專(zhuān)利名稱(chēng)：污染物無(wú)害化的方法和實(shí)現(xiàn)這種方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使例如廢氣、毒氣、污水和受污染的土壤之類(lèi)的污染物無(wú)害化的方法以及實(shí)現(xiàn)這種方法的一種裝置。
最近，由于燃燒廢物產(chǎn)生的二噁英引起了空氣和土壤的污染，由于廢酸、廢堿或類(lèi)似物質(zhì)引起了河流、湖泊和沼澤的污染，由于工廠排放的污水中含有像有機(jī)氯化合物(例如，三氯乙烯、四氯乙烯)之類(lèi)的溶劑，因而引起了地下水的污染，由于汞、鎘、鉛、鋅、氰、砷、鉻、銅、氟化物、有機(jī)氯化合物等類(lèi)似物質(zhì)引起了土壤的污染，這些都導(dǎo)致了環(huán)境問(wèn)題的出現(xiàn)。
依照慣例，污水是通過(guò)中和來(lái)進(jìn)行處理的，受污染的土壤是通過(guò)燃燒或填埋來(lái)處理的。
然而，填埋處理是錯(cuò)誤的，因?yàn)樗锌赡茉斐尚碌亩挝廴尽６?，將受污染的土壤進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的熔化而后破碎(玻璃化)的方法需要較長(zhǎng)的處理時(shí)間和較高的處理費(fèi)用。
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種新型的污染物無(wú)害化的方法，這種方法簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)而且處理時(shí)間短。
本發(fā)明的第一個(gè)目的是，提供了一種使污染物無(wú)害化的方法，該方法通過(guò)處理含有污染物的待處理物料使其無(wú)害化，包括以下的步驟在耐壓容器中密封加熱待處理的物料獲得加熱了的物料，將加熱后的物料從容器中送到噴嘴處，而后將物料從噴嘴中噴射出來(lái)，與放置在噴嘴對(duì)面的收集部件發(fā)生碰撞。
本發(fā)明的另一目的是提供了一種使污染物無(wú)害化的裝置，該裝置通過(guò)處理含有污染物的物料使其無(wú)害化，它包括對(duì)物料進(jìn)行密封加熱的耐壓容器，噴射物料的噴嘴，物料被加熱后從耐壓容器中運(yùn)送到此噴嘴處，以及放置在噴嘴對(duì)面的收集部件。
通常，待處理的物料可能是廢氣、污水、廢氣和污水的混合物、或受污染的土壤。
本發(fā)明方法可以用于處理以下氣態(tài)軍用毒劑并使其無(wú)害化例如光氣、雙光氣、芥子氣、路易斯毒氣、亞當(dāng)毒氣以及包括塔崩和沙林等的神經(jīng)毒氣。
在加熱加壓的容器中存在著高溫高壓的水溶液、氣體或土壤。在耐壓容器中保持高溫高壓狀態(tài)的方法稱(chēng)為水熱法，和常溫下的溶液法相比，水熱法中分子類(lèi)物質(zhì)的活性極大，同時(shí)容器中物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)變化大。容器中的物質(zhì)在水蒸汽飽和或過(guò)飽和的狀態(tài)下從噴嘴中噴射出來(lái)，與收集部件發(fā)生碰撞。因此，包含在受污染的土壤、污水或廢氣中的有害有機(jī)物如二噁英或有害小分子量化合物，就會(huì)被分解成為氣體分子。然后收集所產(chǎn)生的氣體，如果需要的話，還可以通過(guò)已知的活性炭方法或中和方法進(jìn)行處理。另一方面，受污染的土壤被玻璃化，土壤中的重金屬被限制在玻璃化的土壤中，從而達(dá)到無(wú)害化的目的。
參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，其中

圖1是本發(fā)明實(shí)例的處理過(guò)程的示意流程圖；圖2舉例說(shuō)明了噴嘴7的剖視圖以及本發(fā)明實(shí)例中的收集物。
下面將參照?qǐng)D1和圖2具體解釋本發(fā)明。
待處理的物料被放入耐壓容器1中，在20-30kg/cm2的壓力下預(yù)加熱到例如100-150℃。然后通過(guò)泵2或類(lèi)似的方法將物料運(yùn)送到另一個(gè)耐壓容器4中，如果沒(méi)有另外的耐壓容器，就在容器1中進(jìn)行如下處理，物料在水蒸汽飽和或過(guò)飽和狀態(tài)(臨界態(tài))下加熱加壓保持1或2秒，如果物料是氣體或液體，則溫度和壓力分別為250-300℃和250-300kg/cm2，如果物料是固體，則溫度和壓力分別為250-450℃和250-350kg/cm2。從理論上來(lái)講，為了能夠在過(guò)飽和狀態(tài)下進(jìn)行處理，溫度最好不低于274℃。隨后，開(kāi)啟安裝在容器前面的閥門(mén)5，物料從此處經(jīng)管道6流入噴嘴7，而后從噴嘴7中噴出并膨脹開(kāi)來(lái)。在收集容器8中放置有收集部件9，噴射出的物料與其發(fā)生碰撞。如果耐壓容器中的溫度和壓力過(guò)低的話，噴射出的物料就不會(huì)充分膨脹，但是，如果溫度和壓力過(guò)高，又會(huì)導(dǎo)致對(duì)處理裝置的要求過(guò)分苛刻；因此，上面提到的溫度和壓力的范圍格外可取。
如果只通過(guò)加熱加壓來(lái)分解所有的有害物質(zhì)，如二噁英或其類(lèi)似物，需要的溫度和壓力很高，溫度不應(yīng)低于650℃，壓力不應(yīng)低于600個(gè)大氣壓。依照本發(fā)明，可以通過(guò)比上面低得多的溫度和壓力來(lái)達(dá)到目的。
碰撞后，所有的液體和氣體都變成了氣體，土壤被玻璃化。氣體最好分別通過(guò)堿性水和活性炭，而后再排放到大氣中。
加熱方法沒(méi)有特別的限制，可以使用電熱器、液化石油氣或別的方式。此外，收集部件優(yōu)選有一個(gè)收集平面，更優(yōu)選有一個(gè)收集平板。收集部件是由耐熱抗壓陶瓷或金屬(尤其是鐵)制成的。可以用一種已知的間歇型或連續(xù)型耐壓容器來(lái)作為所述耐壓容器。噴嘴是耐熱抗壓陶瓷的，其直徑最好為1-20mm。收集面的溫度最好足夠高，優(yōu)選為1000-1300℃，這樣有害有機(jī)化合物才能得到分解。實(shí)例1準(zhǔn)備好5克聯(lián)苯，5克一氯苯，5克三氯苯，500克過(guò)氧化氫，1000克純水以及1485克正己烷，試劑總量3千克。這些試劑被用來(lái)作為模型污染系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈冊(cè)谌紵蚣訜釙r(shí)會(huì)產(chǎn)生二噁英。在25℃和1個(gè)大氣壓下將這些試劑混和形成受污染的混和溶液?；旌臀锉蛔⑷氲筋A(yù)加熱容器1中，溫度和壓力分別為150℃和20kg/cm2。隨后，混和物由泵2通過(guò)調(diào)節(jié)器3傳送到壓力容器4中，溫度和壓力分別為450℃和300kg/cm2。保持此溫度和壓力1秒鐘，打開(kāi)閥門(mén)5。
收集平板的厚度為100mm，高度為1000mm，寬度為1000mm。噴嘴7包括主體部分7a，內(nèi)徑漸縮部分7b以及出口7c?；旌臀锿ㄟ^(guò)被加熱到450-480℃的管道6并流入噴嘴7，如箭頭A所示，最后混和物從出口7c中噴出并膨脹開(kāi)來(lái)。隨之與被加熱到1000℃的收集平板9發(fā)生碰撞，同時(shí)被蒸發(fā)掉。參考數(shù)字15代表了噴出的混和物。蒸發(fā)后的氣體通過(guò)冷凝器10被冷卻到大約45-55℃。由此產(chǎn)生了冷卻后的氣體和液體。冷卻后的氣體通過(guò)堿性水浴11和隨后的活性炭室12，從氣體釋放口13釋放到大氣中。
另一方面，冷卻后的液體用正己烷進(jìn)行稀釋?zhuān)笥肊CD/GC法(一種氣相色譜法)測(cè)量其中苯(芳香族)類(lèi)和二噁英類(lèi)化合物的濃度。得到的結(jié)果是苯類(lèi)的濃度為0.002mg/l，二噁英類(lèi)未檢出。實(shí)例2將5克聯(lián)苯，5克一氯苯，5克三氯苯，985克純水以及1000克土壤混和形成2千克受污染的土壤。受污染的土壤被注入到預(yù)加熱容器1中，溫度和壓力分別為150℃和20kg/cm2。隨后，混和物由泵2通過(guò)調(diào)節(jié)器3傳送到壓力容器4中，溫度和壓力分別為450℃和300kg/cm2。保持此溫度和壓力2秒鐘，打開(kāi)閥門(mén)5。由此土壤通過(guò)被加熱到450-480℃的管道6，從出口7c中噴出并膨脹開(kāi)來(lái)。接著土壤與溫度為1000℃的收集平板9發(fā)生碰撞。通過(guò)碰撞，土壤被玻璃化，而液體則蒸發(fā)掉。玻璃化的(破碎的)土壤落到容器8的底部，并從容器8下部的出口14被移走，而后冷卻。另一方面，蒸發(fā)后的氣體順序通過(guò)冷凝器10，堿性水浴11和活性炭室12，最終從氣體釋放口13釋放到大氣中。
得到了80克破碎的土壤。所產(chǎn)生的液體用正己烷進(jìn)行稀釋?zhuān)笥肊CD/GC法測(cè)量稀釋液中苯類(lèi)化合物的濃度。結(jié)果是苯類(lèi)為未檢出。實(shí)例3與實(shí)例1中相同的3千克受污染的混和物，用與實(shí)例1和2中相同的方法進(jìn)行處理，不同的是該混合物處理的溫度和壓力分別為450℃和400kg/cm2，其目的是為了使耐壓容器4中處于過(guò)飽和狀態(tài)(臨界態(tài))。
產(chǎn)生的冷卻后的液體用正己烷進(jìn)行稀釋?zhuān)笥肊CD/GC法測(cè)量稀釋液中苯類(lèi)化合物的濃度。結(jié)果為0.0004mg/m3。
權(quán)利要求
1.一種使污染物無(wú)害化的方法，該方法通過(guò)處理含有污染物的待處理物料使其無(wú)害化，包括以下的步驟在耐壓容器中密封加熱待處理的物料，得到加熱了的物料；將加熱后的物料從容器中送到噴嘴處；而后將物料從噴嘴中噴射出來(lái)，與放置在噴嘴對(duì)面的收集部件發(fā)生碰撞。
2.權(quán)利要求1中使污染物無(wú)害化的方法，其中的物料選自廢氣、污水以及廢氣和污水的混和物。
3.權(quán)利要求1中使污染物無(wú)害化的方法，其中的物料為受污染的土壤。
4.一種使污染物無(wú)害化的裝置，該裝置通過(guò)處理含有污染物的物料使其無(wú)害化，它包括對(duì)物料進(jìn)行密封加熱的耐壓容器，噴射物料的噴嘴，物料被加熱后從耐壓容器中運(yùn)送到此噴嘴處，以及放置在噴嘴對(duì)面的收集部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使污染物無(wú)害化的方法,該方法通過(guò)處理含有污染物的物料使其無(wú)害化。它包括以下的步驟:在耐壓容器中密封加熱待處理的物料,將加熱后的物料從容器中送到噴嘴處,而后將物料從噴嘴中噴射出來(lái),與放置在噴嘴對(duì)面的收集部件發(fā)生碰撞。
文檔編號(hào)C02F1/00GK1242241SQ9911000
公開(kāi)日2000年1月26日 申請(qǐng)日期1999年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月29日
發(fā)明者三原良平 申請(qǐng)人:鶴田久雄, 玉置?？? 三原良平