本發(fā)明涉及一種制冷劑銷毀裝置，特別涉及的是對制冷劑銷毀產(chǎn)物的再利用處理裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)前不斷惡化的環(huán)境、日益枯竭的能源都對制冷領(lǐng)域包括制冷劑淘汰技術(shù)提出了新的要求。在臭氧層破壞問題和溫室效應(yīng)問題給人類敲響了環(huán)境保護的警鐘后，人們開始逐步關(guān)注制冷工質(zhì)對環(huán)境的負面影響；國際上制定了一系列的公約，其中最重要的是《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》和《京都議定書》。目前，國際已進入HFCs制冷劑的淘汰進程，我國也于2007年完成了對CFCs的全面淘汰，正在加速淘汰HCFCs制冷劑。我國是制冷劑生產(chǎn)和消費大國，制冷劑總量規(guī)模巨大，對于不可再生的制冷劑，必須要進行銷毀。

制冷劑的銷毀主要是高溫分解，不僅消耗大量的能源，而且生成的產(chǎn)物得不到有效利用。美國和日本制冷劑銷毀技術(shù)比較先進，目前我國的制冷劑銷毀處理尚處于起步階段，因此有必要探索環(huán)保型制冷劑銷毀處理技術(shù)，對銷毀產(chǎn)物的進行有效處理并再利用，達到環(huán)保節(jié)能的效果，獲得經(jīng)濟和社會雙重效益，既能有效地利用資源，又能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述制冷劑銷毀產(chǎn)物得不到有效利用的問題，提供一種可以合理處理并有效利用銷毀產(chǎn)物的反應(yīng)裝置。目的是使制冷劑銷毀分解無害化，同時從分解產(chǎn)物CO₂、HCl和HF中一步步提取出CaCl₂、CaF₂和H₂，并避免生成的CO₂排放引起溫室效應(yīng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的一種制冷劑銷毀再利用處理裝置，包括罐體和蓋體，所述罐體與蓋體之間設(shè)有密封板，所述罐體的頂部設(shè)有傳動裝置，所述傳動裝置的輸出端通過聯(lián)軸器連接有置于所述罐體內(nèi)的攪拌器；所述罐體的底部設(shè)有入料口和排料口，所述罐體內(nèi)自下而上的依次設(shè)有均由一隔板劃分的除酸層、氣體過渡層、CO₂吸收層和多孔介質(zhì)儲氫層，每個隔板上均設(shè)有氣體通道開孔，所述氣體過渡層和CO₂吸收層之間隔板的氣體通道開孔處設(shè)有氣體增壓泵，所述氣體增壓泵的進口位于所述氣體過渡層一側(cè)，所述氣體增壓泵的出口位于所述CO₂吸收層一側(cè)；其余的氣體通道開孔處均安裝有可調(diào)節(jié)流量的閥門；所述攪拌器位于所述CO₂吸收層內(nèi)，所述入料口與所述除酸層相通；所述除酸層中含有Ca單質(zhì)，所述CO₂吸收層內(nèi)裝有NaOH溶液，所述多孔介質(zhì)儲氫層內(nèi)充滿有碳納米管。

本發(fā)明提出的一種制冷劑銷毀再利用處理方法，是利用上述裝置，步驟是：啟動裝置后，制冷劑銷毀產(chǎn)物CO₂、HCl和HF的混合氣體從入料口進入除酸層，制冷劑銷毀產(chǎn)物中的HCl和HF與除酸層內(nèi)的Ca單質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生H₂、CaCl₂和CaF₂；所述CaCl₂和CaF₂自排料口排出；H₂和制冷劑銷毀產(chǎn)物中的CO₂通過除酸層頂部的氣體通道開孔進入氣體過渡層，而后經(jīng)過氣體增壓泵進入所述CO₂吸收層，利用所述CO₂吸收層內(nèi)的NaOH溶液吸收混合氣體中的CO₂氣體；所述多孔介質(zhì)儲氫層內(nèi)的碳納米管吸附并儲存H₂。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

采用本發(fā)明制冷劑銷毀再利用處理裝置，利用一系列的化學(xué)反應(yīng)從制冷劑銷毀中分解出的產(chǎn)物CO₂、HCl和HF中提取出CaCl₂、CaF₂和H₂，并消除CO₂，解決了制冷劑銷毀除酸的問題，有效地消除了制冷劑銷毀產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，并可以得到有益產(chǎn)物CaCl₂、CaF₂和H₂，儲存的H₂可以作為清潔能源加以利用，具有節(jié)能性、實用性、經(jīng)濟性、環(huán)保性的特點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種制冷劑銷毀再利用處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的一種制冷劑銷毀再利用處理方法原理流程圖。

圖中1-傳動裝置，2-攪拌器，3-氣體增壓泵，4-氣體通道開孔，5-入料口，6-除酸層，7-氣體過渡層，8-CO₂吸收層，9-多孔介質(zhì)儲氫層，10-罐體，11-蓋體，12-密封板，13-排料口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步詳細描述，所描述的具體實施例僅對本發(fā)明進行解釋說明，并不用以限制本發(fā)明。

本發(fā)明提出的一種制冷劑銷毀再利用處理裝置，如圖1所示，包括罐體10和蓋體11，所述罐體10與蓋體11之間設(shè)有密封板12，所述罐體10的頂部設(shè)有傳動裝置1，所述傳動裝置1的輸出端通過聯(lián)軸器連接有置于所述罐體10內(nèi)的攪拌器2；所述罐體10的底部設(shè)有入料口5和排料口13，所述罐體10內(nèi)自下而上的依次設(shè)有均由一隔板劃分的除酸層6、氣體過渡層7、CO₂吸收層8和多孔介質(zhì)儲氫層9，每個隔板上均設(shè)有氣體通道開孔4，所述氣體過渡層7和CO₂吸收層8之間隔板的氣體通道開孔4處設(shè)有氣體增壓泵3，所述氣體增壓泵3的進口位于所述氣體過渡層7一側(cè)，所述氣體增壓泵3的出口位于所述CO₂吸收層8一側(cè)；其余的氣體通道開孔4處均安裝有可調(diào)節(jié)流量的閥門；所述攪拌器2位于所述CO₂吸收層8內(nèi)，所述入料口5與所述除酸層6相通；所述除酸層6中含有Ca單質(zhì)，所述CO₂吸收層8內(nèi)裝有NaOH溶液，所述多孔介質(zhì)儲氫層9內(nèi)充滿有碳納米管。

本發(fā)明中，除酸層6位于處理裝置的最底層，其中的Ca單質(zhì)用于吸收制冷劑銷毀產(chǎn)物HCl和HF，并生成產(chǎn)物H₂、CaCl₂和CaF₂。所產(chǎn)生的H₂用于下一步反應(yīng)，所述的CaCl₂和CaF₂從除酸層排出。氣體過渡層7位于除酸層6的上一層，用于過渡性的儲存在除酸層6中產(chǎn)生的H₂和從入料口5進入的CO₂；CO₂吸收層8位于氣體過渡層7的上一層，其中裝有NaOH溶液，所述CO₂吸收層8中參與反應(yīng)的CO₂氣體是通過氣體增壓泵3將氣體過渡層7中的CO₂和H₂的混合氣體增壓排入CO₂吸收層8。所述CO₂吸收層8中發(fā)生的CO₂與NaOH的反應(yīng)是通過攪拌器2保證反應(yīng)的高效進行，所述攪拌器2由外置的傳動裝置1帶動，從而實現(xiàn)攪拌動作。多孔介質(zhì)儲氫層9位于CO₂吸收層8的上一層，其中填滿有多孔介質(zhì)即碳納米管用于將制冷劑銷毀處理產(chǎn)生的H₂儲存在碳納米管中。所述除酸層6和氣體過渡層7、CO₂吸收層8和多孔介質(zhì)儲氫層9之間的氣體是通過氣體通道開孔4進行流通的，通過設(shè)置在開孔處的閥門調(diào)節(jié)流量，進而控制反應(yīng)速度。

利用上述制冷劑銷毀再利用處理裝置進行處理的流程如圖2所示，主要包括：分解制冷劑產(chǎn)生CO₂、HCl和HF混合氣體的制冷劑高溫分解流程段S1、除去HCl和HF，產(chǎn)生H₂的產(chǎn)氫流程段S2、吸收CO₂的吸收CO₂流程段S3、采用多孔介質(zhì)吸收H₂的氫分離、儲氫流程段S4和排出除酸產(chǎn)物CaCl₂、CaF₂的排出CaCl₂、CaF₂流程段S5。步驟是：啟開裝置后，制冷劑銷毀產(chǎn)物CO₂、HCl和HF的混合氣體從入料口5進入除酸層6，制冷劑銷毀產(chǎn)物中的HCl和HF與除酸層6內(nèi)的Ca單質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生H₂、CaCl₂和CaF₂；所述CaCl₂和CaF₂自排料口13排出；H₂和制冷劑銷毀產(chǎn)物中的CO₂通過除酸層6頂部的氣體通道開孔4進入氣體過渡層7，而后經(jīng)過氣體增壓泵3進入所述CO₂吸收層8，利用所述CO₂吸收層8內(nèi)的NaOH溶液吸收混合氣體中的CO₂氣體；所述多孔介質(zhì)儲氫層9內(nèi)的碳納米管吸附并儲存H₂。

結(jié)合圖2，以制冷劑CCl₂F₂為例進行說明。

制冷劑高溫分解流程段S1產(chǎn)生分解產(chǎn)物CO₂、HCl和HF，化學(xué)反應(yīng)式：

CCl₂F₂+H₂O→CO₂+2HCl+2HF

產(chǎn)氫流程段S2利用酸與Ca單質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；

排出CaCl₂、CaF₂流程段S5將產(chǎn)氫流程段S2產(chǎn)生的CaCl₂、CaF₂排出，化學(xué)反應(yīng)式：

Ca+2HCl→CaCl₂+H₂↑

Ca+2HF→CaF₂+H₂↑

吸收CO₂流程段S3利用CO₂與NaOH的反應(yīng)用NaOH溶液吸收CO₂，化學(xué)反應(yīng)式：

2NaOH+CO₂→Na₂CO₃+H₂O

氫分離及儲氫流程段S4利用碳納米管將經(jīng)過上述S1、S2、S3、S5流程段后剩余的H₂收集并儲存。

盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。