本實(shí)用新型涉及一種超重力廢堿渣處理裝置，屬于化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，能源消耗越來(lái)越大，社會(huì)對(duì)能源的需求已然提高到了一個(gè)重要的戰(zhàn)略高度。所以對(duì)于能源的利用已經(jīng)從單純的使用上升到了回收再利用的高度。

煉油堿渣是常見(jiàn)的一種煉油廢料，其具有數(shù)量小、組成復(fù)雜、污染物濃度高的特點(diǎn)，而且含有高污染度的硫化物，COD數(shù)值很高。目前，對(duì)于煉油堿渣的處理，常見(jiàn)的處理方法包括如下幾種：

第一、濕式氧化法，即在液態(tài)下對(duì)堿渣進(jìn)行氧化處理，該方法處理后的堿渣COD低，可以達(dá)到800-1000ppm，但是由于濕式氧化法的氧化程度是有限度的，所以對(duì)于未氧化的堿渣部分需要通過(guò)稀釋再進(jìn)行排放，這種排放必然會(huì)造成二次污染，而且投資較高，設(shè)備腐蝕也很嚴(yán)重；

第二、生物氧化法，其利用微生物等生物因子的分解、氧化、轉(zhuǎn)化功能對(duì)廢堿渣進(jìn)行生物處理，將其中的污染物完全分解氧化成CO2、H2O、NO32-、SO42-等物質(zhì)，最終完成無(wú)害化處理；經(jīng)處理后的堿渣COD低，可以達(dá)到1000ppm，但是同樣存在需要對(duì)未氧化完全的堿渣進(jìn)行稀釋造成二次污染的問(wèn)題；

第三、硫酸中和法，該方法利用了酸堿中和的原理，但是對(duì)于COD降低作用不大，同時(shí)還存在設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、中和水COD高、大量鹽類外排污染土地的問(wèn)題；

第四、簡(jiǎn)易碳化法，在很大程度上解決了對(duì)設(shè)備腐蝕的問(wèn)題，但是仍然存在再生堿液中COD高、碳化塔效率低的問(wèn)題。

超重力是在比地球重力加速度大的多的環(huán)境下物質(zhì)所受的力。在超重力環(huán)境下，不同大小分子間的分子擴(kuò)散和相間傳質(zhì)過(guò)程均比常規(guī)重力場(chǎng)下的要快得多。氣-液、液-液、液-固兩相和氣-液-固三相在超重力環(huán)境下，在多孔道的填料中產(chǎn)生流動(dòng)接觸，極大的剪切力可將液體撕碎成微米至納米級(jí)的液膜、液滴和液絲，產(chǎn)生巨大的和快速更新的相界面。使相間的傳質(zhì)速率比傳統(tǒng)的塔器中提高1-3個(gè)數(shù)量級(jí)，單位設(shè)備體積的生產(chǎn)效率提高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。

目前，在對(duì)廢堿渣進(jìn)行處理時(shí)，還沒(méi)有使用過(guò)超重力技術(shù)。所以，設(shè)計(jì)高效的超重力機(jī)，并且利用超重力機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢堿渣的處理，是目前函待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種廢堿渣處理裝置，旨在使用超重力來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢堿渣的處理。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種超重力廢堿渣處理裝置，其設(shè)置有超重力機(jī)；

所述超重力機(jī)具有外殼，在外殼的中軸線上貫通外殼設(shè)置有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的中空轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有可密封的流體進(jìn)口，在轉(zhuǎn)軸內(nèi)具有流體通道；在轉(zhuǎn)軸外部，與所述轉(zhuǎn)軸同軸套設(shè)連接有套筒，從而在所述轉(zhuǎn)軸與所述套筒內(nèi)壁之間成形氣體通道，在套筒上設(shè)置有多個(gè)氣孔和氣體出口；所述轉(zhuǎn)軸朝向所述套筒延伸設(shè)置有多個(gè)旋轉(zhuǎn)通道，在旋轉(zhuǎn)通道內(nèi)設(shè)置有凸起或者凹入的螺旋通道；所述旋轉(zhuǎn)通道貫通所述套筒設(shè)置；所述流體進(jìn)口為廢堿渣和催化劑混合進(jìn)口；

與所述轉(zhuǎn)軸、套筒同軸套設(shè)連接有填料筒，在所述填料筒內(nèi)成形填料區(qū)；所述旋轉(zhuǎn)通道、所述氣孔均與所述填料區(qū)連通；

在外殼上設(shè)置有氣體進(jìn)口和流體出口，所述氣體進(jìn)口、流體出口均和填料區(qū)連通；所述氣體進(jìn)口為空氣進(jìn)口；

所述流體出口與沉降罐連接，在所述沉降罐的底部且垂直于水平面設(shè)置有隔板，所述隔板的高度低于所述沉降罐的高度，在沉降罐底部且位于隔板的一側(cè)設(shè)置有二硫化物沉淀物排出口，沉降罐上部且位于隔板的另一側(cè)設(shè)置有再生堿液出口；在所述沉降罐上，流體的入口和所述二硫化物沉淀物排出口對(duì)應(yīng)設(shè)置于隔板的同側(cè)。

堿液儲(chǔ)存罐的堿液出口和超重力機(jī)的流體進(jìn)口連接；多個(gè)所述旋轉(zhuǎn)通道的入口直徑之和等于或者小于中空轉(zhuǎn)軸的內(nèi)徑；多個(gè)所述氣孔的面積之和大于或者等于氣體進(jìn)口的面積。

所述旋轉(zhuǎn)通道垂直于所述轉(zhuǎn)軸設(shè)置。

氣體進(jìn)口的設(shè)置為氣體切線進(jìn)入。

所述填料區(qū)設(shè)置有多層填料。

所述轉(zhuǎn)軸與電機(jī)連接。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型所述的超重力廢堿渣處理裝置，利用空氣中的氧氣對(duì)廢堿渣進(jìn)行氧化處理，并且提供了獨(dú)特的超重力機(jī)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過(guò)在外殼的中軸線上貫通外殼設(shè)置具有流體通道的中空轉(zhuǎn)軸，并且在中空轉(zhuǎn)軸外套設(shè)具有氣體通道功能的套筒，同時(shí)在此基礎(chǔ)上還成形了與填料區(qū)連通的具有螺旋通道的旋轉(zhuǎn)通道，實(shí)現(xiàn)了流體經(jīng)中空轉(zhuǎn)軸后再經(jīng)旋轉(zhuǎn)通道實(shí)現(xiàn)流體的自旋進(jìn)入，并在進(jìn)入填料區(qū)的一刻在旋轉(zhuǎn)作用力、剪切力和流體的自旋作用力下，周向速度增加，所產(chǎn)生的離心力將流體推向外緣，在這個(gè)過(guò)程中流體被填料區(qū)內(nèi)的填料切割、破碎、分散，從而形成微米至納米級(jí)的液膜、液滴和液絲，產(chǎn)生巨大、快速更新的相界面，在眾多彎曲孔道的填料中產(chǎn)生流動(dòng)接觸，進(jìn)一步通過(guò)和氣體的破碎、撕裂混合提高了氣液接觸的充分度，使得液態(tài)的廢堿渣和空氣中的氧氣發(fā)生傳質(zhì)過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)，在非常短的時(shí)間將廢堿渣進(jìn)行氧化，獲得了很好的廢堿渣再生效果。此外，本實(shí)用新型所述的廢堿渣處理裝置的流體出口與沉降罐連接，沉降罐底部設(shè)置有二硫化物沉淀物排出口，沉降罐上部設(shè)置有再生堿液出口，并充分利用隔板將上述兩個(gè)出口分列于兩側(cè)，從而在實(shí)現(xiàn)對(duì)廢堿渣進(jìn)行氧化再生的同時(shí)對(duì)經(jīng)再生的堿液進(jìn)行脫固處理，獲得可循環(huán)使用的堿液。

2、本實(shí)用新型所述的超重力廢堿渣處理裝置，進(jìn)一步還設(shè)置了多個(gè)所述旋轉(zhuǎn)通道的入口直徑之和等于或者小于中空轉(zhuǎn)軸的內(nèi)徑，從而保證旋轉(zhuǎn)通道的內(nèi)徑在適宜的區(qū)間內(nèi)，保證流體的自旋速度和自旋狀態(tài)，從而進(jìn)一步提高填料區(qū)內(nèi)液體和氣體的充分接觸；此外，設(shè)置多個(gè)所述氣孔的面積之和大于或者等于氣體進(jìn)口的面積，是為了保證氣體經(jīng)流體進(jìn)口進(jìn)入后通過(guò)足夠多的氣孔分布實(shí)現(xiàn)氣體進(jìn)一步充分順暢得進(jìn)入填料區(qū)內(nèi)。

附圖說(shuō)明

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中

圖1是本實(shí)用新型所述廢堿渣處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中附圖標(biāo)記表示為：1-外殼，2-轉(zhuǎn)軸，3-流體通道，4-套筒，5-氣體通道，6-旋轉(zhuǎn)通道，7-填料筒，8-填料區(qū)，9-流體進(jìn)口，10-氣體出口，11-氣體進(jìn)口，12-流體出口，13-氣孔，14-沉降罐，15-二硫化物沉淀物排出口，16-再生堿液出口，17-隔板。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型所述的超重力廢堿渣處理裝置，包括超重力機(jī)，其具有外殼1，在外殼1上設(shè)置有氣體進(jìn)口11和流體出口12，所述外殼1用以固定超重力機(jī)內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，并且和旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)相配套。對(duì)于旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，即在外殼1的中軸線上貫通外殼1設(shè)置有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的中空轉(zhuǎn)軸2，對(duì)于動(dòng)力的選擇，在本實(shí)施例中選擇通過(guò)中空轉(zhuǎn)軸2和電機(jī)連接來(lái)實(shí)現(xiàn)在電機(jī)啟動(dòng)后對(duì)中空轉(zhuǎn)軸2的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。此外，在轉(zhuǎn)軸2上設(shè)置有流體進(jìn)口9，并且與流體進(jìn)口9配套設(shè)置有密封結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸2為中空結(jié)構(gòu)從而在轉(zhuǎn)軸2內(nèi)的中空部分實(shí)現(xiàn)了對(duì)流體通道3的成形。在本實(shí)施例中，對(duì)于氣體的通道設(shè)置，采用在轉(zhuǎn)軸2外部與轉(zhuǎn)軸2嵌套連接設(shè)置套筒4來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而在轉(zhuǎn)軸2與套筒4內(nèi)壁之間形成了氣體通道5，并在套筒4上設(shè)置有多個(gè)氣孔13；在所述套筒4上還設(shè)置有氣體出口10；與轉(zhuǎn)軸2內(nèi)部連通并且朝向套筒4延伸設(shè)置有多個(gè)旋轉(zhuǎn)通道6，在旋轉(zhuǎn)通道6內(nèi)設(shè)置有凸起或者凹入的螺旋通道，且旋轉(zhuǎn)通道6貫通所述套筒4設(shè)置。

在本實(shí)施方式中，優(yōu)選多個(gè)旋轉(zhuǎn)通道6均垂直于所述轉(zhuǎn)軸2設(shè)置，從而更加利于流體的流動(dòng)。

本實(shí)用新型所述的超重力廢堿渣處理裝置中，超重力機(jī)還設(shè)置有與轉(zhuǎn)軸2、套筒4同軸套設(shè)連接的填料筒7，填料筒7設(shè)置在套筒4外，在填料筒7內(nèi)成形填料區(qū)8，該填料區(qū)8和旋轉(zhuǎn)通道6、氣孔13均連通，同時(shí)填料區(qū)8還和氣體進(jìn)口11、流體出口12均連通。在填料筒7內(nèi)，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置填料，填料可以整體填充，也可以多層鋪設(shè)，從而將填料區(qū)8設(shè)置為多層填料區(qū)8，目的只要能夠保證在超重力機(jī)工作時(shí)，利用旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)在填料區(qū)8作用下對(duì)氣體、液體的旋轉(zhuǎn)切割。

本實(shí)施例中的流體出口12與沉降罐14連接，在所述沉降罐14的底部且垂直于水平面設(shè)置有隔板17，所述隔板17的高度低于所述沉降罐14的高度，在沉降罐14底部且位于隔板17的一側(cè)設(shè)置有二硫化物沉淀物排出口15，沉降罐14上部且位于隔板17的另一側(cè)設(shè)置有再生堿液出口16；在所述沉降罐14上，流體的入口和所述二硫化物沉淀物排出口15對(duì)應(yīng)設(shè)置于隔板17的同側(cè)。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，優(yōu)選多個(gè)所述旋轉(zhuǎn)通道6的入口直徑之和等于或者小于中空轉(zhuǎn)軸2的內(nèi)徑。當(dāng)然，在實(shí)際的工程實(shí)施中，需要根據(jù)處理物、處理效果要求的不同，設(shè)置不同的入口直徑和中空轉(zhuǎn)軸2的尺寸關(guān)系。同樣地，優(yōu)選多個(gè)所述氣孔13的面積之和大于或者等于氣體進(jìn)口11的面積。

此外，還優(yōu)選氣體進(jìn)口11的設(shè)置為氣體切線進(jìn)入。

本實(shí)用新型所述的超重力廢堿渣處理裝置，在工作時(shí)，超重力機(jī)開始在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下利用轉(zhuǎn)軸2、套筒4、填料筒7進(jìn)行統(tǒng)一旋轉(zhuǎn)，空氣經(jīng)超重力機(jī)的氣體進(jìn)口11以切線形式經(jīng)氣體進(jìn)口11進(jìn)入超重力機(jī)外殼1內(nèi)并進(jìn)一步進(jìn)入填料區(qū)8內(nèi)，廢堿渣和催化劑混合液經(jīng)超重力機(jī)的流體進(jìn)口9進(jìn)入中空轉(zhuǎn)軸2內(nèi)的流體通道3內(nèi)，并流動(dòng)至旋轉(zhuǎn)通道6的入口，再次經(jīng)旋轉(zhuǎn)通道6入口進(jìn)入旋轉(zhuǎn)通道6內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)通道6內(nèi)部的凸起或者凹入的螺旋通道的引流作用下，形成流體的旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，并在此作用下進(jìn)入與通道連通的填料區(qū)8內(nèi)，并在進(jìn)入填料區(qū)8的一刻形成流體的自旋作用力和自旋流向。與此同時(shí)，氣體則通過(guò)氣體進(jìn)口11進(jìn)入套筒4內(nèi)，經(jīng)套筒4這個(gè)氣體通道5充滿整個(gè)套筒4，最后通過(guò)若干氣孔13進(jìn)入填料區(qū)8內(nèi)。氣體和流體均進(jìn)入填料區(qū)8內(nèi)，并在進(jìn)入填料區(qū)8的一刻在旋轉(zhuǎn)作用力、剪切力和流體的自旋作用力下，周向速度增加，所產(chǎn)生的離心力將流體推向外緣，在這個(gè)過(guò)程中流體被填料區(qū)8內(nèi)的填料切割、破碎、分散，從而形成微米至納米級(jí)的液膜、液滴和液絲，產(chǎn)生巨大、快速更新的相界面，在眾多彎曲孔道的填料中產(chǎn)生流動(dòng)接觸，使得廢堿渣與空氣中的氧氣發(fā)生傳質(zhì)過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)，在非常短的時(shí)間實(shí)現(xiàn)對(duì)廢堿渣的氧化再生。之后，流體匯集后經(jīng)流體出口12離開超重力機(jī)，經(jīng)過(guò)傳質(zhì)后的氣體自氣體出口10離開超重力機(jī)；流體經(jīng)流體出口12后進(jìn)入沉降罐14，由于在所述沉降罐14上，流體的入口和所述二硫化物沉淀物排出口15對(duì)應(yīng)設(shè)置于隔板17的同側(cè)，所以流體會(huì)首先設(shè)置有二硫化物沉淀物排出口15的一側(cè)不斷積蓄上升，在此過(guò)程中不斷實(shí)現(xiàn)固體物質(zhì)的沉積，當(dāng)液面高度高于隔板17高度后，被沉積固體后的液體則會(huì)越過(guò)隔板17從隔板17另一側(cè)即設(shè)置有再生堿液出口16的一側(cè)進(jìn)入，不斷積蓄后從再生堿液出口16排出。

雖然本實(shí)用新型已經(jīng)通過(guò)上述具體實(shí)施例對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)闡述，但是，本專業(yè)普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，在此基礎(chǔ)上所做出的未超出權(quán)利要求保護(hù)范圍的任何形式和細(xì)節(jié)的變化，均屬于本實(shí)用新型所要保護(hù)的范圍。