CN212914339U - 一种用于处理钠/钾废料的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化工废料处理设备的技术领域，更具体地说，它涉及一种用于处理钠/钾废料的装置，其技术方案要点包括：反应剂储罐；反应釜，反应釜内置有雾化喷头，反应剂储罐通过第一管道与雾化喷头相连通，在第一管道上设置有输送泵；冷却装置，设置于反应釜的外侧面上；气液分离装置，通过第二管道与反应釜相连通，第二管道上设置有真空泵；燃烧装置，通过第三管道与气液分离装置的排气口相连通；其中，反应剂储罐、反应釜、冷却装置、气液分离装置和燃烧装置之间均由PLC控制系统控制连接。本实用新型可以降低操作人员的人身安全隐患风险，具有安全性高、处理效率高和自动化程度高的优点。

Description

一种用于处理钠/钾废料的装置

技术领域

本实用新型涉及化工废料处理设备的技术领域，更具体地说，它涉及一种用于处理钠/钾废料的装置。

背景技术

钠/钾金属为强还原性金属，其性质非常活泼，在空气中可以自燃，遇水或者潮气能发生剧烈反应生成氢气，并放出热量。在钠/钾废弃物的处理过程中，如果没有安全的处置设备，很容易造成人身伤害和财产损失。

目前，申请号为201510513859.7的中国专利公开了一种实验室钠/钾废料处理方法及处理装置，公告号为CN204348209U的中国专利公开了一种金属钠与水的反应装置，从上述两份的公开专利文件来看均未配置有氮气保护装置，且在投料操作时，没有排空装置内的空气，钠/钾在空气存在的状态下与水反应，存在较大的安全隐患。

公告号为CN209093363U的中国专利公开了一种氮气保护钠/钾废料处理装置，其技术要点主要是在钠/钾废料处理上配置了氮气保护装置等一些安全措施，但是却未考虑反应产生的氢气聚集以及反应热、容器压力等方面的风险，仍旧存在一定的安全隐患。

因此如何解决上述钠/钾废料在处理过程中遇到的困难是目前亟需解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于处理钠/钾废料的装置，可以降低操作人员的人身安全隐患风险，具有安全性高、处理效率高和自动化程度高的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的，一种用于处理钠/钾废料的装置，包括：

反应剂储罐，用于储存反应剂；

反应釜，用于放置废料，所述反应釜内置有用于喷射反应剂至废料上的雾化喷头，所述反应剂储罐通过第一管道与所述雾化喷头相连通，在所述第一管道上设置有输送泵；

冷却装置，设置于所述反应釜的外侧面上；

气液分离装置，通过第二管道与所述反应釜相连通，所述第二管道上设置有真空泵，所述气液分离装置用于分离废料处理过程中产生的夹杂有液体的气体；

燃烧装置，通过第三管道与所述气液分离装置的排气口相连通；

其中，所述反应剂储罐、所述反应釜、所述冷却装置、所述气液分离装置和所述燃烧装置之间均由PLC控制系统控制连接。

在其中一个实施例中，所述冷却装置包括：

冷却水槽，用于盛放冷却水；

冷却夹套，设置于所述反应釜的外侧面，且所述冷却夹套通过第四管道与所述冷却水槽相连通，所述第四管道上设置有冷却泵。

在其中一个实施例中，所述冷却装置还包括：

第五管道，其一端与所述冷却夹套相连通，另一端与所述冷却水槽相连通，且所述第五管道的水平高度大于所述第四管道的水平高度。

在其中一个实施例中，所述燃烧装置包括：

燃烧火炬，通过所述第三管道连通于所述气液分离装置的排气口；

点火器，设置于所述燃烧火炬的顶部。

在其中一个实施例中，所述燃烧装置还包括：

回火防止器，设置于所述第三管道上。

在其中一个实施例中，所述反应釜包括：

釜体，具有内腔；

压力密封盖，铰接于所述釜体的开口部；

过滤板，设置于釜体的内腔中，所述过滤板将所述釜体的内腔分隔为放置腔和液体腔。

在其中一个实施例中，所述反应釜还包括：

压力表，设置于所述压力密封盖上，所述压力表用于检测所述釜体内的压力。

在其中一个实施例中，所述釜体的外侧面上开设有观察口，所述观察口与所述放置腔相连通，所述观察口上密封连接有透明板。

在其中一个实施例中，所述雾化喷头设置有多个，多个所述雾化喷头间隔设置于所述压力密封盖相对所述釜体的一侧侧壁上。

在其中一个实施例中，所述釜体的一侧设置有第六管道，所述第六管道上设置有循环泵，所述第六管道的一端与所述液体腔相连通，另一端与所述第一管道相连通。

上述一种用于处理钠/钾废料的装置，具有以下有益效果：

本实用新型由于采用的是雾状反应剂与钠/钾废料进行反应，反应激烈程度不高，可以通过控制各个泵体的启停，来控制反应的进程，反应的进程受压力表控制，当反应釜内压力过大，表示反应过快，PLC控制系统停止供给反应剂，则反应减缓；由于燃烧装置持续将产生的氢气烧掉，反应釜内压力下降，PLC控制系统发出指令，以再次进行反应进程，同时由于燃烧装置的作用，氢气燃烧生成水，不产生聚集，无爆炸的风险；冷却装置保证了散热，避免热聚集而造成的危险。

附图说明

图1是本实施例中用于处理钠/钾废料的装置的整体结构示意图；

图2是本实施例中反应釜与冷却装置之间的连接示意图。

图中：1、反应剂储罐；2、第一管道；3、反应釜；31、釜体；32、液体腔；33、放置腔；34、压力密封盖；35、压力表；4、第二管道；5、真空泵；6、第三管道；7、点火器；8、燃烧火炬；9、回火防止器；10、气液分离装置；11、冷却水槽；12、冷却泵；13、第四管道；14、循环泵；15、第六管道；16、输送泵；17、第五管道；18、冷却夹套；19、过滤板；20、雾化喷头；21、观察口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型，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实用新型的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1、图2所示，一种用于处理钠/钾废料的装置,包括由PLC控制系统控制连接的反应剂储罐1、反应釜3、冷却装置、气液分离装置10和燃烧装置。

具体的，反应剂储罐1用于储存反应剂，反应剂包括但不仅限于水、乙醇或水和醇类的混合物。

反应釜3用于放置钠/钾废料，反应釜3内置有用于喷射反应剂至钠/钾废料上的雾化喷头20，反应剂储罐1通过第一管道2与雾化喷头20相连通，第一管道2上设置有输送泵16，输送泵16用于将反应剂储罐1内的反应剂输送至反应釜3内，以使钠/钾废料与反应剂发生反应。由于采用的是雾化喷头20，当雾化喷头20将反应剂首先分散为雾状，再与钠/钾废料进行反应，因此反应进程并不激烈。

冷却装置设置于反应釜3的外侧面上，用于对反应釜3进行降温，降低处于反应釜3内反应进程的安全隐患，时刻对反应釜3进行降温，排除因高温而发生设备损坏或设备爆炸等风险。

气液分离装置10通过第二管道4与反应釜3相连通，第二管道4上设置有真空泵5，气液分离装置10用于分离钠/钾废料处理过程中产生的夹杂有液体的气体；反应釜3在开始反应时，真空泵5先对反应釜3进行抽真空，以排出反应釜3内的空气；除此之外，真空泵5还可将反应产生的氢气输送至气液分离装置10内。

燃烧装置通过第三管道6与气液分离装置10的排气口相连通，以对气液分离装置10分离出来的氢气进行燃烧，进一步防止氢气聚集而产生安全隐患。

具体的，冷却装置包括冷却水槽11和冷却夹套18，冷却水槽11用于盛放冷却用水，冷却夹套18设置于反应釜3的外侧面，且冷却夹套18通过第四管道13与冷却水槽11相连通，第四管道13上设置有冷却泵12，冷却泵12用于将冷却水槽11内的冷却用水输送至冷却夹套18内。进一步的，冷却装置还包括第五管道17，第五管道17的一端与冷却夹套18相连通，另一端与冷却水槽11相连通，且第五管道17的水平高度大于第四管道13的水平高度。通过第五管道17的设置，实现冷却水槽11与冷却夹套18两者之间的冷却用水循环，冷却泵12首先将冷却水槽11内的冷却用水输送至冷却夹套18内，待冷却夹套18内的冷却用水溢满时，位于冷却夹套18内的冷却用水经第五管道17流回冷却水槽11内，由于冷却用水实现了循环，因此对反应釜3的冷却降温作用更加显著。

具体的，燃烧装置包括燃烧火炬8和点火器7，燃烧火炬8通过第三管道6连通于气液分离装置10的排气口，点火器7设置于燃烧火炬8的顶部，当第三管道6将气液分离装置10内的氢气输送至燃烧火炬8时，PLC控制系统启动点火器7，点火器7即对燃烧火炬8内的氢气进行燃烧，防止氢气聚集而发生安全事故。进一步的，为了防止在燃烧时，第三管道6内的氢气回火至气液分离装置10，因此在第三管道6上还设置有回火防止器9，提升整体装置的安全稳定性和工作可靠性。

具体的，反应釜3包括釜体31、压力密封盖34和过滤板19，釜体31具有内腔，压力密封盖34铰接于釜体31的开口部，过滤板19设置于釜体31的内腔中，过滤板19将釜体31的内腔分隔为放置腔33和液体腔32。当操作人员需要分解钠/钾废料时，打开压力密封盖34，将钠/钾废料放置于过滤板19上，在本实施例中，过滤板19为多孔板，具有一定的结构强度，以承载钠/钾废料。在钠/钾废料反应过程中，产生的液体即流至液体腔32中，操作人员待钠/钾废料完全反应殆尽时，再进行处理。

进一步的，反应釜3还包括压力表35，压力表35设置于压力密封盖34上，用于检测釜体31内的压力。压力达到设定时，PLC控制系统停止输送泵16与循环泵14的工作；待压力下降时，PLC控制系统再次启动输送泵16与循环泵14。

为了使得操作人员能更直观地观察釜体31内钠/钾废料的反应进程，在釜体31的外侧面上还开设有观察口21，观察口21与放置腔33相连通，观察口21上密封连接有透明板。

作为优化，雾化喷头20设置有多个，多个雾化喷头20间隔设置于压力密封盖34相对釜体31的一侧侧壁上，在釜体31的一侧设置有第六管道15，第六管道15上设置有循环泵14，第六管道15的一端与液体腔32相连通，另一端与第一管道2相连通，循环泵14用于将液体腔32中的液体输送回雾化喷头20上，以节约反应剂。

本实施例的实施原理为：操作人员将反应釜3的压力密封盖34打开，放入一定量的需要处理的钠/钾废料，然后关闭密封盖；启动真空泵5，将反应釜3内的空气抽空；启动输送泵16，输送泵16将反应剂储罐1内的反应剂输送至雾化喷头20上，雾化喷头20对钠/钾废料进行喷淋；此时，釜体31内的压力达到设定值，输送泵16与循环泵14停止工作，启动真空泵5，以将釜体31内的氢气输送至气液分离装置10，同时启动燃烧装置；操作人员通过观察口21，观察钠/钾废料的反应进程，全部反应完成后，最后一次启动燃烧装置，以将剩余的氢气燃烧殆尽。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于处理钠/钾废料的装置，其特征在于，包括：

反应剂储罐，用于储存反应剂；

反应釜，用于放置废料，所述反应釜内置有用于喷射反应剂至废料上的雾化喷头，所述反应剂储罐通过第一管道与所述雾化喷头相连通，在所述第一管道上设置有输送泵；

冷却装置，设置于所述反应釜的外侧面上；

气液分离装置，通过第二管道与所述反应釜相连通，所述第二管道上设置有真空泵，所述气液分离装置用于分离废料处理过程中产生的夹杂有液体的气体；

燃烧装置，通过第三管道与所述气液分离装置的排气口相连通；

其中，所述反应剂储罐、所述反应釜、所述冷却装置、所述气液分离装置和所述燃烧装置之间均由PLC控制系统控制连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于处理钠/钾废料的装置，其特征在于，所述冷却装置包括：

冷却水槽，用于盛放冷却水；

冷却夹套，设置于所述反应釜的外侧面，且所述冷却夹套通过第四管道与所述冷却水槽相连通，所述第四管道上设置有冷却泵。

3.根据权利要求2所述的一种用于处理钠/钾废料的装置，其特征在于，所述冷却装置还包括：

第五管道，其一端与所述冷却夹套相连通，另一端与所述冷却水槽相连通，且所述第五管道的水平高度大于所述第四管道的水平高度。

4.根据权利要求1所述的一种用于处理钠/钾废料的装置，其特征在于，所述燃烧装置包括：

燃烧火炬，通过所述第三管道连通于所述气液分离装置的排气口；

点火器，设置于所述燃烧火炬的顶部。

5.根据权利要求4所述的一种用于处理钠/钾废料的装置，其特征在于，所述燃烧装置还包括：

回火防止器，设置于所述第三管道上。

6.根据权利要求1所述的一种用于处理钠/钾废料的装置，其特征在于，所述反应釜包括：

釜体，具有内腔；

压力密封盖，铰接于所述釜体的开口部；

过滤板，设置于釜体的内腔中，所述过滤板将所述釜体的内腔分隔为放置腔和液体腔。

7.根据权利要求6所述的一种用于处理钠/钾废料的装置，其特征在于，所述反应釜还包括：

压力表，设置于所述压力密封盖上，所述压力表用于检测所述釜体内的压力。

8.根据权利要求6所述的一种用于处理钠/钾废料的装置，其特征在于：所述釜体的外侧面上开设有观察口，所述观察口与所述放置腔相连通，所述观察口上密封连接有透明板。

9.根据权利要求6所述的一种用于处理钠/钾废料的装置，其特征在于：所述雾化喷头设置有多个，多个所述雾化喷头间隔设置于所述压力密封盖相对所述釜体的一侧侧壁上。

10.根据权利要求6所述的一种用于处理钠/钾废料的装置，其特征在于：所述釜体的一侧设置有第六管道，所述第六管道上设置有循环泵，所述第六管道的一端与所述液体腔相连通，另一端与所述第一管道相连通。

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