CN112479164A - 一种用于固废处理***的制氮装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于固废处理***的制氮装置，属于管材加工领域，该用于固废处理***的制氮装置，包括：固废处理室以及设置在固废处理室一侧的支撑底座；还包括制氮机组和除湿机构，除湿机构设置在制氮机组上，所述除湿机构包括：进气装置，设置在空压机的输入端上、加热装置，安装在进气装置的外侧以及吸附箱体，安装在进气装置的上方；所述空压机上设置有进气口，所述除湿机构安装进气口上；注气机构，安装在所述固废处理室的侧壁上，除湿机构可以将进入到空压机内的空气进行干燥处理，避免由于空气中含有水分，水分进入到制氮机内后，将制氮机内的分子过滤筛损坏，影响制氮的质量。
Description
技术领域
本发明属于固废处理技术领域，具体涉及一种用于固废处理***的制氮装置。
背景技术
固废中油田污泥也是需要治理的重点项目，含油污泥因体积庞大，脱水效果差，会占用大量农田，并对周围土壤、水质、空气都将造成污染，因污泥中含有大量的病原菌、寄生虫(卵)、铬、汞等重金属，还含有大量苯系物、酚类、等有恶臭的有毒物质及放射性核素等难降解的有毒有害物质。若不及时有效处理排放，会对水质土壤树木等自然原生态产生破坏并严重影响周围人群的健康；现有技术中将油田污泥放置到离子体火炬燃烧室进行燃烧，离子体火炬瞬间产生上千度高温，火焰穿透力极强，燃烧室内搅拌器不断变换运动方向和搅拌速度，含油污泥顷刻间被火焰包围、炙烤。打开气动阀输入氮气，含油污泥中有机物在高温无氧环境中裂解，生成C、H2、CO、H2O、CH4等可燃气体，由排气口搜集，滤除水分，送至二燃室焚烧处理，实现无污染排放，而有害的病原菌可以直接在高温状态下杀灭。
制氮机中常用的空压机一般采用喷油式螺杆压缩机，部分用户会使用无油螺杆压缩机，或大型装置会配套使用离心式空压机。无论是哪一种压缩机械，当压缩空气被压缩后再冷却，压缩空气中的含水量往往会处于饱和状态。假如压缩空气冷却到40℃，并处于含水饱和状态，那么该压缩空气中的绝对含水量就达到50.9g/m3，这是指压缩状态下的空气中每立方所含的水分含量。这么高的含水量，对于变压吸附***而言，大量水分进入分子筛中，分子筛将优先吸附水分，而起不到空气分离的作用，还会大大降低分子筛的强度，引起分子筛的粉化，进而造成***的失效；对于膜分离***而言，由于饱和状态含水的压缩空气进入膜纤维内部，同样会引起膜***的失效。尤其是压缩空气来源于喷油式螺杆压缩机的情况下，水分会夹带油分进入***，从而引起分子筛的中毒或膜纤维的非预期损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于固废处理***的制氮装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于固废处理***的制氮装置，包括：固废处理室、支撑底座、制氮机组、除湿机构和注气机构五部分组成；
其中制氮机组，安装在所述支撑底座的上方，所述制氮机组包括制氮机、空压机、储气罐和导气管道，所述空压机的输出端与制氮机的输入端连接，所述制氮机的输出端与储气罐的输入端连接，所述导气管道与储气罐的输出端连接，所述空压机用于压缩空气，制氮机用于对空压机压缩的空气进行筛分过滤，储气罐用于存储氮气；
除湿机构，设置在制氮机组上，所述除湿机构包括：进气装置，设置在空压机的输入端上、加热装置，安装在进气装置的外侧以及吸附箱体，安装在进气装置的上方；
所述空压机上设置有进气口，所述除湿机构安装进气口上；
注气机构，安装在所述固废处理室的侧壁上。
通过采用上述技术方案，除湿机构可以将进入到空压机内的空气进行干燥处理，避免由于空气中含有水分，水分进入到制氮机内后，将制氮机内的分子过滤筛损坏，影响制氮的质量；制氮机组对空气成分中的分子进行筛分，制出氮气，然后将氮气通过导气管道存储到储气罐内，储气罐再通过注气机构注入到固废处理室内，使固废处理室处于氮气环境下进行燃烧，固废处理室用于对固废材料进行处理。
本发明中优选方案：所述支撑底座包括支撑框架，所述支撑框架的上方设置有制氮机组安装部，所述制氮机、空压机和储气罐安装在制氮机组安装部上，支撑框架为钢结构组合框架，支撑框架上方设置的制氮机组安装部为水平结构，在制氮机组安装部上开有若干用于安装固定制氮机、空压机和储气罐的通孔，可以用于固定制氮机组。
本发明中优选方案：所述除湿机构还包括支撑架，所述支撑架的形状为矩形框架结构，所述支撑架固定安装在制氮机组的一侧，且支撑架的底部固定在支撑底座上，支撑架的底部与支撑底座通过螺栓固定，支撑架用于支撑固定除湿机构内的进气装置、加热装置和吸附箱体。
本发明中优选方案：所述进气装置安装在支撑架的底部，所述进气装置包括进气鼓风机和主管道a，所述主管道a的一端法兰连接在进气鼓风机的输出端上，进气鼓风机方便可以向主管道a内鼓入大量的空气，空气在通过主管道a进入到加热装置内进行除湿。
本发明中优选方案：所述加热装置安装在支撑架的底部一侧，所述加热装置包括加热箱体以及设置在加热箱体上方的电控柜，所述加热箱体的两端分别设置有进气接头和出气接头，所述进气接头与主管道a的另一端法兰密封连接，所述出气接头上法兰连接有主管道b，所述加热箱体的上方连通循环管道，所述加热箱体的上方位于循环管道的一侧设置有排气孔，所述加热箱体的内壁两侧固定安装有加热电阻丝，所述加热电阻丝与电控柜之间电性连接，加热箱体的一端与主管道a连接，主管道a将空气通入到加热箱体内，启动加热箱体上方的电控柜，电控柜可以控制加热电阻丝进行加热，加热电阻丝方便对空气进行加热，再加热箱体上设置的循环管道，可以使加热箱体内的空气循环，将空气中的水分蒸发的更彻底，设置的排气孔可以将蒸汽从排气孔内排出。
本发明中优选方案：所述吸附箱体包括锥形壳体，所述锥形壳体的下端与主管道b的上端密封连通，所述锥形壳体的上端设置有三组出口，三组所述出口上法兰密封连接有三组支管，三组所述支管的另一端与空压机的进气口之间通过四通管道连接，加热蒸发后的空气进入到吸附箱体内，吸附箱体包括锥形壳体，主管道a与锥形壳体的底部连通，设置的锥形壳体上连接有三组支管，三组支管可以将输送给空压机的空气进行分流，在三组支管上均安装阀门，采用分流的方式，可以避免输入到空压机的空气气压过大，并且方便控制空气的流量。
本发明中优选方案：所述锥形壳体的内部设置有支撑托板，所述支撑托板上均布有网孔，所述支撑托板的上方铺设有一层吸附层，锥形壳体的内部设置的支撑托板可以用来放置吸附层，在本实施例中，吸附层可以为活性炭或硅胶吸附材料，本案中具体采用活性炭吸附材料，吸附层可以将从主管道b导入的气体再次进行吸附，大大降低空气中水分子的含量。
本发明中优选方案：所述吸附箱体的侧面连接有检测管道，检测管道通过接头连接在吸附箱体的侧面，检测管道上安装有阀门，设置的检测管道，方便对三组支管内的空气湿度的检测。
本发明中优选方案：所述注气机构包括嵌在固废处理室侧壁上的注气管道，所述注气管道的外端外侧安装有控制装置，所述控制装置包括阀座和阀芯，所述阀芯旋转活动设置在阀座内，所述阀芯的上方连接有步进电机，注气管道与储气罐之间连接，方便将氮气导入到固废处理室内，步进电机可以驱动阀芯的旋转，阀芯设置在阀座内，可以控制注气机构的注气量。
本发明中优选方案：所述注气管道的内端固定连接有分流圆盘，分流圆盘通过连接杆连接在注气管道内端口部，分流圆盘的形状为锥形圆盘状，分流圆盘的细端面朝向注气管道的出口。
本发明的有益效果：
1、本发明中加热箱体的一端与主管道a连接，主管道a将空气通入到加热箱体内，启动加热箱体上方的电控柜，电控柜可以控制加热电阻丝进行加热，加热电阻丝方便对空气进行加热，在加热箱体上设置的循环管道，可以使加热箱体内的空气循环，将空气中的水分蒸发的更彻底，设置的排气孔可以将蒸汽从排气孔内排出。
2、本发明中加热蒸发后的空气进入到吸附箱体内，吸附箱体包括锥形壳体，主管道a与锥形壳体的底部连通，设置的锥形壳体上连接有三组支管，三组支管可以将输送给空压机的空气进行分流，在三组支管上均安装阀门，采用分流的方式，可以避免输入到空压机的空气气压过大，并且方便控制空气的流量。
3、本发明中空压机的进气口与三组支管的尾端通过四通管连接固定，制氮机对空气成分中的分子进行筛分，制出氮气，然后将氮气通过导气管道存储到储气罐内，在导气管道上安装有流量阀以及压力阀，用于检测输入到储气罐氮气的流量以及储气罐内氮气的压力，储气罐再通过注气机构注入到固废处理室内。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的正视结构示意图；
图3为本发明的除湿机构结构示意图；
图4为本发明除湿机构侧视结构示意图；
图5为本发明的吸附箱体结构示意图；
图6为本发明的注气机构结构示意图；
图7为本发明的加热箱体结构示意图。
图中：1、固废处理室；2、制氮机组；21、制氮机；22、空压机；221、进气口；23、储气罐；24、导气管道；3、除湿机构；31、进气装置；311、进气鼓风机；312、主管道a；32、加热装置；321、加热箱体；322、电控柜；323、进气接头；324、出气接头；325、主管道b；326、循环管道；327、排气孔；328、加热电阻丝；33、吸附箱体；331、锥形壳体；332、出口；333、支管；334、支撑托板；335、网孔；336、吸附层；337、检测管道；34、支撑架；4、注气机构；41、注气管道；42、控制装置；421、阀座；422、阀芯；423、步进电机；43、分流圆盘；44、连接杆；5、支撑底座；51、支撑框架；52、制氮机组安装部。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
请参阅附图1-7，一种用于固废处理***的制氮装置，包括：固废处理室1、支撑底座5、制氮机组2、除湿机构3和注气机构4五部分组成。
其中制氮机组2，安装在所述支撑底座5的上方，所述制氮机组2包括制氮机21、空压机22、储气罐23和导气管道24，所述空压机22的输出端与制氮机21的输入端连接，所述制氮机21的输出端与储气罐23的输入端连接，所述导气管道24与储气罐23的输出端连接，所述空压机22用于压缩空气，制氮机21用于对空压机22压缩的空气进行筛分过滤，储气罐23用于存储氮气；
除湿机构3，设置在制氮机组2上，所述除湿机构3包括：进气装置31，设置在空压机22的输入端上、加热装置32，安装在进气装置31的外侧以及吸附箱体33，安装在进气装置31的上方；
所述空压机22上设置有进气口221，所述除湿机构3安装进气口221上；
注气机构4，安装在所述固废处理室1的侧壁上。
在进一步的实施例中，空压机22的进气口221与除湿机构3之间连接固定，除湿机构3可以将进入到空压机22内的空气进行干燥处理，避免由于空气中含有水分，水分进入到制氮机21内后，将制氮机21内的分子过滤筛损坏，影响制氮的质量，制氮机组2上设置的空压机22，可以将空气进行压缩，然后将空气导入到制氮机21内，制氮机21对空气成分中的分子进行筛分，制出氮气，然后将氮气通过导气管道24存储到储气罐23内，在导气管道24上安装有流量阀以及压力阀，用于检测输入到储气罐23氮气的流量以及储气罐23内氮气的压力，储气罐23再通过注气机构4注入到固废处理室1内。
具体的，请参阅图2，所述支撑底座5包括支撑框架51，所述支撑框架51的上方设置有制氮机组安装部52，所述制氮机21、空压机22和储气罐23安装在制氮机组安装部52上。
在进一步的实施例中，支撑框架51为钢结构组合框架，支撑框架51上方设置的制氮机组安装部52为水平结构，在制氮机组安装部52上开有若干用于安装固定制氮机21、空压机22和储气罐23的通孔(图中未示出)，可以用于固定制氮机组2。
具体的，请参阅图1和图3，所述除湿机构3还包括支撑架34，所述支撑架34的形状为矩形框架结构，所述支撑架34固定安装在制氮机组2的一侧，且支撑架34的底部固定在支撑底座5上。
在进一步的实施例中，支撑架34的底部与支撑底座5通过螺栓固定，支撑架34用于支撑固定除湿机构3内的进气装置31、加热装置32和吸附箱体33。
具体的，请参阅图3，所述进气装置31安装在支撑架34的底部，所述进气装置31包括进气鼓风机311和主管道a312，所述主管道a312的一端法兰连接在进气鼓风机311的输出端上。
在进一步的实施例中，进气鼓风机311方便可以向主管道a312内鼓入大量的空气，空气在通过主管道a312进入到加热装置32内进行除湿。
具体的，请参阅图3和图7，所述加热装置32安装在支撑架34的底部一侧，所述加热装置32包括加热箱体321以及设置在加热箱体321上方的电控柜322，所述加热箱体321的两端分别设置有进气接头323和出气接头324，所述进气接头323与主管道a312的另一端法兰密封连接，所述出气接头324上法兰连接有主管道b325，所述加热箱体321的上方连通循环管道326，所述加热箱体321的上方位于循环管道326的一侧设置有排气孔327，所述加热箱体321的内壁两侧固定安装有加热电阻丝328，所述加热电阻丝328与电控柜322之间电性连接。
在进一步的实施例中，加热箱体321的一端与主管道a312连接，主管道a312将空气通入到加热箱体321内，启动加热箱体321上方的电控柜322，电控柜322可以控制加热电阻丝328进行加热，加热电阻丝328方便对空气进行加热，再加热箱体321上设置的循环管道326，可以使加热箱体321内的空气循环，将空气中的水分蒸发的更彻底，设置的排气孔327可以将蒸汽从排气孔327内排出。
具体的，请参阅图5，吸附箱体33包括锥形壳体331，所述锥形壳体331的下端与主管道b325的上端密封连通，所述锥形壳体331的上端设置有三组出口332，三组所述出口332上法兰密封连接有三组支管333，三组所述支管333的另一端与空压机22的进气口221之间通过四通管道连接。
在进一步的实施例中，加热蒸发后的空气进入到吸附箱体33内，吸附箱体33包括锥形壳体331，主管道a312与锥形壳体331的底部连通，设置的锥形壳体331上连接有三组支管333，三组支管333可以将输送给空压机22的空气进行分流，在三组支管333上均安装阀门，采用分流的方式，可以避免输入到空压机22的空气气压过大，并且方便控制空气的流量。
具体的，请参阅图5，锥形壳体331的内部设置有支撑托板334，所述支撑托板334上均布有网孔335，所述支撑托板334的上方铺设有一层吸附层336。
在进一步的实施例中，锥形壳体331的内部设置的支撑托板334可以用来放置吸附层336，在本实施例中，吸附层336可以为活性炭或硅胶吸附材料，本案中具体采用活性炭吸附材料，吸附层336可以将从主管道b325导入的气体再次进行吸附，大大降低空气中水分子的含量。
具体的，请参阅图3，吸附箱体33的侧面连接有检测管道337。
在进一步的实施例中，检测管道337通过接头连接在吸附箱体33的侧面，检测管道337上安装有阀门(图中未示出)，设置的检测管道337，方便对三组支管333内的空气湿度的检测。
具体的，请参阅图6，注气机构4包括嵌在固废处理室1侧壁上的注气管道41，所述注气管道41的外端外侧安装有控制装置42，所述控制装置42包括阀座421和阀芯422，所述阀芯422旋转活动设置在阀座421内，所述阀芯422的上方连接有步进电机423。
在进一步的实施例中，注气管道41与储气罐23之间连接，方便将氮气导入到固废处理室1内，步进电机423可以驱动阀芯422的旋转，阀芯422设置在阀座421内，可以控制注气机构4的注气量，需要说明的是，步进电机423是正方转电机，具体采用型号为3IK15RGN-C型号电机。
具体的，请参阅图6，所述注气管道41的内端固定连接有分流圆盘43。
在进一步的实施例中，分流圆盘43通过连接杆44连接在注气管道41内端口部，分流圆盘43的形状为锥形圆盘状，分流圆盘43的细端面朝向注气管道41的出口。
本发明的工作原理及使用流程：先启动加热装置32，加热箱体321的一端与主管道a312连接，主管道a312将空气通入到加热箱体321内，启动加热箱体321上方的电控柜322，电控柜322可以控制加热电阻丝328进行加热，加热电阻丝328方便对空气进行加热，再加热箱体321上设置的循环管道326，可以使加热箱体321内的空气循环，将空气中的水分蒸发的更彻底，设置的排气孔327可以将蒸汽从排气孔327内排出，加热蒸发后的空气进入到吸附箱体33内，吸附箱体33包括锥形壳体331，主管道a312与锥形壳体331的底部连通，设置的锥形壳体331上连接有三组支管333，三组支管333可以将输送给空压机22的空气进行分流，在三组支管333上均安装阀门，采用分流的方式，可以避免输入到空压机22的空气气压过大，并且方便控制空气的流量，空压机22的进气口221与三组支管333的尾端通过四通管连接固定，制氮机21对空气成分中的分子进行筛分，制出氮气，然后将氮气通过导气管道24存储到储气罐23内，在导气管道24上安装有流量阀以及压力阀，用于检测输入到储气罐23氮气的流量以及储气罐23内氮气的压力，储气罐23再通过注气机构4注入到固废处理室1内。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于固废处理***的制氮装置，其特征在于，包括：固废处理室(1)以及设置在固废处理室(1)一侧的支撑底座(5)；
还包括制氮机组(2)，安装在所述支撑底座(5)的上方，所述制氮机组(2)包括制氮机(21)、空压机(22)、储气罐(23)和导气管道(24)，所述空压机(22)的输出端与制氮机(21)的输入端连接，所述制氮机(21)的输出端与储气罐(23)的输入端连接，所述导气管道(24)与储气罐(23)的输出端连接，所述空压机(22)用于压缩空气，制氮机(21)用于对空压机(22)压缩的空气进行筛分过滤，储气罐(23)用于存储氮气；
除湿机构(3)，设置在制氮机组(2)上，所述除湿机构(3)包括：进气装置(31)，设置在空压机(22)的输入端上、加热装置(32)，安装在进气装置(31)的外侧以及吸附箱体(33)，安装在进气装置(31)的上方；
所述空压机(22)上设置有进气口(221)，所述除湿机构(3)安装进气口(221)上；
注气机构(4)，安装在所述固废处理室(1)的侧壁上。
2.根据权利要求1所述的一种用于固废处理***的制氮装置，其特征在于：所述支撑底座(5)包括支撑框架(51)，所述支撑框架(51)的上方设置有制氮机组安装部(52)，所述制氮机(21)、空压机(22)和储气罐(23)安装在制氮机组安装部(52)上。
3.根据权利要求1所述的一种用于固废处理***的制氮装置，其特征在于：所述除湿机构(3)还包括支撑架(34)，所述支撑架(34)的形状为矩形框架结构，所述支撑架(34)固定安装在制氮机组(2)的一侧，且支撑架(34)的底部固定在支撑底座(5)上。
4.根据权利要求3所述的一种用于固废处理***的制氮装置，其特征在于：所述进气装置(31)安装在支撑架(34)的底部，所述进气装置(31)包括进气鼓风机(311)和主管道a(312)，所述主管道a(312)的一端法兰连接在进气鼓风机(311)的输出端上。
5.根据权利要求3所述的一种用于固废处理***的制氮装置，其特征在于：所述加热装置(32)安装在支撑架(34)的底部一侧，所述加热装置(32)包括加热箱体(321)以及设置在加热箱体(321)上方的电控柜(322)，所述加热箱体(321)的两端分别设置有进气接头(323)和出气接头(324)，所述进气接头(323)与主管道a(312)的另一端法兰密封连接，所述出气接头(324)上法兰连接有主管道b(325)，所述加热箱体(321)的上方连通循环管道(326)，所述加热箱体(321)的上方位于循环管道(326)的一侧设置有排气孔(327)，所述加热箱体(321)的内壁两侧固定安装有加热电阻丝(328)，所述加热电阻丝(328)与电控柜(322)之间电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于固废处理***的制氮装置，其特征在于：所述吸附箱体(33)包括锥形壳体(331)，所述锥形壳体(331)的下端与主管道b(325)的上端密封连通，所述锥形壳体(331)的上端设置有三组出口(332)，三组所述出口(332)上法兰密封连接有三组支管(333)，三组所述支管(333)的另一端与空压机(22)的进气口(221)之间通过四通管道连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于固废处理***的制氮装置，其特征在于：所述锥形壳体(331)的内部设置有支撑托板(334)，所述支撑托板(334)上均布有网孔(335)，所述支撑托板(334)的上方铺设有一层吸附层(336)。
8.根据权利要求6所述的一种用于固废处理***的制氮装置，其特征在于：所述吸附箱体(33)的侧面连接有检测管道(337)。
9.根据权利要求1所述的一种用于固废处理***的制氮装置，其特征在于：所述注气机构(4)包括嵌在固废处理室(1)侧壁上的注气管道(41)，所述注气管道(41)的外端外侧安装有控制装置(42)，所述控制装置(42)包括阀座(421)和阀芯(422)，所述阀芯(422)旋转活动设置在阀座(421)内，所述阀芯(422)的上方连接有步进电机(423)。
10.根据权利要求9所述的一种用于固废处理***的制氮装置，其特征在于：所述注气管道(41)的内端固定连接有分流圆盘(43)。
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| CN202011290452.XA CN112479164A (zh) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | 一种用于固废处理***的制氮装置 |
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2020
- 2020-11-18 CN CN202011290452.XA patent/CN112479164A/zh active Pending
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