CN104694155A - 超声波共振脱硫电化技术反应器及反应工艺 - Google Patents
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Abstract
超声波共振脱硫电化技术反应器及反应工艺属于废有机物处理技术领域，尤其涉及一种超声波共振脱硫电化技术反应器及反应工艺。本发明提供一种对油品中有害物质去除效果好且工作安全性高的超声波共振脱硫电化技术反应器及反应工艺。本发明超声波共振脱硫电化技术反应器包括筒体，筒体上端为上封头，筒体下端为下封头，上封头上设置有进油管和加剂管，筒体内设置有搅拌器，搅拌器上端设置在上封头中部，下封头上设置有出油管；其结构要点所述筒体包括内层筒体和外层筒体，内层筒体的外侧壁上设置有超声波换能器。
Description
技术领域
本发明属于废有机物处理技术领域，尤其涉及一种超声波共振脱硫电化技术反应器及反应工艺。
背景技术
再生能源中，废有机物热解工艺生产的油品中硫化物、氮化物、氯化物等有害物质含量较大，导至油品色暗、味腥臭，燃烧后排放出大量有害气体，严重影响人类生存环境。
目前业内为解决此难题，基本上采取酸矸处理法，但采用该方法会产生酸渣、矸渣、滤饼，很难处理。采用清净分散法，治标而不能根治，诱导期短，燃烧后尾气仍有硫化物出现，影响环境。
有的炼厂采用加氢裂化，此方法好，但必须在高温高压下进行反应，设备昂贵投资大，安全性差。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种对油品中有害物质去除效果好且工作安全性高的超声波共振脱硫电化技术反应器及反应工艺。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明超声波共振脱硫电化技术反应器包括筒体，筒体上端为上封头，筒体下端为下封头，上封头上设置有进油管和加剂管，筒体内设置有搅拌器，搅拌器上端设置在上封头中部，下封头上设置有出油管；其结构要点所述筒体包括内层筒体和外层筒体，内层筒体的外侧壁上设置有超声波换能器。
作为一种优选方案，本发明所述内层筒体的横截面为正偶数边形，外层筒体为圆柱体，超声波换能器对称均布在内层筒体上。
作为另一种优选方案，本发明所述内层筒体的横截面为正十六边形，超声波换能器的数量为八个。
作为另一种优选方案，本发明所述加剂管上端与斜斗式储剂罐连通，加剂管上设置有控制阀；所述上封头上设置有液位计，液位计下端置于筒体内。
其次，本发明所述外层筒体由四等份弧形罩壳组成，弧形罩壳两端通过紧固件、上封头下端法兰、下封头上端法兰与上封头、下封头连接。
另外，本发明所述超声波换能器通过控制线与筒体外侧的超声波调节器相连，控制线外侧套有绝缘套管，绝缘套管穿过所述上封头下端法兰圈上的连接孔。
本发明超声波共振脱硫电化技术反应工艺，包括以下步骤。
1）通过进油管向内层筒体内泵入柴油，控制柴油温度30℃～40℃，向储剂罐内加入催化剂，通过控制阀控制催化剂以滴流方式注入内层筒体内，同时开启搅拌器，搅拌器转数为250～300转/分钟。
2）当催化剂液流尽时，停止搅拌器，启动超声波调节器控制超声波换能器，频率控制在55 KHz～65KHz，功率为4KW～7KW；超声波换能器向内层筒体内发射磁波，油液振荡、空化、辐射，油液中的硫化物、氮化物、氧化物产生电化学反应，时间控制在8min～12min；然后沉降1小时～1.5小时，油液从出油管排出。
3）排出油液再依次经过滤剂过滤、净水洗油工序。
作为一种优选方案，本发明所述催化剂按质量份数由白芷药液或氧化镁10～15份、过氧化氢6～10份、二乙醇胺0.3～0.5份组成；催化剂与所述加入的柴油质量比为2:5。
作为另一种优选方案，本发明所述催化剂采用二乙醇胺液剂，二乙醇胺液剂与所述加入的柴油质量比为1:50，搅拌器转数为260转/分钟；超声波换能器功率控制在6.4KW，频率为55KHz，时间控制在8min，沉降后放出二乙醇胺液剂，过滤后再用；内层筒体内油液用30℃净水洗涤两次，沉降放水。
另外，本发明所述步骤1）在向储剂罐内加入催化剂的同时加入阻燃剂，阻燃剂由质量份数氧化镁0.3～0.5份、氧化锌0.2～0.3份、冰片1～3份组成。
本发明有益效果。
本发明利用超声波换能器产生空化、振荡、辐射加热作用，在机械搅拌和加催化剂的条件下，使油品中的无机物等有害物转化、凝聚与油分离，随洗涤剂脱出。油品经本发明处理后，硫含量低于处理后油品总质量的0.002％，氮氯化物被清除。
另外，本发明超声波换能器设置在内层筒体的外侧壁上，超声波换能器与内层筒体的油品隔离，工作无安全隐患。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明横截面示意图。
图中，1为排液管、2为出油管、3为下封头、4为超声波换能器、5为搅拌器、6为液位计、7为进油管、8为斜斗式储剂罐、9为控制阀、10为加剂管、11为上封头、12为外层筒体、13为内层筒体。
具体实施方式
如图所示，本发明超声波共振脱硫电化技术反应器包括筒体，筒体上端为上封头11，筒体下端为下封头3，上封头11上设置有进油管7和加剂管10，筒体内设置有搅拌器5，搅拌器5上端设置在上封头11中部，下封头3上设置有出油管2；所述筒体包括内层筒体13和外层筒体12，内层筒体13的外侧壁上设置有超声波换能器4。
所述内层筒体13的横截面为正偶数边形，外层筒体12为圆柱体，超声波换能器4对称均布在内层筒体13上。
所述内层筒体13的横截面为正十六边形，超声波换能器4的数量为八个。经试验当内层筒体13的横截面为正十六边形，超声波换能器4的数量为八个，超声波调节器功率设置为8KW、频率为65 KHz，搅拌器5转数为260转数/分钟时，测得内层筒体13内油液流体转数为258转数/分钟，微气核量12660cm
3
，辐射热98.7ml，脱硫率99.7％。
所述加剂管10上端与斜斗式储剂罐8连通，加剂管10上设置有控制阀9。
所述上封头11上设置有液位计6，液位计6下端置于筒体内。
所述搅拌器5采用浆式搅拌器，浆式搅拌器的搅拌轴上端穿出上封头11，并通过轴承与上封头11连接。
所述外层筒体12由四等份弧形罩壳组成，弧形罩壳两端通过紧固件、上封头11下端法兰、下封头3上端法兰与上封头11、下封头3连接。
所述超声波换能器4通过控制线与筒体外侧的超声波调节器相连，控制线外侧套有绝缘套管，绝缘套管穿过所述上封头11下端法兰圈上的连接孔。
所述外层筒体12采用白钢护罩，所述上封头11和下封头3均采用椭圆封头。
所述上封头11上设置有人孔，下封头3上设置有排液管1和视窗；便于维护。
本发明超声波共振脱硫电化技术反应工艺，包括以下步骤。
1）通过进油管7向内层筒体13内泵入柴油，控制柴油温度30℃～40℃，向储剂罐内加入催化剂，通过控制阀9控制催化剂以滴流方式注入内层筒体13内，同时开启搅拌器5，搅拌器5转数为250～300转/分钟。
2）当催化剂液流尽时，停止搅拌器5，启动超声波调节器控制超声波换能器4，频率控制在55 KHz～65KHz，功率为4KW～8KW；超声波换能器4向内层筒体13内发射磁波，油液振荡、空化、辐射，油液中的硫化物、氮化物、氧化物产生电化学反应，时间控制在8min～12min；然后沉降1小时～1.5小时，油液从出油管2排出。
3）排出油液再依次经过滤剂过滤、净水洗油工序。处理后的油液，经化验硫含量低于处理后油品总质量的0.002％。
所述催化剂按质量份数由白芷药液或氧化镁10～15份、过氧化氢6～10份、二乙醇胺0.3～0.5份组成；催化剂与所述加入的柴油质量比为2:5。
所述催化剂采用二乙醇胺液剂，二乙醇胺液剂与所述加入的柴油质量比为1:50，搅拌器5转数为260转/分钟；超声波换能器4功率控制在6.4KW，频率为55KHz，时间控制在8min，沉降后放出二乙醇胺液剂，过滤后再用；内层筒体13内油液用30℃净水洗涤两次，沉降放水。处理后的油液，经化验硫含量低于处理后油品总质量的0.001％。
所述步骤1）在向储剂罐内加入催化剂的同时加入阻燃剂，阻燃剂与所述柴油质量比为1:500，阻燃剂由质量份数氧化镁0.3～0.5份、氧化锌0.2～0.3份、冰片1～3份组成。加入阻燃剂，进一步提高安全性。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.超声波共振脱硫电化技术反应器，包括筒体，筒体上端为上封头（11），筒体下端为下封头（3），上封头（11）上设置有进油管（7）和加剂管（10），筒体内设置有搅拌器（5），搅拌器（5）上端设置在上封头（11）中部，下封头（3）上设置有出油管（2）；其特征在于所述筒体包括内层筒体（13）和外层筒体（12），内层筒体（13）的外侧壁上设置有超声波换能器（4）。
2.根据权利要求1所述超声波共振脱硫电化技术反应器，其特征在于所述内层筒体（13）的横截面为正偶数边形，外层筒体（12）为圆柱体，超声波换能器（4）对称均布在内层筒体（13）上。
3.根据权利要求2所述超声波共振脱硫电化技术反应器，其特征在于所述内层筒体（13）的横截面为正十六边形，超声波换能器（4）的数量为八个。
4.根据权利要求1所述超声波共振脱硫电化技术反应器，其特征在于所述加剂管（10）上端与斜斗式储剂罐（8）连通，加剂管（10）上设置有控制阀（9）；所述上封头（11）上设置有液位计（6），液位计（6）下端置于筒体内。
5.根据权利要求2所述超声波共振脱硫电化技术反应器，其特征在于所述外层筒体（12）由四等份弧形罩壳组成，弧形罩壳两端通过紧固件、上封头（11）下端法兰、下封头（3）上端法兰与上封头（11）、下封头（3）连接。
6.根据权利要求5所述超声波共振脱硫电化技术反应器，其特征在于所述超声波换能器（4）通过控制线与筒体外侧的超声波调节器相连，控制线外侧套有绝缘套管，绝缘套管穿过所述上封头（11）下端法兰圈上的连接孔。
7.超声波共振脱硫电化技术反应工艺，其特征在于包括以下步骤：
1）通过进油管（7）向内层筒体（13）内泵入柴油，控制柴油温度30℃～40℃，向储剂罐内加入催化剂，通过控制阀（9）控制催化剂以滴流方式注入内层筒体（13）内，同时开启搅拌器（5），搅拌器（5）转数为250～300转/分钟；
2）当催化剂液流尽时，停止搅拌器（5），启动超声波调节器控制超声波换能器（4），频率控制在55 KHz～65KHz，功率为4KW～8KW；超声波换能器（4）向内层筒体（13）内发射磁波，油液振荡、空化、辐射，油液中的硫化物、氮化物、氧化物产生电化学反应，时间控制在8min～12min；然后沉降1小时～1.5小时，油液从出油管（2）排出；
3）排出油液再依次经过滤剂过滤、净水洗油工序。
8.根据权利要求7所述超声波共振脱硫电化技术反应工艺，其特征在于所述催化剂按质量份数由白芷药液或氧化镁10～15份、过氧化氢6～10份、二乙醇胺0.3～0.5份组成；催化剂与所述加入的柴油质量比为2:5。
9.根据权利要求7所述超声波共振脱硫电化技术反应工艺，其特征在于所述催化剂采用二乙醇胺液剂，二乙醇胺液剂与所述加入的柴油质量比为1:50，搅拌器（5）转数为260转/分钟；超声波换能器（4）功率控制在6.4KW，频率为55KHz，时间控制在8min，沉降后放出二乙醇胺液剂，过滤后再用；内层筒体（13）内油液用30℃净水洗涤两次，沉降放水。
10.根据权利要求7所述超声波共振脱硫电化技术反应工艺，其特征在于所述步骤1）在向储剂罐内加入催化剂的同时加入阻燃剂，阻燃剂与所述柴油质量比为1:500，阻燃剂由质量份数氧化镁0.3～0.5份、氧化锌0.2～0.3份、冰片1～3份组成。
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| US4199545A (en) * | 1975-08-20 | 1980-04-22 | Thagard Technology Company | Fluid-wall reactor for high temperature chemical reaction processes |
| CN101412919A (zh) * | 2008-10-15 | 2009-04-22 | 天津大学 | 油品氧化脱硫连续反应装置及操作方法 |
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2013
- 2013-12-05 CN CN201310645267.1A patent/CN104694155B/zh not_active Expired - Fee Related
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