CN106943974B - 一种适于降解cod的自吸喷射式高效降解槽 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适于降解COD的降解槽。一种适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，其特征在于它包括槽体、下导流竖筒、吸浆管、连接柱、气流分散筒、喷射栅板、上导流竖筒、连接拉杆、传动机架、传动机座、导流隔板、溢流槽、中央空心轴、放射状叶片和旋转机构；槽体内部的中央下方设有下导流竖筒，下导流竖筒经连接柱固定在槽体内部的底面上；槽体内部的中央上方设有上导流竖筒，上导流竖筒由连接拉杆与传动机架下端相连接，上导流竖筒上设有孔；上导流竖筒的下方设有喇叭状的喷射栅板，喷射栅板的上端与上导流竖筒的下端固定连接；槽体中部的中央设有气流分散筒。该降解槽可实现自动吸浆，并能充分搅拌物料，达到降解COD，或分散、混合气‑液或气‑液‑固多相物质的目的。

Description

一种适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽

技术领域

本发明涉及一种适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽。

背景技术

在化工过程、环境工程、市政工程和矿物加工过程中，通常需要降解其生产过程中的液态浆料，或分散、混合气-液或气-液-固多相物质。通常采用搅拌器或搅拌槽，但目前使用的搅拌器降解COD和多相分散、混合效果差、耗时长，造成能耗高、处理能力低，严重制约相关物料的处理效果和生产能力。

本发明借鉴了矿物加工过程中气-液-固物料混合矿化的特点，采用设有自动吸浆管、充气搅拌喷射分散与混合相结合的特点，可大幅提高气-液-固多相物料的强力混合；利用气流分散筒和喷射栅板的组合，配合上、下导流筒的作用，提高了气-液-固多相物料的弥散性，可大幅提高降解浆体中COD的效果，从而提高了降解COD的处理能力，降低了处理能耗，为化工过程、环境工程、市政工程和矿物加工过程中降解COD或分散、混合气-液或气-液-固多相物质提供了一种适用而可靠的新型工业处理设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，该降解槽可实现自动吸浆，并能充分搅拌物料，达到降解COD，或分散、混合气-液或气-液-固多相物质的目的；具有适用性强、操作简单、安全可靠、连续运转的特点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，它包括槽体1、下导流竖筒2、吸浆管3、连接柱5、气流分散筒6、喷射栅板7、上导流竖筒8、连接拉杆9、传动机架10、传动机座11、导流隔板15、溢流槽17、中央空心轴18、放射状叶片19、旋转机构；

槽体1内部的中央下方设有下导流竖筒2，下导流竖筒2经连接柱5固定在槽体内部的底面上；槽体1内部的中央上方设有上导流竖筒8，上导流竖筒8由连接拉杆9与传动机架10下端相连接，上导流竖筒8上设有孔；传动机架10置于槽体1上，并与槽体1固定连接；上导流竖筒8的下方设有喇叭状的喷射栅板7，喷射栅板7的上端与上导流竖筒8的下端固定连接，喷射栅板7上设有喷射孔；槽体1中部的中央设有气流分散筒6，气流分散筒6位于喷射栅板7的下方，气流分散筒6经拉杆与喷射栅板7相连接，并气流分散筒6可上下调节；气流分散筒6位于下导流竖筒2的上方；

传动机架10上设有传动机座11，中央空心轴18的上部由轴承安装在传动机座11上，中央空心轴18的上端部与旋转机构相连；中央空心轴18的下部置于槽体1内部中心，中央空心轴18的下部穿过传动机架10、上导流竖筒8、喷射栅板7、气流分散筒6，中央空心轴18下部设有放射状叶片19，在放射状叶片19之间的中央空心轴18上设有多个通气小孔，通气小孔与中央空心轴18内的孔相通，中央空心轴18内的孔与气源相连；放射状叶片19的下部位于下导流竖筒2内；

槽体1外缘下部设有进浆口3，进浆口3通过吸浆管4与槽体内部中央下方的下导流竖筒2相连通；与进浆口4异侧的槽体外缘上部设有出浆口16，出浆口16外设有出浆槽17，出浆口16的槽体1内侧设有导流隔板15，导流隔板15的截面呈L型，与槽体1内缘固定连接。

按上述技术方案，槽体1的横截面为圆形或八角形；槽体1的横截面为圆形时，所述的槽体1直径为500mm～15000mm。

按上述技术方案，所述的下导流竖筒2的直径与槽体1的直径比例为1:2～3；所述的上导流竖筒8的直径与槽体1的直径比例为1:2～3。

按上述技术方案，下导流竖筒2的下缘距槽体底面的高度为100mm～1500mm.

按上述技术方案，喷射栅板7上的喷射孔为圆形或椭圆形，圆形或椭圆形喷射孔的直径为5mm～50mm。

按上述技术方案，旋转机构包括从动轮12、传动电机14；从动轮12安装在中央空心轴18的上端部，从动轮12经三角皮带与传动电机14上的主动轮相连，传动电机14安装在传动机架10上，传动机架10上设有防护罩13，从动轮、三角皮带与传动电机14的传动部件位于防护罩13内。

按上述技术方案，放射状叶片的中下部由带孔叶片隔板20分隔，所述放射状叶片的上下分隔比为1.5:1～5:1。

按上述技术方案，所述气流分散筒6上设有O型分散孔；气流分散筒6的下缘距槽体底面的高度为300mm～5000mm。

按上述技术方案，所述放射状叶片为3～8片；上、下的带孔叶片隔板20的分隔比为1.5:1～5:1(控制浆体的流向，根据槽体直径比例可调)。

本发明的有益效果是：

1、本发明的适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，利用槽体外缘下方设置的进浆口，由于槽体中央空心轴下方放射状叶片的回转运动，通过吸浆管与槽体内部中央下方相连的下导流竖筒，并将吸入的浆体物质，随中央空心轴下方的放射状叶片甩出浆体形成负压，从而实现自动吸浆，并能充分搅拌物料，达到分散物料的目的。

2、本发明的适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，利用下导流竖筒与槽体底面一定的高度，如：200mm，或500mm，或800mm等；经中央空心轴下方的放射状叶片甩出浆体形成负压后，一部分浆体经吸浆管吸入而补充，另一部分由放射状叶片甩出的浆体，由于浆体压力的差异而再回流后补充，从而在槽体下部形成放射状的液体循环，达到降解COD，或分散(可用于气固分散，或不同液态物质之间的分散)、混合气-液或气-液-固多相物质的目的。

2、本发明的适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，利用槽体内部的中央上方设置的上导流竖筒，由于上导流竖筒下方的浆体被甩出而形成料浆缺失，上导流竖筒周围的浆体从四周向上导流竖筒的中心补充(上导流竖筒上设有孔，且为较大的孔，个数可少)，从而形成在上部料流的运动，导致分散、混合气-液或气-液-固多相物质。

3、本发明的适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，通过中央空心轴上设置的多个通气小孔中释放的气流和放射状叶片的共同作用，并在气流分散筒的进一步气流切割与分散作用下，达到高效降解COD和分散、混合气-液或气-液-固多相物质。

4、本发明的的适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，在气流分散筒的进一步气流切割与分散作用下，被甩出的气-液或气-液-固多相物质，经喇叭状喷射栅板的作用下，能使气-液或气-液-固多相充分接触与碰撞，并与上、下导流竖筒形成上、下双回流循环料流，实现高效分散、混合效应，达到高效降解物料中COD的目的。

5、本发明的适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，在进浆口异侧的槽体外缘上方设置出浆口，在出浆口的槽体内侧设有导流隔板，且导流隔板的截面呈L型，能防止料浆短路而降解欠充分，并便于收集已处理的产品，使降解过程连续，无安全隐患，实现操作过程简洁。

6、本发明的适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，在放射状叶片的中下部由带孔叶片隔板，上下分隔比为1.5:1～5:1，叶片隔板上的循环孔有利于调节上下料浆的平衡，并在有固体物料的浆体停机时，能带负荷启动，防止停机时排浆，便于操作和物料损失。

7、试验表明：当处理相同物料时，并达到相同的处理效果时，处理能力提高3倍以上，或处理时间缩短至三分之一，如由原处理时间8～9小时缩短到2～3小时。可适应气－液或气液－固多相的高浓度浆体，且处理效果良好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的带有进浆管与出料口的剖视图。

图3是本发明的中央空心轴上带有通气小孔与叶片隔板上带循环孔的示意图。

图4是图3的俯视剖面图。

图中：1-槽体，2-下导流竖筒，3-吸浆管，4-进浆口，5-连接柱，6-气流分散筒，7-喷射栅板，8-上导流竖筒，9-连接拉杆、10-传动机架，11-传动机座，12-从动轮，13-防护罩，14-传动电机，15-导流隔板，16-出浆口，17-溢流槽，18-中央空心轴，19-放射状叶片，20-带孔叶片隔板，21-排放口(设有阀门)，22-稳流板，23-中央空心轴顶部。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，一种适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，它包括槽体1、下导流竖筒2、吸浆管3、进浆口4、连接柱5、气流分散筒6、喷射栅板7、上导流竖筒8、连接拉杆9、传动机架10、传动机座11、从动轮12、防护罩13、传动电机14、导流隔板15、出浆口16、溢流槽17、中央空心轴18、放射状叶片19、带孔叶片隔板20；

槽体1的横截面为圆形或八角形(所述的槽体1直径为500mm～15000mm)，槽体1内部的中央下方设有下导流竖筒2(所述的下导流竖筒2的直径与槽体1的直径比例为1:2～3，如1:2，1:2.5，1:3等)，下导流竖筒2经连接柱5固定在槽体内部的底面上，下导流竖筒2的下缘距槽体底面的高度为100mm～1500mm(即连接柱5的高度为100mm～1500mm)；且槽体直径大时，下导流竖筒2的下缘与槽体的高度越大(即取大值)；槽体1内部的中央上方设有上导流竖筒8(所述的上导流竖筒8的直径与槽体1的直径比例为1:2～3，如1:2，1:2.5，1:3等)，上导流竖筒8由连接拉杆9与传动机架10下端相连接，上导流竖筒8上设有孔(上导流竖筒周围的浆体从四周向上导流竖筒的中心补充)；上导流竖筒8的下方设有喇叭状的喷射栅板7，喷射栅板7的上端与上导流竖筒8的下端固定连接，喷射栅板7上设有一定大小、呈规律性排列的喷射孔(喷射孔为圆形或椭圆形，圆形或椭圆形喷射孔的直径为5mm～50mm)；槽体1中部的中央设有气流分散筒6，气流分散筒6位于喷射栅板7的下方，气流分散筒6经拉杆与喷射栅板7相连接，并气流分散筒6可上下调节；气流分散筒6位于下导流竖筒2的上方。

传动机架10置于槽体1上(传动机架10安装在槽体1的上端)，并与槽体1固定连接，传动机架10上设有传动机座11，中央空心轴18的上部由轴承安装在传动机座11上(中央空心轴18穿过传动机座11，由轴承相连，中央空心轴18可旋转)，中央空心轴18的上端部设有从动轮12，从动轮12经三角皮带与传动电机14上的主动轮相连，传动电机14安装在传动机架10上，传动机架10上设有防护罩13，从动轮、三角皮带与传动电机14的传动部件位于防护罩13内(从动轮、三角皮带与传动电机14的传动部件外缘设有防护罩13)。中央空心轴18的下部置于槽体1内部中心，中央空心轴18的下部穿过传动机架10、上导流竖筒8、喷射栅板7、气流分散筒6，中央空心轴18下部设有放射状叶片19，在放射状叶片19之间的中央空心轴18上设有多个通气小孔(通气小孔与中央空心轴18内的孔相通，中央空心轴18内的孔与气源相连，用于通气)，放射状叶片的中下部由带孔叶片隔板20分隔(所述放射状叶片的上下分隔比为1.5:1～5:1)；放射状叶片19的下部位于下导流竖筒2内。

槽体1外缘下部设有进浆口3，进浆口3通过吸浆管4与槽体内部中央下方的下导流竖筒2相连通；与进浆口4异侧的槽体外缘上部设有出浆口16，出浆口16外设有出浆槽17，出浆口16的槽体1内侧设有导流隔板15，导流隔板15的截面呈L型，与槽体1内缘固定连接。

所述圆形的槽体内上缘设有稳流板22(如图1中22，防止沿槽体内壁产生旋涡)。

所述气流分散筒6上设有O型分散孔；气流分散筒6的下缘距槽体底面的高度为300mm～5000mm。

所述放射状叶片为3～8片；上、下的带孔叶片隔板20的分隔比为1.5:1～5:1(图3中，a:b＝1.5:1～5:1)。

所述的进浆管4与进浆口3、下导流竖筒2呈塑性连接。

试验表明：当处理相同物料时，并达到相同的处理效果时，处理能力提高3倍以上，或处理时间缩短至三分之一，如由原处理时间为8～9小时缩短到2～3小时。可适应气－液或气液－固多相的高浓度浆体，且处理效果良好。

工作过程：

1、根据待处理浆体或物料的特性和流变性质，以及处理后浆体或物料所需要达到的要求，确定处理强度、时间和充气流量等操作参数。

2、打开物料进口阀门，以一定的流量放入部分浆体或物料，如槽体工作容积的三分之一或四分之一，启动驱动电机(搅拌部分运动，带动充气孔的中央空心轴18及叶片为搅拌部分)；打开充气阀门，逐步加大和调节充气量至合适的位置。

3、随着槽体中浆体或物料的增加，槽体中的液体至槽体出浆口时，根据浆体或物料的处理要求调节进浆流量，进料与出料逐渐处于平衡时，达到连续工作的状态。

4、若处理的浆体或物料为间断工作时，则关闭进浆阀门，待浆体或物料处理至所需的要求时，从底部事故阀开始排料，并调小充气阀，待槽体中的浆体或物料排至三分之一或四分之一以下时，关闭驱动电机，当槽体中的浆体或物料排完时，则完成一个周期或循环。

5、当连续工作或间断工作的物料，因紧急情况停车时，不必排空槽体中的浆体或物料。当需要启动时，先打开充气阀门，先行充气一小段时间，如3～5分钟，再行启动主电机进行相应过程的处理作业。

工作原理：

1、化工过程、环境工程、市政工程和矿物加工过程中，产生的浆体废液或含固体悬浮物的流体，需要降解COD或进行多相分散、混合效果差、耗时长，造成能耗高、处理能力低。

2、借鉴矿物加工过程中气-液-固物料混合矿化的特点，在槽体内部底缘设计自动吸浆管吸浆，当驱动叶片工作时(传动电机14带着中央空心轴18和放射状叶片19旋转)，放射状叶片将其周围的浆体被甩出，在放射状叶片周围产生负压，待处理的浆体或物料通过自动吸浆管流入槽体，从机遇达到自动吸浆的目的。

3、利用中央空心轴及下方的通气小孔导入压缩气体、在放射状叶片与气流分散筒和喷射栅板的共同作用下(中央空心轴与压缩气体源相连，中央空心轴是旋转的，在轴的顶部，如图1中的中央空心轴顶部23，与回转窑的固定端盖与转运窑体，或电机的固定碳刷与转子类似)，将气流多级进行切割、分散、混合，并与流体和固态物料进行接触、碰撞、剪切等多重作用，利用充气搅拌轴喷射分散与混合的多重功能，可大幅提高气-液-固多相物料的强力混合。

4、槽体中的流体或物料，利用气流分散筒和喷射栅板的组合，配合上、下导流筒的作用，提高了气-液-固多相物料的弥散性，可大幅提高降解浆体中COD的效果，从而提高降解COD的处理能力，降低处理能耗。

5、降解或分散、混合后的物料经出浆口或底部事故阀排放，经过相应的容积收集，从而获得处理后的浆体或物料。

Claims (9)

1.一种适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，其特征在于它包括槽体(1)、下导流竖筒(2)、吸浆管(3)、连接柱(5)、气流分散筒(6)、喷射栅板(7)、上导流竖筒(8)、连接拉杆(9)、传动机架(10)、传动机座(11)、导流隔板(15)、溢流槽(17)、中央空心轴(18)、放射状叶片(19)、旋转机构；

槽体(1)内部的中央下方设有下导流竖筒(2)，下导流竖筒(2)经连接柱(5)固定在槽体内部的底面上；槽体(1)内部的中央上方设有上导流竖筒(8)，上导流竖筒(8)由连接拉杆(9)与传动机架(10)下端相连接，上导流竖筒(8)上设有孔；传动机架(10)置于槽体(1)上，并与槽体(1)固定连接；上导流竖筒(8)的下方设有喇叭状的喷射栅板(7)，喷射栅板(7)的上端与上导流竖筒(8)的下端固定连接，喷射栅板(7)上设有喷射孔；槽体(1)中部的中央设有气流分散筒(6)，气流分散筒(6)位于喷射栅板(7)的下方，气流分散筒(6)经拉杆与喷射栅板(7)相连接；气流分散筒(6)位于下导流竖筒(2)的上方；

传动机架(10)上设有传动机座(11)，中央空心轴(18)的上部由轴承安装在传动机座(11)上，中央空心轴(18)的上端部与旋转机构相连；中央空心轴(18)的下部置于槽体(1)内部中心，中央空心轴(18)的下部穿过传动机架(10)、上导流竖筒(8)、喷射栅板(7)、气流分散筒(6)，中央空心轴(18)下部设有放射状叶片(19)，在放射状叶片(19)之间的中央空心轴(18)上设有通气小孔，通气小孔与中央空心轴(18)内的孔相通，中央空心轴(18)内的孔与气源相连；放射状叶片(19)的下部位于下导流竖筒(2)内；

槽体(1)外缘下部设有进浆口(4)，进浆口(4)通过吸浆管(3)与槽体内部中央下方的下导流竖筒(2)相连通；与进浆口(4)异侧的槽体外缘上部设有出浆口(16)，出浆口(16)外设有溢流槽(17)，出浆口(16)的槽体(1)内侧设有导流隔板(15)，导流隔板(15)的截面呈L型，与槽体(1)内缘固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，其特征在于，槽体(1)的横截面为圆形或八角形；槽体(1)的横截面为圆形时，所述的槽体(1)直径为500mm～15000mm。

3.根据权利要求1所述的一种适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，其特征在于，所述的下导流竖筒(2)的直径与槽体(1)的直径比例为1:2～3；所述的上导流竖筒(8)的直径与槽体(1)的直径比例为1:2～3。

4.根据权利要求1所述的一种适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，其特征在于，下导流竖筒(2)的下缘距槽体底面的高度为100mm～1500mm。

5.根据权利要求1所述的一种适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，其特征在于，喷射栅板(7)上的喷射孔为圆形或椭圆形，圆形或椭圆形喷射孔的直径为5mm～50mm。

6.根据权利要求1所述的一种适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，其特征在于，旋转机构包括从动轮(12)、传动电机(14)；从动轮(12)安装在中央空心轴(18)的上端部，从动轮(12)经三角皮带与传动电机(14)上的主动轮相连，传动电机(14)安装在传动机架(10)上，传动机架(10)上设有防护罩(13)，从动轮、三角皮带与传动电机(14)的传动部件位于防护罩(13)内。

7.根据权利要求1所述的一种适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，其特征在于，放射状叶片的中下部由带孔叶片隔板(20)分隔，所述放射状叶片的上下分隔比为1.5:1～5:1。

8.根据权利要求1所述的一种适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，其特征在于，所述气流分散筒(6)上设有O型分散孔；气流分散筒(6)的下缘距槽体底面的高度为300mm～5000mm。

9.根据权利要求7所述的一种适于降解COD的自吸喷射式高效降解槽，其特征在于，所述放射状叶片为3～8片。