一種水力空化反應(yīng)器及反應(yīng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水力空化反應(yīng)器及反應(yīng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國污泥處理技術(shù)主要為衛(wèi)生填埋、堆肥、制造建材、干化焚燒、高溫制取生物柴油等方式。由于污泥的含水率高、含有微生物、病菌、重金屬離子、有機(jī)成分等，其自然干化過程緩慢，若采用填埋方式，會產(chǎn)生大量有機(jī)滲濾液，如處理不當(dāng)填埋過程中產(chǎn)生的甲烷等可燃?xì)怏w以及腐化的臭味，對周邊空氣產(chǎn)生污染，還可能在堆放區(qū)形成沼澤，污染地下水。由于眾多城市污水是生活污水和工業(yè)污水的混合污水，污水中的重金屬最終沉積在城市污泥當(dāng)中，不適合堆肥；制造建材、干化焚燒、高溫制取生物柴油這三種工藝由于占地大、投資巨大、能耗高、處理成本高、處理過程中容易產(chǎn)生二次污染，因此，只有少數(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省會城市投資建設(shè)，而眾多城市無法負(fù)擔(dān)高額處理費(fèi)用，致使這些技術(shù)不能完全適合我國國情，沒有得到大量推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種水力空化反應(yīng)器及反應(yīng)方法，解決了現(xiàn)有的城市污泥處理技術(shù)處理效果差，費(fèi)用高，容易造成二次污染的問題。
[0004]本發(fā)明一種水力空化反應(yīng)器包括罐體，罐體用來容納污泥等混合物反應(yīng)，罐體內(nèi)設(shè)有攪拌器，攪拌器用來攪拌混合物，罐體上設(shè)有攪拌電機(jī)，攪拌電機(jī)帶動攪拌器攪拌工作，罐體的側(cè)面通過一根管道連接空化發(fā)生器的輸出端，罐體的底部通過管道連接空化發(fā)生器的輸入端，空化發(fā)生器連接電動機(jī)，電動機(jī)帶動空化發(fā)生器運(yùn)轉(zhuǎn)，空化發(fā)生器產(chǎn)生水力空化作用，罐體、空化發(fā)生器和電動機(jī)均安裝在同一個底座上，形成可移動的整體，罐體的上部設(shè)有混合物入口，待處理污泥等混合物從此口進(jìn)入罐體內(nèi)，罐體的頂部設(shè)有開口向上的水蒸氣出口，水蒸氣出口連接外部抽真空裝置，罐體的下部設(shè)有燃料油出口，用于將分離的原料油排出。
[0005]進(jìn)一步，所述攪拌器為兩個，上下設(shè)置，這樣攪拌均勻，經(jīng)測試兩個攪拌器容易使油氣快速分離。
[0006]一種水力空化反應(yīng)器的反應(yīng)方法:
[0007]步驟1:罐體上部通過水蒸氣出口連接抽真空裝置，在罐體內(nèi)形成47Kpa_58Kpa真空，水蒸氣通過罐體上部水蒸汽出口排出罐體，罐體內(nèi)部形成汽相區(qū)、汽液混合區(qū)、液相區(qū)三層，液面1以上為汽相區(qū)，液面1至液面2為汽液混合區(qū)，液面2以下為液相區(qū)；
[0008]步驟2:城市污泥和廢油按1:1-1:1.2比例混合后的混合物經(jīng)混合物入口進(jìn)入罐體，混合物在重力作用下將降至罐體底部，經(jīng)管路進(jìn)入到空化發(fā)生器，在空化發(fā)生器內(nèi)部產(chǎn)生水力空化作用，將污泥、細(xì)菌等顆粒破碎之微米級微粒，形成溫度為80°C—85°C含有固體微粒、水、油、氣泡的混合乳化液；乳化液經(jīng)空化發(fā)生器出口再次進(jìn)入罐體中下部，在重力作用、攪拌器攪動及氣泡浮力作用下，乳化液上升至液面1和液面2之間；這時乳化液內(nèi)的水變成水蒸汽，連同氣泡內(nèi)的氣體通過罐體上方水蒸氣出口排出罐體；
[0009]步驟3:液面1和液面2之間的乳化液排出水及氣泡后，在和重力作用下下降至液面2以下，通過燃料油出口排出罐體，排出乳化液即為爐用燃料油。
[0010]本發(fā)明的有益效果是處理效果好，費(fèi)用低，不會造成二次污染。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明水力空化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中，1.罐體，2.攪拌器，3.攪拌電機(jī)，4.空化發(fā)生器，5.電動機(jī)，6.底座，7.混合物入口，8.水蒸氣出口，9.燃料油出口。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0014]本發(fā)明水力空化反應(yīng)器涉及一種將城市污泥和廢油混合空化制取爐用燃料油的核心設(shè)備。如圖1所示，包括罐體1，罐體1用來容納污泥等混合物反應(yīng)，罐體1內(nèi)設(shè)有攪拌器2，攪拌器2用來攪拌混合物，罐體3上設(shè)有攪拌電機(jī)3，攪拌電機(jī)3帶動攪拌器2攪拌工作，罐體1的側(cè)面通過一根管道連接空化發(fā)生器4的輸出端，罐體1的底部通過管道連接空化發(fā)生器4的輸入端，空化發(fā)生器4連接電動機(jī)5，電動機(jī)5帶動空化發(fā)生器4運(yùn)轉(zhuǎn)，空化發(fā)生器4產(chǎn)生水力空化作用，使罐體1內(nèi)部的混合物與空化發(fā)生器4形成循環(huán)，罐體1、空化發(fā)生器4和電動機(jī)5均安裝在同一個底座6上，形成可移動的整體。這樣能夠很方便的將整套設(shè)備設(shè)置在需要污泥處理的地方。
[0015]罐體1的上部設(shè)有混合物入口 7，待處理污泥等混合物從此口進(jìn)入罐體1內(nèi)，罐體1的頂部設(shè)有開口向上的水蒸氣出口 8，水蒸氣出口 8連接外部抽真空裝置。罐體1的下部設(shè)有燃料油出口 9，用于將分離的原料油排出。
[0016]其中，罐體1內(nèi)的攪拌器2為兩個，上下設(shè)置，這樣攪拌均勻，經(jīng)測試兩個攪拌器容易使油氣快速分離。
[0017]本發(fā)明設(shè)備用于城市污泥和廢油混合物的水力空化反應(yīng)。其運(yùn)轉(zhuǎn)過程如下:
[0018]1)罐體1上部通過水蒸氣出口 8連接抽真空裝置，在罐體1內(nèi)形成47Kpa_58Kpa真空，水蒸氣通過罐體1上部水蒸汽出口 8排出罐體1。罐體1內(nèi)部形成汽相區(qū)、汽液混合區(qū)、液相區(qū)三層，如圖所示:液面1以上為汽相區(qū)，液面1至液面2為汽液混合區(qū)，液面2以下為液相區(qū)。
[0019]2)城市污泥和廢油按1:1-1:1.2比例混合后的混合物經(jīng)混合物入口 7進(jìn)入罐體1，混合物在重力作用下將降至罐體1底部，經(jīng)管路進(jìn)入到空化發(fā)生器4，在空化發(fā)生器4內(nèi)部產(chǎn)生水力空化作用，將污泥、細(xì)菌等顆粒破碎之微米級微粒，形成溫度為80 °C—85 °C含有固體微粒、水、油、氣泡的混合乳化液；乳化液經(jīng)空化發(fā)生器4出口再次進(jìn)入罐體1中下部，在重力作用、攪拌器2攪動及氣泡浮力作用下，乳化液上升至液面1和液面2之間；這時乳化液內(nèi)的水變成水蒸汽，連同氣泡內(nèi)的氣體通過罐體1上方水蒸氣出口 8排出罐體1。
[0020]3)液面1和液面2之間的乳化液排出水及氣泡后，在和重力作用下下降至液面2以下，通過燃料油出口 9排出罐體1，排出乳化液即為爐用燃料油，含水率可以控制在10% — 20%。
[0021]本發(fā)明是利用水力空化技術(shù)處理城市污泥的技術(shù)，是對城市污泥、餐廚垃圾及地溝油等各類廢油進(jìn)行無害化處理，可得到爐用燃料油，無廢渣、廢氣產(chǎn)生，是我國城市污泥處理行業(yè)急需全新處理技術(shù)，具有投資少、占地小、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。
[0022]以上所述僅是對本發(fā)明的較佳實(shí)施方式而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施方式所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種水力空化反應(yīng)器，其特征在于:包括罐體(1)，罐體(1)用來容納污泥等混合物反應(yīng)，罐體(1)內(nèi)設(shè)有攪拌器(2)，攪拌器(2)用來攪拌混合物，罐體(3)上設(shè)有攪拌電機(jī)(3)，攪拌電機(jī)(3)帶動攪拌器(2)攪拌工作，罐體(1)的側(cè)面通過一根管道連接空化發(fā)生器(4)的輸出端，罐體(1)的底部通過管道連接空化發(fā)生器(4)的輸入端，空化發(fā)生器(4)連接電動機(jī)(5)，電動機(jī)(5)帶動空化發(fā)生器(4)運(yùn)轉(zhuǎn)，空化發(fā)生器(4)產(chǎn)生水力空化作用，罐體(1)、空化發(fā)生器(4)和電動機(jī)(5)均安裝在同一個底座(6)上，形成可移動的整體，罐體(1)的上部設(shè)有混合物入口(7)，待處理污泥等混合物從此口進(jìn)入罐體(1)內(nèi)，罐體(1)的頂部設(shè)有開口向上的水蒸氣出口(8)，水蒸氣出口(8)連接外部抽真空裝置，罐體(1)的下部設(shè)有燃料油出口(9)，用于將分離的原料油排出。2.按照權(quán)利要求1所述一種水力空化反應(yīng)器，其特征在于:所述罐體(1)內(nèi)的攪拌器(2)為兩個，上下設(shè)置。3.應(yīng)用權(quán)利要求1所述一種水力空化反應(yīng)器的反應(yīng)方法，其特征在于: 步驟1:罐體上部通過水蒸氣出口連接抽真空裝置，在罐體內(nèi)形成47Kpa-58Kpa真空，水蒸氣通過罐體上部水蒸汽出口排出罐體，罐體內(nèi)部形成汽相區(qū)、汽液混合區(qū)、液相區(qū)三層，液面1以上為汽相區(qū)，液面1至液面2為汽液混合區(qū)，液面2以下為液相區(qū)； 步驟2:城市污泥和廢油按1:1-1:1.2比例混合后的混合物經(jīng)混合物入口進(jìn)入罐體，混合物在重力作用下將降至罐體底部，經(jīng)管路進(jìn)入到空化發(fā)生器，在空化發(fā)生器內(nèi)部產(chǎn)生水力空化作用，將污泥、細(xì)菌等顆粒破碎之微米級微粒，形成溫度為80°C — 85°C含有固體微粒、水、油、氣泡的混合乳化液；乳化液經(jīng)空化發(fā)生器出口再次進(jìn)入罐體中下部，在重力作用、攪拌器攪動及氣泡浮力作用下，乳化液上升至液面1和液面2之間；這時乳化液內(nèi)的水變成水蒸汽，連同氣泡內(nèi)的氣體通過罐體上方水蒸氣出口排出罐體； 步驟3:液面1和液面2之間的乳化液排出水及氣泡后，在和重力作用下下降至液面2以下，通過燃料油出口排出罐體，排出乳化液即為爐用燃料油。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水力空化反應(yīng)器及反應(yīng)方法，罐體內(nèi)設(shè)有攪拌器，攪拌器用來攪拌混合物，罐體上設(shè)有攪拌電機(jī)，攪拌電機(jī)帶動攪拌器攪拌工作，罐體的側(cè)面通過一根管道連接空化發(fā)生器的輸出端，罐體的底部通過管道連接空化發(fā)生器的輸入端，空化發(fā)生器連接電動機(jī)，電動機(jī)帶動空化發(fā)生器運(yùn)轉(zhuǎn)，空化發(fā)生器產(chǎn)生水力空化作用，罐體、空化發(fā)生器和電動機(jī)均安裝在同一個底座上，形成可移動的整體，罐體的上部設(shè)有混合物入口，待處理污泥等混合物從此口進(jìn)入罐體內(nèi)，罐體的頂部設(shè)有開口向上的水蒸氣出口，水蒸氣出口連接外部抽真空裝置，罐體的下部設(shè)有燃料油出口，用于將分離的原料油排出。本發(fā)明的有益效果是處理效果好，費(fèi)用低，不會造成二次污染。
【IPC分類】C02F11/00
【公開號】CN105366904
【申請?zhí)枴緾N201510940088
【發(fā)明人】姚立明, 張曉臣, 魏劍, 李大尉, 趙孟石, 任立偉
【申請人】黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院, 哈爾濱睿合環(huán)?？萍奸_發(fā)有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月11日