CN113480061B - 一种毒品或含毒品液体无害化处理装置及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及毒品销毁技术领域，一种毒品或含毒品液体无害化处理装置，其中，驱动泵的输出端通过管路连接储液箱，储液箱通过管路连接电解池，搅拌装置的搅拌叶片设置在电解池内，电解池通过管路连接声光分解装置的箱体输入端，声光分解装置的输出端通过管路连接驱动泵的输入端，驱动泵、储液箱、电解池和声光分解装置形成含毒品液体的循环回路；电解池用于对含毒品液体进行电解，所述声光分解装置用于通过紫外线或可见光以及超声波对含毒品液体形成声光催化分解。该装置可实现含毒品液体无害化处理。本发明还提出了一种含毒品液体的无害化处理方法。
Description
技术领域
本发明涉及毒品销毁技术领域，特别是一种毒品或含毒品液体无害化处理装置及处理方法。
背景技术
现有技术中，毒品或含毒品液体的无害化处理没有一种专用的设备，因此在毒品或含毒品液体快速无害化处理成为难题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种毒品或含毒品液体无害化处理装置，该装置可实现毒品或含毒品液体的无害化处理。本发明还提出一种毒品或含毒品液体的无害化处理方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
在第一个技术方案中，一种毒品或含毒品液体无害化处理装置，包括驱动泵、储液箱、搅拌装置、电解池和声光分解装置，其中，所述驱动泵的输出端通过管路连接储液箱，储液箱通过管路连接电解池，所述搅拌装置的搅拌叶片设置在电解池内，所述电解池通过管路连接声光分解装置的箱体输入端，声光分解装置的输出端通过管路连接驱动泵的输入端，所述驱动泵、储液箱、电解池和声光分解装置形成含毒品液体的循环回路；
所述电解池用于对含毒品液体进行电解，所述声光分解装置用于通过紫外线或可见光以及超声波对含毒品液体形成声光分解。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述储液箱内具有隔板组，该隔板组竖直设置在储液箱箱体内，所述隔板组用于使储液箱内液体水平往复顺序式的流动。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述声光分解装置包括分解箱体、流入对接管、排出对接管、涡旋导流板、超声波振动头和紫外线灯组，其中，涡旋导流板由石英玻璃制成，分解箱体为圆柱状的封闭筒体，所述涡旋导流板设置在分解箱体内部，分解箱体内部中部具有圆柱状的空腔，所述紫外线灯组设置在分解箱体中部的空腔中，流入对接管设置在分解箱体的外环面，所述排出对接管设置在分解箱体顶面靠近中心处；所述分解箱体内具有若干个超声波振动头。
含毒品液体由流入对接管进入分解箱体，通过涡旋导流板导向由分解箱体外环向中心方向涡旋流动，最终从排出对接管排出分解箱体。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述分解箱体由石英玻璃制成，所述分解箱体外部具有用于反射紫外光线或可见光的反射套或反射层。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述分解箱体外部具有用于隔绝紫外光线或可见光的隔光套。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述电解池和声光分解装置之间的管路上设有缓冲容器，该缓冲容器具有水平设置的过液隔板，该过液隔板将缓冲容器内部分隔成位于上方的第一腔室和位于下方的第二腔室，所述电解池和声光分解装置均通过管路与第一腔室连通，所述分解箱体顶部具有混液对接孔，所述第二腔室通过管路与分解箱体顶部的混液对接孔连接；声光分解装置中设有的玻璃隔板表面上涂敷或烧结有Nb2O5或Er3+:Y3Al5O12/Nb2O5半导体催化材料，该半导体催化材料在超声波或光的催化作用下将毒品分子降解，其中，Nb2O5使用紫外光源；Er3+:Y3Al5O12/Nb2O5使用可见光源。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述第二腔室与分解箱体之间连接的管路上设有增压搅拌泵。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述混液对接孔有多干个，所述混液对接孔径向排列。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述混液对接孔设置在含毒品液体在分解箱体紧邻紫外线灯组内圈流动方向的起始位置。
在第二个技术方案中，一种含毒品液体无害化处理方法，使用第一个技术方案中所述的毒品或含毒品液体无害化处理装置，将1g毒品溶于1L自来水中，加入适量电解质形成混合液体，将混合液体通过驱动泵送入储液箱，经过电解池进行电解；接下来，进入声光分解装置，在适当条件下经适当半导体材料进行声光催化分解。
如毒品不溶于水，将毒品使用稀盐酸萃取后，再通过自来水稀释。
使用本发明的有益效果是：
本装置集电解、超声催化降解、光降催化解于一体，通过多种方式的协同，可实现对毒品物质的有效分解。
附图说明
图1为本发明毒品或含毒品液体无害化处理装置的连接示意图。
图2为本发明毒品或含毒品液体无害化处理装置中储液箱的俯视透视图。
图3为本发明毒品或含毒品液体无害化处理装置中缓冲容器的侧面透视图。
图4为本发明毒品或含毒品液体无害化处理装置中声光分解装置的俯视透视图。
图5为本发明毒品或含毒品液体无害化处理装置中声光分解装置的剖视图。
附图标记包括：
10-驱动泵，20-储液箱，21-隔板组，30-电解池，31-搅拌电机，32-搅拌叶片，33-电极，34-电源，40-缓冲容器，41-过液隔板，42-第一腔室，43- 第二腔室，44-混液管，50-增压搅拌泵，60-声光分解装置，61-分解箱体， 62-反射套，63-隔光套，64-涡旋导流板，65-可见光或紫外线灯组，66-排出对接管，67-混液对接孔，68-流入对接管，70-超声波振动头。
具体实施方式
为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施案例，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。
实施例1
如图1-图5所示，本实施例提出一种毒品或含毒品液体无害化处理装置，包括驱动泵10、储液箱20、搅拌装置、电解池30和声光分解装置60，其中，驱动泵10的输出端通过管路连接储液箱20，储液箱20通过管路连接电解池 30，搅拌装置的搅拌叶片32设置在电解池内，电解池通过管路连接声光分解装置60的箱体输入端，声光分解装置60的输出端通过管路连接驱动泵10 的输入端，驱动泵10、储液箱20、电解池30和声光分解装置60形成含毒品液体的循环回路；电解池30用于对含毒品液体形成电解分解，声光分解装置 60用于通过可见光或紫外线以及超声波对含毒品液体形成声光分解。
如图2所示，储液箱20内具有隔板组21，该隔板组21竖直设置在储液箱20箱体内，隔板组21用于使储液箱20内液体水平往复顺序式的流动，避免毒品液体在储液箱20内部分多次分解，部分未经过分解。
如图4、图5所示，声光分解装置60包括分解箱体61、流入对接管68、排出对接管66、涡旋导流板64和可见光或紫外线灯组65。其中，涡旋导流板64由石英玻璃制成(其上附着半导体催化材料)，分解箱体61为圆柱状的封闭筒体，涡旋导流板64设置在分解箱体61内部，分解箱体61内部中部具有圆柱状的空腔，可见光或紫外线灯组65设置在分解箱体61中部的空腔中，流入对接管68设置在分解箱体61的外环面，排出对接管66设置在分解箱体61顶面靠近中心处；含毒品液体由流入对接管68进入分解箱体61，通过涡旋导流板64导向由分解箱体61外环向中心方向涡旋流动，最终从排出对接管66排出分解箱体61。分解箱体61内具有若干个超声波振动头70，形成超声波振动分解。
结合图1所示，具体的，经过电解池30电解后的毒品液体通过管路，由流入对接管68进入到分解箱体61，毒品液体经过涡旋导流板64板旋转的由外至内向分解箱体61中心位置流动，在流动的过程中，可见光或紫外线灯组65发出的光可对毒品液体进行照射，由于涡旋导流板64由石英玻璃制成，外侧盘旋的毒品液体也同样能够受到光的照射。在光的照射下，涡旋导流板 64和分解箱体61内部石英玻璃上烧结的半导体材料可将毒品分子进行降解。在此过程中，超声波振动头70发出的超声波同样可以激发半导体材料对毒品液体进行超声波催化降解。经过紫外线或可见光照射的毒品液体由排出对接管66排出。
作为优选的，分解箱体61由石英玻璃制成，分解箱体61外部具有用于反射可见光或紫外光线的反射套62或反射层。可见光或紫外光线如流出分解箱体61，经过反射套62或反射层反射返回到分解箱体61内，其优点是对外环面处的毒品液体也可以进行有效的紫外线或可见光分解，同时能够增加光催化降解的效率。
为了避免可见光或紫外光线流出声光分解装置60，分解箱体61外部具有用于隔绝可见光或紫外光线的隔光套63。
电解池30和声光分解装置60之间的管路上设有缓冲容器40，该缓冲容器40具有水平设置的过液隔板41，该过液隔板41将缓冲容器40内部分隔成位于上方的第一腔室42和位于下方的第二腔室43，电解池30和声光分解装置60均通过管路与第一腔室42连通，分解箱体61顶部具有混液对接孔 67，第二腔室43通过管路与分解箱体61顶部的混液对接孔67连接。第二腔室43与分解箱体61之间连接的管路上设有增压搅拌泵50。混液对接孔67 有多干个，混液对接孔67径向排列。混液对接孔67设置在含毒品液体在分解箱体61紧邻可见光或紫外线灯组65内圈流动方向的起始位置。需要说明的是，液隔板41用于过滤活性炭。
在本装置使用时，需要在毒品液体中加入活性炭，活性炭漂浮在毒品液体顶部区域，纳米复合催化剂可附着在活性炭上，为避免活性炭始终漂浮在毒品液体顶部区域，由电解池30流出的液体经过缓冲容器40分离后，活性炭存在于第一腔室42，第二腔室43中的液体经过增压搅拌泵50驱动，经过混液管44由混液对接孔67射入到分解箱体61，在毒品液体流动通道靠近可见光或紫外线灯组65的位置，活性炭可通过混液对接孔67射入的液体搅拌，充分混合在并垂向散布，在经过靠近可见光或紫外线灯组65的位置时，经过紫外线或可见光照射后加快催化剂的催化作用，其催化剂和活性炭的添加内容以及于实施例2中描述。经过声光分解装置60后的毒品液体再次返回到驱动泵10，完成一次分解的循环。
可以理解的，本实施例中的驱动泵10最好使用蠕动泵。搅拌电机31倒置在电解池30顶部，搅拌电机31的驱动轴安装搅拌叶片32，搅拌叶片32 置于电解池30内靠下位置。电源34采用蓄电池或者市电变频变幅均可，电源34通过电线与电极33连接，电极33置于电解池30中。
实施例2
本实施例提出一种含毒品液体无害化处理方法，使用实施例1中的毒品或含毒品液体无害化处理装置，将1g毒品溶于1L自来水中，加入适量电解质、双氧水、活性炭形成混合液体，将混合通过驱动泵10送入储液箱20，经过电解池30在适当条件下进行电解；接下来，液体进入声光分解装置60，在可见光(或紫外光)以及超声波的辐照下进行催化降解。
如毒品不溶于水，将毒品使用稀盐酸萃取其有效成分后，再通过自来水稀释。
实验证明，利用上述催化剂对毒品溶液进行超声降解或光照降解，效果十分理想。以复合催化剂Er3+:YAlO3/Ta0.5Nb1.5O5为例，500℃高温煅烧1h制备的该复合催化剂，在超声功率为700W、频率为45kHz，体系温度为30℃的条件下，按照1g/L的催化材料添加量，对10mg/L的冰毒水溶液超声催化降解，可以把冰毒分子逐渐降解为2-苯基环丙胺、苯丙胺、烯丙基苯等小分子物质后，迅速降解为H2O、CO2和其它小分子无机物。2h后，冰毒降解率达74.86％；3h 后冰毒降解率达86.89％；4h后冰毒降解率达92.69％。并且，增大超声功率、增加超声时间、增加催化材料投量可以提高降解率，加入双氧水、活性炭等物质还可显著提高降解率。此外，Er3+:YAlO3/Ta0.5Nb1.5O5复合材料不溶于水，不溶于酸、绿色环保，可重复利用，回收五次后，降解冰毒的性能仅下降 9.1％，为毒品的无害化处理提供了新的思路和技术，具有良好的应用前景。
利用该装置，可以实现高浓度、大量的含毒品液体的快速处理。以处理冰毒为例，将冰毒溶于500mL自来水中(冰毒含量约为1g/L)，加入电解质适量和0.6g Er3+:Y3Al5O12/TiO2纳米复合催化剂，再经蠕动泵将该溶液泵入毒品处理设备。在电流为1A，阳极电极为50cm2，紫外线或可见光光催化灯为 365nm、125W，超声功率700W，频率45KHz，温度为30℃条件下处理20分钟后，冰毒含量降为0.064g/L，毒品分解率高达93.6％。继续处理，由于毒品浓度较低，毒品分解速度变慢。1.5小时后，冰毒尿检板检测不显阳性。由于该冰毒尿检板检出限为0.0003g/L,说明此时冰毒含量低于0.0003g/L，即超过99.97％的冰毒已被分解。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术内容的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本专利的保护范围。
Claims (8)
1.一种毒品或含毒品液体无害化处理装置，其特征在于：包括驱动泵、储液箱、搅拌装置、电解池和声光分解装置，其中，所述驱动泵的输出端通过管路连接储液箱，储液箱通过管路连接电解池，所述搅拌装置的搅拌叶片设置在电解池内，所述电解池通过管路连接声光分解装置的箱体输入端，声光分解装置的输出端通过管路连接驱动泵的输入端，所述驱动泵、储液箱、电解池和声光分解装置形成含毒品液体的循环回路；
所述电解池用于对含毒品液体进行电解，所述声光分解装置用于通过紫外线或可见光以及超声波对含毒品液体形成声光分解；
所述声光分解装置包括分解箱体、流入对接管、排出对接管、涡旋导流板、超声波振动头和可见光或紫外线灯组，其中，涡旋导流板由石英玻璃制成，分解箱体为圆柱状的封闭筒体，所述涡旋导流板设置在分解箱体内部，分解箱体内部中部具有圆柱状的空腔，所述可见光或紫外线灯组设置在分解箱体中部的空腔中，流入对接管设置在分解箱体的外环面，所述排出对接管设置在分解箱体顶面靠近中心处；所述分解箱体内具有若干个超声波振动头；
含毒品液体由流入对接管进入分解箱体，通过涡旋导流板导向由分解箱体外环向中心方向涡旋流动，最终从排出对接管排出分解箱体；
所述电解池和声光分解装置之间的管路上设有缓冲容器，该缓冲容器具有水平设置的过液隔板，该过液隔板将缓冲容器内部分隔成位于上方的第一腔室和位于下方的第二腔室，所述电解池和声光分解装置均通过管路与第一腔室连通，所述分解箱体顶部具有混液对接孔，所述第二腔室通过管路与分解箱体顶部的混液对接孔连接；声光分解装置中设有的玻璃隔板表面上涂敷或烧结有Nb2O5或Er3+:Y3Al5O12/Nb2O5半导体催化材料，该半导体催化材料在超声波或光的催化作用下可将毒品分子降解，其中，Nb2O5使用紫外光源；Er3+:Y3Al5O12/Nb2O5使用可见光源。
2.根据权利要求1所述的毒品或含毒品液体无害化处理装置，其特征在于：所述储液箱内具有隔板组，该隔板组竖直设置在储液箱箱体内，所述隔板组用于使储液箱内液体水平往复顺序式的流动。
3.根据权利要求1所述的毒品或含毒品液体无害化处理装置，其特征在于：所述分解箱体由石英玻璃制成，所述分解箱体外部具有用于反射紫外光线或可见光的反射套或反射层。
4.根据权利要求1所述的毒品或含毒品液体无害化处理装置，其特征在于：所述分解箱体外部具有用于隔绝紫外光线或可见光的隔光套。
5.根据权利要求1所述的毒品或含毒品液体无害化处理装置，其特征在于：所述第二腔室与分解箱体之间连接的管路上设有增压搅拌泵。
6.根据权利要求1所述的毒品或含毒品液体无害化处理装置，其特征在于：所述混液对接孔有多干个，所述混液对接孔径向排列。
7.根据权利要求1所述的毒品或含毒品液体无害化处理装置，其特征在于：所述混液对接孔设置在含毒品液体在分解箱体紧邻可见光或紫外线灯组内圈流动方向的起始位置。
8.一种含毒品液体无害化处理方法，使用如权利要求1-7任一项所述的毒品或含毒品液体无害化处理装置，其特征在于：将1g毒品溶于1L自来水中，加入适量电解质、形成混合液体，将混合液体通过驱动泵送入储液箱，经过电解池在适当的条件下进行电解；初步电解后，进入声光分解装置，在适当条件下进行声光催化分解；
如毒品不溶于水，将毒品使用稀盐酸萃取其有效成分后，再通过自来水稀释。
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