[发明专利]一种用于废物处理的序批式机械化学反应器

说明书

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，具体涉及一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这样的氯代有机物时，容易生成危害更大的二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术。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的废渣及土壤、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工艺就是专门针对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，使得最终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一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：

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1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口盖6，反应器料口盖6上连接石英砂快接罐7，反应器料口盖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。

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口盖6断开连接，反应间歇时接通反应器料口盖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增加。

附图说明

图1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口盖图。

图3-2为接入石英砂快接罐后的反应器料口盖图。

具体实施方式

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1所示，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1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中部设置反应器料口盖6，反应器料口盖6上连接石英砂快接罐7，反应器料口盖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。