CN209736326U - 一种基于超临界二氧化碳的土壤治理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，包括本体及连接在本体上的破碎机构、筛分机构、蜗轮、搅拌机构和反应釜；本体上端安装有原料仓，原料仓下方相对应的设置有破碎机构，破碎机构包括第一滚筒和第二滚筒；第一滚筒与筛分机构相连；第二滚筒通过旋转轴与蜗轮可旋转的连接，蜗轮与搅拌机构啮合传动连接；搅拌机构安装于反应釜的中心位置，反应釜的左上方位置开设有进料腔体，进料腔体的上方开口与筛分机构相对应设置。本实用新型的基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，其结构设计简单紧凑，操作灵活简便，占地面积小，土壤治理成本低廉，可以有效解决了土壤中有机污染物难以治理或治理成本高昂的问题。

Description

一种基于超临界二氧化碳的土壤治理装置

技术领域

本实用新型涉及土壤治理技术领域，具体的说涉及一种基于超临界二氧化碳的土壤治理装置。

背景技术

土壤治理方法按照其工作原理可以分为：物理、化学、生物技术和这三种方法的联合修复。物理修复技术的优势是简单有效，便于实施。然而，热处理对污染土壤的影响很大，一些物理修复方法在使用上也需要一些外在条件。化学修复技术适合用于处理紧急污染事故，但是缺点是修复成本很高。生物修复技术的投资较少，但是修复周期较长。

超临界流体(Supercritical Fluids,SCFs)是一种温度高于临界温度、压力高于临界压力的流体，如二氧化碳在温度高于31.05℃，压力高于7.4MPa时，就成为超临界二氧化碳流体。在超临界状态时，流体的溶解能力和扩散能力都比较强，流体兼有气体和液体的一些特性，因此，该技术被广泛应用在医药、化工和生物技术等领域。

基于超临界二氧化碳萃取技术的土壤治理工艺可以做到环境友好治理土壤有机物污染，因此亟需开发一种基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，以满足日益增长的土壤有机物污染治理问题。

实用新型内容

鉴于以上现有技术的不足之处，本实用新型的主要目的在于提供一种基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，其结构设计简单紧凑，操作灵活简便，占地面积小，土壤治理成本低廉，可以有效解决了土壤中有机污染物难以治理或治理成本高昂的问题。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，所述土壤治理装置包括本体及连接在本体上的破碎机构、筛分机构、蜗轮、搅拌机构和反应釜；所述本体上端安装有原料仓，所述原料仓下方相对应的设置有破碎机构，所述破碎机构包括第一滚筒和第二滚筒，所述第一滚筒沿顺时针方向运动，所述第二滚筒沿逆时针方向运动；所述第一滚筒与所述筛分机构相连，并带动筛分机构动作；所述第二滚筒通过旋转轴与所述蜗轮可旋转的连接，所述蜗轮与所述搅拌机构啮合传动连接；所述搅拌机构安装于所述反应釜的中心位置，所述反应釜的左上方位置开设有进料腔体，所述进料腔体的上方开口与所述筛分机构相对应设置，所述反应釜的顶端靠右上方位置安装有进水管和排气管，所述反应釜的右侧壁靠上方位置安装有进气管，所述反应釜的左侧壁靠底部位置安装有排液管。

进一步的，所述筛分机构包括摆臂、限位架和筛板；所述限位架呈门形结构，并斜向第二滚筒中心处设置，所述限位架上方门框为实体部分，其下方两门柱的内侧靠近上方门框部分开有限位槽；所述摆臂对称设置在所述第一滚筒的两侧，且所述摆臂一端固定在所述第一滚筒的偏心位置，另一端通过铰接轴与所述筛板的上端可活动的连接，所述筛板两侧架设在所述限位槽内，且所述筛板沿所述筛板的长度方向贯穿所述限位架并可在所述限位槽内移动。

进一步的，所述限位槽下方开有空腔，所述空腔沿限位架竖直方向安装有弹簧。

进一步的，所述筛板沿长度方向的外圈还设有防护罩。

进一步的，所述第一滚筒通过第一转轴与第一电机相连，所述第一转轴贯穿所述第一滚筒并向外延伸与所述蜗轮连接，所述第二滚筒通过第二转轴与第二电机相连。

进一步的，所述反应釜外还设置有加热套，所述反应釜进料腔体的下方还设有阀门。

进一步的，所述搅拌机构包括蜗杆和搅拌桨，所述搅拌桨安装在所述蜗杆的下端，所述蜗杆上还装有定位块，所述定位块与所述反应釜中心设置的轴套相配合，所述蜗杆上端开有与蜗轮相啮合的蜗杆螺纹。

进一步的，所述进料腔体向上延伸至所述筛分机构中的筛板下方，且所述进料腔体最底端的斜面与所述筛板的倾斜角度相等。

进一步的，所述搅拌机构、所述反应釜及与所述反应釜相连接的阀门管路均选用耐高温高压的不锈钢材质。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，不仅操作灵活简单，而且土壤有机污染物脱除效率高，处理成本低廉；

本实用新型的基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，其土壤治理过程不会产生二次污染，适用于有机污染为主的土壤治理场合。

本实用新型的基于超临界二氧化碳的土壤治理装置运行稳定可靠，占地面积小、结构紧凑，有利于大规模推广应用。

附图说明

图1为本实用新型基于超临界二氧化碳的土壤治理装置的结构示意图；

图2为图1中A-A方向的剖视图；

图3为图1中B-B方向的剖视图；

图4为本实用新型基于超临界二氧化碳的土壤治理装置中限位架处的侧视结构示意图；

图5为本实用新型基于超临界二氧化碳的土壤治理装置中反应釜的结构示意图；

图6为本实用新型基于超临界二氧化碳的土壤治理装置中搅拌机构的结构示意图；

其中，1、本体，2、破碎机构，3、筛分机构，4、蜗轮，5、搅拌机构，6、反应釜，21、第一滚筒，22、第二滚筒，31、摆臂，32、限位架，33、筛板，61、进料腔体，62、轴套，63、加热套，101、原料仓，201、第一电机，202、第二电机，301、铰接轴，302、弹簧，303、空腔，501、蜗杆螺纹，502、蜗杆，503、定位块，504、搅拌桨，601、进水管，602、进气管，603、排气管，604、排液管，611、阀门。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1至图6所示，一种基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，所述土壤治理装置包括本体1及连接在本体1上的破碎机构2、筛分机构3、蜗轮4、搅拌机构5和反应釜6；所述本体1上端安装有原料仓101，所述原料仓101下方相对应的设置有破碎机构2，所述破碎机构2包括第一滚筒21和第二滚筒22，所述第一滚筒21和第二滚筒22上设有相互咬合的破碎刀片，以保证土壤被破碎成细小颗粒，所述第一滚筒21沿顺时针方向运动，所述第二滚筒22沿逆时针方向运动；所述第一滚筒21与所述筛分机构3相连，并带动筛分机构3动作；所述第二滚筒22通过旋转轴与所述蜗轮4可旋转的连接，所述蜗轮4与所述搅拌机构5啮合传动连接；所述搅拌机构5安装于所述反应釜6的中心位置，所述反应釜6的左上方位置开设有进料腔体61，所述进料腔体61的上方开口与所述筛分机构3相对应设置，所述反应釜6的顶端靠右上方位置安装有进水管601和排气管603，所述反应釜6的右侧壁靠上方位置安装有进气管602，所述反应釜6的左侧壁靠底部位置安装有排液管604。

所述筛分机构3包括摆臂31、限位架32和筛板33；所述限位架32呈门形结构，并斜向第二滚筒22中心处设置，所述限位架32上方门框为实体部分，其下方两门柱的内侧靠近上方门框部分开有限位槽；所述摆臂31对称设置在所述第一滚筒21的两侧，且所述摆臂31一端固定在所述第一滚筒21的偏心位置，另一端通过铰接轴301与所述筛板33的上端可活动的连接，所述筛板33两侧架设在所述限位槽内，且所述筛板33沿所述筛板33的长度方向贯穿所述限位架32并可在所述限位槽内移动。所述摆臂31通过所述第一滚筒21的转动，带动所述筛板33在所述限位槽内作往复斜向移动，从而起到筛分作用。

所述限位槽下方开有空腔303，所述空腔303沿限位架32竖直方向安装有弹簧302，所述弹簧302用于提供筛板33在空腔303内有一定的弹性，使筛板33更好地进行筛分操作。

所述筛板33沿长度方向的外圈还设有防护罩，所述防护罩用于防护破碎后的颗粒散落外边，使土壤颗粒集中在筛板33上。

所述第一滚筒21通过第一转轴与第一电机201相连，所述第一转轴贯穿所述第一滚筒21并向外延伸与所述蜗轮4连接，所述第二滚筒22通过第二转轴与第二电机202相连。

所述反应釜6外还设置有加热套63，所述反应釜6进料腔体61的下方还设有阀门611，所述加热套63用于加热反应釜6，用以提供反应釜6所需的釜体温度。

所述搅拌机构5包括蜗杆502和搅拌桨504，所述搅拌桨504安装在所述蜗杆502的下端，所述蜗杆502上还装有定位块503，所述定位块503与所述反应釜6中心设置的轴套62相配合，所述蜗杆502上端开有与蜗轮4相啮合的蜗杆螺纹501，通过蜗杆502与蜗轮4的啮合传动，带动搅拌桨504转动，从而提高超临界二氧化碳流体与土壤中有机污染物的接触面积和接触几率，使土壤中的有机污染物得以充分的在超临界二氧化碳流体中溶解，并随超临界二氧化碳流体排出反应釜6后，通过压力的改变使有机污染物从土壤中分离出来。

所述进料腔体61向上延伸至所述筛分机构3中的筛板33下方，且所述进料腔体61最底端的斜面与所述筛板33的倾斜角度相等，以防止筛分后的细小土壤颗粒散落外边。

所述搅拌机构5、所述反应釜6及与所述反应釜6相连接的阀门管路均选用耐高温高压的不锈钢材质。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型的土壤治理装置，通过破碎机构2使土壤固体颗粒破碎成细小颗粒，然后通过筛分机构3使细小颗粒和难以处理破碎的树根和塑料制品进行分离，筛分后的土壤颗粒在反应釜6中通入超临界二氧化碳流体进行萃取操作，从而实现土壤中有机污染物的有效治理；同时，通过第一滚筒21的转动带动筛分机构3的运动，及通过第二滚筒22的转动带动搅拌机构5的转动，使整体土壤治理装置内部结构更加紧凑，减少了电机的设置和系统的复杂控制，从而使土壤治理成本更加低廉。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，其特征在于，所述土壤治理装置包括本体及连接在本体上的破碎机构、筛分机构、蜗轮、搅拌机构和反应釜；所述本体上端安装有原料仓，所述原料仓下方相对应的设置有破碎机构，所述破碎机构包括第一滚筒和第二滚筒，所述第一滚筒沿顺时针方向运动，所述第二滚筒沿逆时针方向运动；所述第一滚筒与所述筛分机构相连，并带动筛分机构动作；所述第二滚筒通过旋转轴与所述蜗轮可旋转的连接，所述蜗轮与所述搅拌机构啮合传动连接；所述搅拌机构安装于所述反应釜的中心位置，所述反应釜的左上方位置开设有进料腔体，所述进料腔体的上方开口与所述筛分机构相对应设置，所述反应釜的顶端靠右上方位置安装有进水管和排气管，所述反应釜的右侧壁靠上方位置安装有进气管，所述反应釜的左侧壁靠底部位置安装有排液管。

2.如权利要求1所述的基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，其特征在于，所述筛分机构包括摆臂、限位架和筛板；所述限位架呈门形结构，并斜向第二滚筒中心处设置，所述限位架上方门框为实体部分，其下方两门柱的内侧靠近上方门框部分开有限位槽；所述摆臂对称设置在所述第一滚筒的两侧，且所述摆臂一端固定在所述第一滚筒的偏心位置，另一端通过铰接轴与所述筛板的上端可活动的连接，所述筛板两侧架设在所述限位槽内，且所述筛板沿所述筛板的长度方向贯穿所述限位架并可在所述限位槽内移动。

3.如权利要求2所述的基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，其特征在于，所述限位槽下方开有空腔，所述空腔沿限位架竖直方向安装有弹簧。

4.如权利要求2所述的基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，其特征在于，所述筛板沿长度方向的外圈还设有防护罩。

5.如权利要求1所述的基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，其特征在于，所述第一滚筒通过第一转轴与第一电机相连，所述第一转轴贯穿所述第一滚筒并向外延伸与所述蜗轮连接，所述第二滚筒通过第二转轴与第二电机相连。

6.如权利要求1所述的基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，其特征在于，所述反应釜外还设置有加热套，所述反应釜进料腔体的下方还设有阀门。

7.如权利要求1所述的基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，其特征在于，所述搅拌机构包括蜗杆和搅拌桨，所述搅拌桨安装在所述蜗杆的下端，所述蜗杆上还装有定位块，所述定位块与所述反应釜中心设置的轴套相配合，所述蜗杆上端开有与蜗轮相啮合的蜗杆螺纹。

8.如权利要求1所述的基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，其特征在于，所述进料腔体向上延伸至所述筛分机构中的筛板下方，且所述进料腔体最底端的斜面与所述筛板的倾斜角度相等。

9.如权利要求1所述的基于超临界二氧化碳的土壤治理装置，其特征在于，所述搅拌机构、所述反应釜及与所述反应釜相连接的阀门管路均选用耐高温高压的不锈钢材质。