專利名稱：一種有機(jī)固體廢物高溫水解處理的實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及有機(jī)固體廢物高溫水解處理的實(shí)驗(yàn)裝置，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，有機(jī)固體廢物產(chǎn)量日益增多。全國有機(jī)固體廢
物的總量達(dá)到了40億噸以上，其中粗有機(jī)質(zhì)占到12.27億噸，資源化前景十分廣闊。
然而有機(jī)固體廢物成分復(fù)雜，且傳統(tǒng)有機(jī)固體廢物資源化技術(shù)水平不高， 效率低下，產(chǎn)品附加值小，同時(shí)在處理過程中還容易產(chǎn)生二次污染問題，最終 導(dǎo)致了有機(jī)固體廢物資源化技術(shù)應(yīng)用受到限制。
高溫水解處理是有機(jī)固體廢物資源化利用技術(shù)發(fā)展的新方向，其具有資源 化效率高、無害化效果好等優(yōu)點(diǎn)，可有效解決以上提及的有機(jī)固體廢棄物資源 化利用過程中存在的問題。
鑒于高溫水解處理有機(jī)固體廢物尚處于探索階段，因此為分析高溫水解處 理前后有機(jī)固體廢物成份變化，摸索最佳工藝條件，提供一套適合于在實(shí)驗(yàn)室 開展有機(jī)固體廢物高溫水解的小試裝置很有必要。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一套設(shè)合于實(shí)驗(yàn)室操作的有機(jī)固體廢物高溫水 解處理的實(shí)驗(yàn)裝置。
本實(shí)用新型的有機(jī)固體廢物高溫水解處理的實(shí)驗(yàn)裝置包括螺旋進(jìn)料機(jī)構(gòu)、 水解罐、噴放罐及蒸汽發(fā)生器四部分；螺旋進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括進(jìn)料筒和設(shè)置在進(jìn)料 筒中的由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺桿；水解罐包括筒體，筒體頂部的進(jìn)料管道經(jīng)進(jìn)料 閥與螺旋進(jìn)料機(jī)構(gòu)進(jìn)料筒的出料口相連，筒體頂部的封蓋上設(shè)有安全閥、蒸汽 泄放閥、溫度計(jì)和壓力表，筒內(nèi)有軸向安裝的蒸汽管道，蒸汽管道的頂部開孔， 蒸汽管道外套有套管，套管的頂端封口，套管的中下部開孔，套管的底端不封 口開放，蒸汽管道下端與筒體底部的蒸汽入口管道相連，蒸汽入口管道經(jīng)第一 蒸汽控制閥與蒸汽發(fā)生器出氣口相連，筒體底部的出料管道經(jīng)出料閥與噴放罐
側(cè)部的切向物料噴頭相連；噴放罐的外部設(shè)有夾套，夾套上有進(jìn)氣孔，該進(jìn)氣 孔管道一方面與水解罐的蒸汽泄放閥相連，另一方面經(jīng)第二蒸汽控制閥與蒸汽 發(fā)生器出氣口相連，夾套底部設(shè)有冷凝液排出管，噴放罐的底部設(shè)有出料管，
噴放罐內(nèi)設(shè)有錨式攪拌器，錨式攪拌器的轉(zhuǎn)軸與噴放罐軸線重合并與電機(jī)軸相 連，噴放罐頂部設(shè)有與氣體采樣器和排風(fēng)機(jī)連通的廢氣出口管道。
由于有機(jī)固體廢物中部分物料為槳料，進(jìn)料較困難；或是含有大型顆粒狀 固體對(duì)高溫水解裝置會(huì)產(chǎn)生不利影響。為了解決這些問題，本實(shí)用新型的進(jìn)一 步特征，使螺旋進(jìn)料機(jī)構(gòu)中的螺桿的螺距為15 25mm，進(jìn)料筒為倒錐形。
為了避免物料尤其是漿狀物料粘附在噴放罐壁，可在錨式攪拌器上設(shè)置刮 板，避免粘壁現(xiàn)象。
本實(shí)用新型通過改變噴放罐中物料噴頭的噴放孔徑可以改變膨化效果，為 方便更換不同孔徑的物料噴頭，可在噴放罐的罐壁上位于物料噴頭一側(cè)設(shè)置操 作孔。
本實(shí)用新型的有益效果在于
本實(shí)用新型裝置通過對(duì)噴放罐排出的氣體及物料成分的測試分析，可以對(duì) 各種不同有機(jī)固體廢物高溫水解處理的工藝條件進(jìn)行探討，為探索有機(jī)固體廢
物高溫水解資源化利用新技術(shù)提供了研究基礎(chǔ)。該裝置利用螺旋進(jìn)料機(jī)構(gòu)的機(jī) 械力作用，可以順利進(jìn)料，通過調(diào)整螺桿螺距及剪切作用可有效控制物料的粒 徑。采用在蒸汽管道頂部開孔，以及在蒸汽管道外設(shè)置套管，可以有效防止物 料堵塞蒸汽入孔。噴放罐外設(shè)置夾套，夾套與蒸汽發(fā)生器及水解罐上的蒸汽泄 放閥相連，通過輸入蒸汽給物料保溫與加熱，可以通過保溫時(shí)間控制產(chǎn)物的最 終含水率，同時(shí)還能使水解罐內(nèi)的廢蒸汽得到有效利用。

圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為蒸汽管道示意圖； 圖3為噴放罐的物料噴頭以及操作孔示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型。
參照圖1，有機(jī)固體廢物高溫水解處理的實(shí)驗(yàn)裝置包括螺旋進(jìn)料機(jī)構(gòu)I 、水
解罐n、噴放罐m及蒸汽發(fā)生器iv四部分；螺旋進(jìn)料機(jī)構(gòu)I包括進(jìn)料筒4和設(shè)
置在進(jìn)料筒中的由電機(jī)3帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺桿2，圖中l(wèi)為進(jìn)料孔；水解罐II包括筒 體，筒體頂部的進(jìn)料管道經(jīng)進(jìn)料閥5與螺旋進(jìn)料機(jī)構(gòu)I進(jìn)料筒4的出料口相連， 筒體頂部的封蓋上設(shè)有安全閥6、蒸汽泄放閥7、溫度計(jì)8和壓力表9，筒內(nèi)有 軸向安裝的蒸汽管道ll，蒸汽管道ll (見圖2)的頂部開孔，蒸汽管道外套有 套管24，套管24的頂端封口，套管24的中下部開孔，套管24的底端不封口開
放，蒸汽管道11下端與筒體底部的蒸汽入口管道13相連，蒸汽入口管道經(jīng)第 一蒸汽控制閥15-1與蒸汽發(fā)生器IV出氣口相連，筒體底部的出料管道經(jīng)出料閥 14與噴放罐III側(cè)部的切向物料噴頭26相連，物料噴頭26的安裝參見圖3，圖3 所示實(shí)例中，在噴放罐III的罐壁上位于物料噴頭26 —側(cè)設(shè)有用于更換噴頭的操 作孔25;噴放罐m的外部設(shè)有夾套19，夾套19上有進(jìn)氣孔10，該進(jìn)氣孔管道 一方面與水解罐II的蒸汽泄放閥7相連，另一方面經(jīng)第二蒸汽控制閥15-2與蒸
汽發(fā)生器iv出氣口相連，夾套底部設(shè)有冷凝液排出管21，噴放罐m的底部設(shè)有
出料管20,噴放罐內(nèi)設(shè)有錨式攪拌器18，錨式攪拌器18的轉(zhuǎn)軸與噴放罐軸線 重合并與電機(jī)16軸相連，噴放罐頂部設(shè)有廢氣出口管道17，廢氣出口管道17 與氣體采樣器22和排風(fēng)機(jī)23連通。
實(shí)驗(yàn)時(shí)，有機(jī)固體廢物從進(jìn)料孔1進(jìn)入螺旋進(jìn)料機(jī)構(gòu)I ，打開進(jìn)料閥5，在 電機(jī)3的帶動(dòng)下螺桿2轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生一定向下的擠壓作用，協(xié)同倒錐形筒體中物料 的重力使物料順利進(jìn)入水解罐II，同時(shí)螺桿2轉(zhuǎn)動(dòng)的剪切作用可控制進(jìn)入水解 罐物料的粒徑?？刂七M(jìn)入水解罐的物料面在蒸汽管道開孔位置以下，進(jìn)料完畢， 關(guān)閉進(jìn)料閥5。打開第一蒸汽控制閥15-1，蒸汽發(fā)生器IV的高溫蒸汽進(jìn)入蒸汽管 道ll，蒸汽從蒸汽管道頂部的開孔進(jìn)入套管24中，蒸汽折回向下從套管中下部 的開孔及底部開放口釋放。過蒸汽與物料的直接接觸加熱物料。當(dāng)水解罐內(nèi)II 壓力過高，而溫度未到時(shí)，打開蒸汽泄放閥7釋放多余蒸汽，同時(shí)向水解罐II 內(nèi)持續(xù)通入熱蒸汽。多余蒸汽進(jìn)入噴放罐III外的夾套19干燥其他物料，廢熱再 利用。溫度計(jì)8、壓力表9分別顯示水解罐II的溫度和壓力，安全閥6確保水解 罐II設(shè)備安全。加熱水解罐II內(nèi)物料到指定溫度后，關(guān)閉第一蒸汽控制閥15-1, 打開出料閥14，物料從切向的物料噴頭進(jìn)入噴放罐III，以一定速度圍繞噴放罐
in內(nèi)壁作圓周運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生膨化作用。在噴放罐m進(jìn)料的同時(shí)打開排風(fēng)機(jī)23，廢
氣迅速從廢氣出口管道17引導(dǎo)排出，氣體采樣器22采集氣體樣品為實(shí)驗(yàn)分析
所用。噴放罐m進(jìn)料完畢，打開第二蒸汽控制閥15-2，蒸汽進(jìn)入噴放罐in的夾 套19，加熱噴放罐m內(nèi)的物料，冷凝液從冷凝液排出管2i排出。同時(shí)，開啟
電機(jī)16，帶動(dòng)錨式攪拌器18，攪動(dòng)底部沉積的物料提高傳熱效果，物料水分逐 漸蒸發(fā)并通過廢氣出口管道17排出，物料得到干燥。等到物料水分含量達(dá)到預(yù) 期值時(shí)，關(guān)閉第二蒸汽控制閥15-2，從出料管20排出物料，供實(shí)驗(yàn)分析測試成份。
需要更換噴放孔徑時(shí)，可通過操作孔25，將物料噴頭26扦下實(shí)現(xiàn)更換。
權(quán)利要求1.一種有機(jī)固體廢物高溫水解處理的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于包括螺旋進(jìn)料機(jī)構(gòu)(I)、水解罐(II)、噴放罐(III)及蒸汽發(fā)生器(IV)四部分；螺旋進(jìn)料機(jī)構(gòu)(I)包括進(jìn)料筒(4)和設(shè)置在進(jìn)料筒中的由電機(jī)(3)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺桿(2)；水解罐(II)包括筒體，筒體頂部的進(jìn)料管道經(jīng)進(jìn)料閥(5)與螺旋進(jìn)料機(jī)構(gòu)(I)進(jìn)料筒(4)的出料口相連，筒體頂部的封蓋上設(shè)有安全閥(6)、蒸汽泄放閥(7)、溫度計(jì)(8)和壓力表(9)，筒內(nèi)有軸向安裝的蒸汽管道(11)，蒸汽管道(11)的頂部開孔，蒸汽管道外套有套管(24)，套管(24)的頂端封口，套管(24)的中下部開孔，套管(24)的底端不封口開放，蒸汽管道(11)下端與筒體底部的蒸汽入口管道(13)相連，蒸汽入口管道經(jīng)第一蒸汽控制閥(15-1)與蒸汽發(fā)生器(IV)出氣口相連，筒體底部的出料管道經(jīng)出料閥(14)與噴放罐(III)側(cè)部的切向物料噴頭(26)相連；噴放罐(III)的外部設(shè)有夾套(19)，夾套(19)上有進(jìn)氣孔(10)，該進(jìn)氣孔管道一方面與水解罐(II)的蒸汽泄放閥(7)相連，另一方面經(jīng)第二蒸汽控制閥(15-2)與蒸汽發(fā)生器(IV)出氣口相連，夾套底部設(shè)有冷凝液排出管(21)，噴放罐(III)的底部設(shè)有出料管(20)，噴放罐內(nèi)設(shè)有錨式攪拌器(18)，錨式攪拌器(18)的轉(zhuǎn)軸與噴放罐軸線重合并與電機(jī)(16)軸相連，噴放罐頂部設(shè)有與氣體采樣器(22)和排風(fēng)機(jī)(23)連通的廢氣出口管道(17)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)固體廢物高溫水解處理的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征 在于螺旋進(jìn)料機(jī)構(gòu)(I)中的螺桿(2)的螺距為15 25mrn，進(jìn)料筒(4)為倒錐形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)固體廢物高溫水解處理的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征 在于噴放罐(III)內(nèi)的錨式攪拌器(18)上設(shè)有刮板。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)固體廢物高溫水解處理的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征 在于在噴放罐(III)的罐壁上位于物料噴頭(26)—側(cè)設(shè)有用于更換噴頭的操作孔 (25)。
專利摘要本實(shí)用新型公開的有機(jī)固體廢物高溫水解處理的實(shí)驗(yàn)裝置包括螺旋進(jìn)料機(jī)構(gòu)、水解罐、噴放罐及蒸汽發(fā)生器四部分；螺旋進(jìn)料器、水解罐和噴放罐依次連接，由蒸汽發(fā)生器提供水解所需熱能。有機(jī)固體廢物經(jīng)過螺旋進(jìn)料器擠壓剪切進(jìn)入水解罐，在水解罐內(nèi)利用高溫蒸汽加熱到指定溫度，經(jīng)高溫處理后通過進(jìn)料噴頭切向進(jìn)入噴放罐進(jìn)行膨化。本實(shí)用新型裝置通過對(duì)噴放罐排出的氣體及物料成分的測試分析，可以對(duì)各種不同有機(jī)固體廢物高溫水解處理的工藝條件進(jìn)行探討，為探索有機(jī)固體廢物高溫水解資源化利用新技術(shù)提供了研究基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)G01N35/00GK201060204SQ20072011150
公開日2008年5月14日 申請日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月5日
發(fā)明者吳偉祥, 孫營軍, 石德智, 郝永俊, 陳英旭 申請人:浙江大學(xué)