保温层的外壁上覆盖有保温膜。所述脱硫罐的槽底外下部设置有超声波换能器；超声波换能器输入端与超声波电源箱输出端相接，超声波电源箱与交流供电电源相接。
作为本实施例的优选，在所述脱硫罐顶部的一侧设有加剂管，所述加剂管与外部的催化剂存储罐相连接，在加剂管上设有开关阀，所述开关阀上设有剂量计。
作为本实施例的优选，所述搅拌叶片包括大叶片和小叶片，所述大叶片通过支撑杆与搅拌轴固定连接，所述小叶片安装在搅拌轴上，所述小叶片均匀的布置在大叶片的间隙部，所述大叶片和小叶片的形状均由底部沿壳体内壁边缘螺旋向上延伸。
作为本实施例的优选，所述大叶片与小叶片具有相同的螺旋延伸方向，且大叶片与小叶片的螺旋排列形状相同。
作为本实施例的优选，所述大叶片的螺旋节距为小叶片螺旋节距的3～4倍。
作为本实施例的优选，所述小叶片的底部安装有将废液向下输送的反向叶片。
作为本实施例的优选，所述超声波换能器通过螺栓和强力振子胶双重固定于脱硫罐底部的外侧，若干所述超声波换能器均匀、阵列的分布于脱硫罐的底部。
作为本实施例的优选，所述超声波电源箱的前部面板上从左至右依次设有功率调节按钮、数显时钟调节按钮、数显频率调节按钮和启动/停止开关按钮，在超声波电功率源的后部面板上设置有超声波输出插座、AC220V/50Hz电源、散热风机和电源开关。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过超声波的空化效应加上机械搅拌将柴油中水相和油相充分混合，使得水相和油相间形成微乳液，提高分子间相互接触。形成局部高温高压，并同时产生自由基和受激活性氧，不仅迅速氧化硫化物，提高氧化剂的氧化性，提高反应选择性，明显缩短氧化反应时间，而且还可以改变反应的途径和方向，使氧化反应更彻底地进行。
2、本发明在萃取阶段，由于超声波的介入，促使萃取剂和部分氧化后的柴油两相有效混合，促进被氧化的硫化物分子与萃取剂的充分接触，使硫有效脱出。
3、本发明通过在内壁和外壁之间设置夹层，在夹层内设置水循环室和真空保温层可实时调整脱硫罐内的温度，保证脱硫的效果，将内壁设置成蜂窝点状，腔内的柴油在超声脱硫的过程中，柴油在腔内的循环流速显著增加，柴油在流经蜂窝点时不断改变流动方向和流动速度，形成紊流涡流使柴油中分子交换加速，大大增加了脱硫效果，一般经过需要20min超声波脱硫的柴油，通过这种蜂窝结构后只需要15min足有就能达到原来的效果，这样缩短了脱硫时间同时节省了成本。
附图说明
图1是本发明超声波脱硫装置的结构示意图；
图2是本发明超声波脱硫装置的脱硫罐的结构示意图。
图中所示：1、脱硫罐，2、搅拌电机，3、减速机，4、搅拌主轴，5、加剂管，6、大叶片，7、小叶片，8、反向叶片，9、水循环室，10、真空保温层，11、蜂窝凸起，12、超声波换能器，13、超声波电源箱。
具体实施方式
下面将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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1至2所示，本发明实施例提供一种超声波脱硫装置，包括一脱硫罐1，所述脱硫罐1的顶部安装有搅拌电机2和减速机3，减速机3的输出轴下端与搅拌主轴4相连接，搅拌主轴4从上至下设有若干叶片。在本实施例中，所述搅拌叶片包括大叶片6和小叶片7，所述大叶片6通过支撑杆(图中未标示)与搅拌主轴4固定连接，所述小叶片7安装在搅拌主轴4上，所述小叶片7均匀的布置在大叶片6的间隙部，所述大叶片6和小叶片7的形状均由底部沿壳体内壁边缘螺旋向上延伸。其中，大叶片6与小叶片7具有相同的螺旋延伸方向，且大叶片6与小叶片7的螺旋排列形状相同，且大叶片6的螺旋节距为小叶片7螺旋节距的3～4倍。所述小叶片7的底部安装有向下输送的反向叶片8。在本实施例中，大叶片6将从加剂管5中加入的粉末状萃取剂或催化剂由底部螺旋向上提升，小叶片7则将萃取剂或催化剂由底部沿搅拌主轴4螺旋向上提升，萃取剂或催化剂到达上部后，在没大小叶片(6、7)的间隙向下坠落，在此过程中萃取剂或催化剂在柴油的水相和油相中进行充分混合。在小叶片7的底部安装有反向叶片8，它会将萃取剂或催化剂强制向下输送。这样，萃取剂或催化剂在脱硫罐1内的几种运动叠加循环形成了复杂的漩涡运动从而产生对流、扩散，使整个脱硫罐1内的柴油的水相和油相的脱硫效果更好。
参见图2所示，在本实施例中，脱硫罐1包括内壁和外壁，所述内壁和外壁之间设有水循环室9和真空保温层10，所述水循环室9为腔体结构，所述真空保温层10设置在水循环室9的外壁上，真空保温层10的外壁上覆盖有保温膜(图中未标示)。在水循环室9腔体结构的内壁上设有若干蜂窝凸起11。保温醇化罐1通过真空保温层10和真空保温层上覆盖的保温膜，可以保证水循环室9内的温度，通过水循环室9内水的循环可以为柴油的脱硫提供恒温的环境达到了长时间保温的效果，保温效果好，通过在水循环室9的内壁上设置若干蜂窝凸起11，可以使得水在水循环室9流速显著增加,流体在流经蜂窝凸点时不断改变流动方向和流动速度，形成紊流涡流使热交换加大大增加了脱硫效果，一般经过需要20min超声波脱硫的柴油，通过这种结构后只需要15min就能达到原来的效果，这样缩短了脱硫时间同时节省了成本。
进一步优化本实施例，所述脱硫罐1的槽底外下部设置有超声波换能器12，超声波换能器12通过螺栓和强力振子胶双重固定于脱硫罐1底部的外侧，若干超声波换能器12均匀、阵列的分布于脱硫罐1的底部。超声波换能器12输入端与超声波电源箱13输出端相接，超声波电源箱13与交流供电电源相接。在本实施例中，超声波电源箱13的前部面板上从左至右依次设有功率调节按钮、数显时钟调节按钮、数显频率调节按钮和启动/停止开关按钮，在超声波电功率源的后部面板上设置有超声波输出插座、AC220V/50Hz电源、散热风机和电源开关。其中，功率调节按钮可以使得超声波功率在500-50000W范围内任选；数显时钟调节按钮既可以实现00-99-00min倒计时长开，也可以在99min内任意设置运行时间，还可以实现在不断电状态下，首次设定记忆储存；数显频率调节按钮可以实现超声波的扫频从10-160Hz分为16档任意可调。
进一步优化本实施例，在所述脱硫罐1顶部的一侧设有加剂管5，加剂管5与外部的催化剂存储罐相连接，在加剂管上设有开关阀，所述开关阀上设有剂量计，通过加剂管5加入萃取剂或催化剂使之和部分氧化后的柴油两相有效混合，促进被氧化的硫化物分子与萃取剂或催化剂的充分接触，使硫有效脱出。
本发明的工作工程：
把柴油倒入脱硫罐1中，开启超声波换能器12和搅拌电机2，通过超声波的空化效应加上机械搅拌将柴油中水相和油相充分混合，使得水相和油相间形成微乳液，提高分子间相互接触。形成局部高温高压，并同时产生自由基和受激活性氧，不仅迅速氧化硫化物，提高氧化剂的氧化性，提高反应选择性，明显缩短氧化反应时间，而且还可以改变反应的途径和方向，使氧化反应更彻底地进行。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。