[发明专利]一种含氯代有机物工业废物碱催化反应设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种对含氯代有机物工业废物处理设备，特别涉及一种红外加热半密封式含氯代有机物工业废物碱催化反应设备。

背景技术

近年来，持久性有机污染物（POPs,Persistent Organic Pollutions）对人体和环境带来的危害已经成为世界各国关注的环境焦点。POPs一般都具有毒性，包括致癌性、生殖毒性、神经毒性、内分泌干扰特性等，它严重危害生物体，并且由于其持久性，这种危害一般都会持续一段时间。更为严重的是，一方面POPs具有很强的亲脂憎水性，能够在生物器官的脂肪组织内产生生物积累，沿着食物链逐级放大，从而使在大气、水、土壤中低浓度存在的污染物经过食物链的放大作用，而对处于最高营养级的人类的健康造成严重的负面影响；另一方面，POPs具有半挥发性，能够在大气环境中长距离迁移并通过所谓的“全球蒸馏效应”和“蚱蜢跳效应”沉积到地球的偏远极地地区，从而导致全球范围的污染传播。鉴于此2001年5月22日在瑞士的斯德哥尔摩通过了《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》，该公约在2004年5月17日开始生效。氯代有机污染物主要包括有机氯农药（OCPs）和多氯联苯（PCBs）是一类重要的POPs物质，我国目前还存在大量的含氯代有机物工业废物库存以及大量的污染场地急需修复，对生态环境、饮用水安全等构成了严重威胁。

用于氯代有机污染物处理的技术主要包括焚烧技术和非焚烧技术两大类。危险废物焚烧技术具有处理效率高、处理量大等优点，但是焚烧技术的处理成本昂贵，同时存在潜在的二次污染风险，导致焚烧技术近年来并不被民众所接受。非焚烧技术或者称为化学处理技术，各种化学技术根据其所采用的材料以及反应条件的不同存在一定的差异，但是一般具有处理费用较低、设备灵活方便等优点。

碱催化分解技术（BCD,Base-Catalyzed decomposition）是美国环保局风险降低工程实验室和美国海军工程服务中心联合开发的用于修复被有机氯污染物（如PCBs、二噁英、农药等）污染的液体、土壤、淤积物、沉积物等污染物的一种非燃烧技术。BCD技术主要是在碱性环境及氮气环境中，加入氢供体催化剂等试剂后，加热到300℃以上，反应一段时间之后，实现对氯代有机污染物的破解。

传统碱催化工艺主要存在以下问题：（1）传统的电加热方式升温速率慢、能源利用效率低，导致每批次反应时间增加，设备处理能力降低，能耗增加；（2）尾气出口为开放式，导致系统中气体流速较大，增加了尾气处理系统的负荷；（3）反应为序批式，在氯代有机物脱氯解毒反应完成之后，需要等反应物料从反应温度300℃以上冷却至常温之后才能进行出料，导致能量利用率和处理能力降低，同时反应过程中投加的过量碱性物质会在冷却过程中结块，导致出料困难；（4）高温尾气冷凝后产生的冷凝液一般采用全部回流或者不回流的方式进行处理，不回流会导致氯代有机物碱催化脱氯效率的降低，而全部回流时，冷凝液中的水分容易导致碱催化反应器内压力瞬间增加，存在一定的风险。另外，目前国内还没有碱催化处理氯代有机物工业废物的工程实践，缺少完整的处理系统设备。

发明内容

为了克服现有碱催化分解技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种红外加热半密封式的含氯代有机物工业废物碱催化反应设备，该设备具有升温速率快，能源利用效率高；整体结构为半密封式，尾气处理系统负荷小，安全性高；高温物料直接出料，物料不结块；冷凝液部分回流，有机相被回流处理，处理效率提高的特点，最终实现对含氯代有机物工业废物的快速高效碱催化脱氯解毒处理。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种含氯代有机物工业废物碱催化反应设备，包括氢供体储罐1，氢供体储罐1通过计量泵2与核心反应器5进气口连接，氮气发生器3与核心反应器5进气口相连,氮气发生器3与冷却罐7进气口相连,斗式提升机4出料口与核心反应器5固体物料口连接；核心反应器5与取样装置6的样品出口相连通，核心反应器5下出料口与冷却罐7的进料口连接，核心反应器5的上方尾气出口与冷凝器8的进气口连接；冷凝器8的冷凝液出口与下方的分水器9连接，冷凝器8的出气口与活性炭吸附塔10连接；分水器9的回流管路与核心反应器5的冷凝液回流口连接，分水器9的下出料口与下方的冷凝液储罐13连接；冷却罐7尾气出口与活性炭吸附塔10连接；冷却罐7与抽滤槽11的进料口相连通，抽滤槽11与抽滤罐12连接，抽滤罐12与真空泵14连接，真空泵14与氢供体储罐1相连接。

所述的核心反应器5外壁设置保温层15。

所述的核心反应器5中设置框式加桨叶式复合搅拌桨16。