本實用新型涉及一種超重力廢堿渣處理裝置，屬于化學技術領域。

背景技術：

隨著社會的發展，能源消耗越來越大，社會對能源的需求已然提高到了一個重要的戰略高度。所以對于能源的利用已經從單純的使用上升到了回收再利用的高度。

煉油堿渣是常見的一種煉油廢料，其具有數量小、組成復雜、污染物濃度高的特點，而且含有高污染度的硫化物，COD數值很高。目前，對于煉油堿渣的處理，常見的處理方法包括如下幾種：

第一、濕式氧化法，即在液態下對堿渣進行氧化處理，該方法處理后的堿渣COD低，可以達到800-1000ppm，但是由于濕式氧化法的氧化程度是有限度的，所以對于未氧化的堿渣部分需要通過稀釋再進行排放，這種排放必然會造成二次污染，而且投資較高，設備腐蝕也很嚴重；

第二、生物氧化法，其利用微生物等生物因子的分解、氧化、轉化功能對廢堿渣進行生物處理，將其中的污染物完全分解氧化成CO2、H2O、NO32-、SO42-等物質，最終完成無害化處理；經處理后的堿渣COD低，可以達到1000ppm，但是同樣存在需要對未氧化完全的堿渣進行稀釋造成二次污染的問題；

第三、硫酸中和法，該方法利用了酸堿中和的原理，但是對于COD降低作用不大，同時還存在設備腐蝕嚴重、中和水COD高、大量鹽類外排污染土地的問題；

第四、簡易碳化法，在很大程度上解決了對設備腐蝕的問題，但是仍然存在再生堿液中COD高、碳化塔效率低的問題。

超重力是在比地球重力加速度大的多的環境下物質所受的力。在超重力環境下，不同大小分子間的分子擴散和相間傳質過程均比常規重力場下的要快得多。氣-液、液-液、液-固兩相和氣-液-固三相在超重力環境下，在多孔道的填料中產生流動接觸，極大的剪切力可將液體撕碎成微米至納米級的液膜、液滴和液絲，產生巨大的和快速更新的相界面。使相間的傳質速率比傳統的塔器中提高1-3個數量級，單位設備體積的生產效率提高1-2個數量級。

目前，在對廢堿渣進行處理時，還沒有使用過超重力技術。所以，設計高效的超重力機，并且利用超重力機實現對廢堿渣的處理，是目前函待解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種廢堿渣處理裝置，旨在使用超重力來實現對廢堿渣的處理。

為解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種超重力廢堿渣處理裝置，其設置有超重力機；

所述超重力機具有外殼，在外殼的中軸線上貫通外殼設置有動力驅動的中空轉軸，所述轉軸上設置有可密封的流體進口，在轉軸內具有流體通道；在轉軸外部，與所述轉軸同軸套設連接有套筒，從而在所述轉軸與所述套筒內壁之間成形氣體通道，在套筒上設置有多個氣孔和氣體出口；所述轉軸朝向所述套筒延伸設置有多個旋轉通道，在旋轉通道內設置有凸起或者凹入的螺旋通道；所述旋轉通道貫通所述套筒設置；所述流體進口為廢堿渣和催化劑混合進口；

與所述轉軸、套筒同軸套設連接有填料筒，在所述填料筒內成形填料區；所述旋轉通道、所述氣孔均與所述填料區連通；

在外殼上設置有氣體進口和流體出口，所述氣體進口、流體出口均和填料區連通；所述氣體進口為空氣進口；

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設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設置有再生堿液出口；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應設置于隔板的同側。

堿液儲存罐的堿液出口和超重力機的流體進口連接；多個所述旋轉通道的入口直徑之和等于或者小于中空轉軸的內徑；多個所述氣孔的面積之和大于或者等于氣體進口的面積。

所述旋轉通道垂直于所述轉軸設置。

氣體進口的設置為氣體切線進入。

所述填料區設置有多層填料。

所述轉軸與電機連接。

本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：

1、本實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廢堿渣進行氧化處理，并且提供了獨特的超重力機結構，該結構通過在外殼的中軸線上貫通外殼設置具有流體通道的中空轉軸，并且在中空轉軸外套設具有氣體通道功能的套筒，同時在此基礎上還成形了與填料區連通的具有螺旋通道的旋轉通道，實現了流體經中空轉軸后再經旋轉通道實現流體的自旋進入，并在進入填料區的一刻在旋轉作用力、剪切力和流體的自旋作用力下，周向速度增加，所產生的離心力將流體推向外緣，在這個過程中流體被填料區內的填料切割、破碎、分散，從而形成微米至納米級的液膜、液滴和液絲，產生巨大、快速更新的相界面，在眾多彎曲孔道的填料中產生流動接觸，進一步通過和氣體的破碎、撕裂混合提高了氣液接觸的充分度，使得液態的廢堿渣和空氣中的氧氣發生傳質過程和化學反應，在非常短的時間將廢堿渣進行氧化，獲得了很好的廢堿渣再生效果。此外，本實用新型所述的廢堿渣處理裝置的流體出口與沉降罐連接，沉降罐底部設置有二硫化物沉淀物排出口，沉降罐上部設置有再生堿液出口，并充分利用隔板將上述兩個出口分列于兩側，從而在實現對廢堿渣進行氧化再生的同時對經再生的堿液進行脫固處理，獲得可循環使用的堿液。

2、本實用新型所述的超重力廢堿渣處理裝置，進一步還設置了多個所述旋轉通道的入口直徑之和等于或者小于中空轉軸的內徑，從而保證旋轉通道的內徑在適宜的區間內，保證流體的自旋速度和自旋狀態，從而進一步提高填料區內液體和氣體的充分接觸；此外，設置多個所述氣孔的面積之和大于或者等于氣體進口的面積，是為了保證氣體經流體進口進入后通過足夠多的氣孔分布實現氣體進一步充分順暢得進入填料區內。

附圖說明

為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中

圖1是本實用新型所述廢堿渣處理裝置的結構示意圖；

圖中附圖標記表示為：1-外殼，2-轉軸，3-流體通道，4-套筒，5-氣體通道，6-旋轉通道，7-填料筒，8-填料區，9-流體進口，10-氣體出口，11-氣體進口，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。

具體實施方式

本實用新型所述的超重力廢堿渣處理裝置，包括超重力機，其具有外殼1，在外殼1上設置有氣體進口11和流體出口12，所述外殼1用以固定超重力機內部的旋轉結構，并且和旋轉結構相配套。對于旋轉結構，即在外殼1的中軸線上貫通外殼1設置有動力驅動的中空轉軸2，對于動力的選擇，在本實施例中選擇通過中空轉軸2和電機連接來實現在電機啟動后對中空轉軸2的驅動旋轉。此外，在轉軸2上設置有流體進口9，并且與流體進口9配套設置有密封結構，轉軸2為中空結構從而在轉軸2內的中空部分實現了對流體通道3的成形。在本實施例中，對于氣體的通道設置，采用在轉軸2外部與轉軸2嵌套連接設置套筒4來實現，從而在轉軸2與套筒4內壁之間形成了氣體通道5，并在套筒4上設置有多個氣孔13；在所述套筒4上還設置有氣體出口10；與轉軸2內部連通并且朝向套筒4延伸設置有多個旋轉通道6，在旋轉通道6內設置有凸起或者凹入的螺旋通道，且旋轉通道6貫通所述套筒4設置。

在本實施方式中，優選多個旋轉通道6均垂直于所述轉軸2設置，從而更加利于流體的流動。

本實用新型所述的超重力廢堿渣處理裝置中，超重力機還設置有與轉軸2、套筒4同軸套設連接的填料筒7，填料筒7設置在套筒4外，在填料筒7內成形填料區8，該填料區8和旋轉通道6、氣孔13均連通，同時填料區8還和氣體進口11、流體出口12均連通。在填料筒7內，根據實際需要設置填料，填料可以整體填充，也可以多層鋪設，從而將填料區8設置為多層填料區8，目的只要能夠保證在超重力機工作時，利用旋轉實現在填料區8作用下對氣體、液體的旋轉切割。

本實施例中的流體出口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的一側設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的另一側設置有再生堿液出口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對應設置于隔板17的同側。

作為優選的實施方式，優選多個所述旋轉通道6的入口直徑之和等于或者小于中空轉軸2的內徑。當然，在實際的工程實施中，需要根據處理物、處理效果要求的不同，設置不同的入口直徑和中空轉軸2的尺寸關系。同樣地，優選多個所述氣孔13的面積之和大于或者等于氣體進口11的面積。

此外，還優選氣體進口11的設置為氣體切線進入。

本實用新型所述的超重力廢堿渣處理裝置，在工作時，超重力機開始在電機驅動下利用轉軸2、套筒4、填料筒7進行統一旋轉，空氣經超重力機的氣體進口11以切線形式經氣體進口11進入超重力機外殼1內并進一步進入填料區8內，廢堿渣和催化劑混合液經超重力機的流體進口9進入中空轉軸2內的流體通道3內，并流動至旋轉通道6的入口，再次經旋轉通道6入口進入旋轉通道6內，在旋轉通道6內部的凸起或者凹入的螺旋通道的引流作用下，形成流體的旋轉流動，并在此作用下進入與通道連通的填料區8內，并在進入填料區8的一刻形成流體的自旋作用力和自旋流向。與此同時，氣體則通過氣體進口11進入套筒4內，經套筒4這個氣體通道5充滿整個套筒4，最后通過若干氣孔13進入填料區8內。氣體和流體均進入填料區8內，并在進入填料區8的一刻在旋轉作用力、剪切力和流體的自旋作用力下，周向速度增加，所產生的離心力將流體推向外緣，在這個過程中流體被填料區8內的填料切割、破碎、分散，從而形成微米至納米級的液膜、液滴和液絲，產生巨大、快速更新的相界面，在眾多彎曲孔道的填料中產生流動接觸，使得廢堿渣與空氣中的氧氣發生傳質過程和化學反應，在非常短的時間實現對廢堿渣的氧化再生。之后，流體匯集后經流體出口12離開超重力機，經過傳質后的氣體自氣體出口10離開超重力機；流體經流體出口12后進入沉降罐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對應設置于隔板17的同側，所以流體會首先設置有二硫化物沉淀物排出口15的一側不斷積蓄上升，在此過程中不斷實現固體物質的沉積，當液面高度高于隔板17高度后，被沉積固體后的液體則會越過隔板17從隔板17另一側即設置有再生堿液出口16的一側進入，不斷積蓄后從再生堿液出口16排出。

雖然本實用新型已經通過上述具體實施例對其進行了詳細闡述，但是，本專業普通技術人員應該明白，在此基礎上所做出的未超出權利要求保護范圍的任何形式和細節的變化，均屬于本實用新型所要保護的范圍。