CN220907336U - 一种赤泥曝气装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于赤泥曝气技术领域，公开了一种赤泥曝气装置；解决了现有技术中曝气时气体和赤泥悬浮液无法充分接触混合，导致两者之间反应不完全的问题；其具体包括：若干个通过管路相互连通的子装置；子装置包括容器，容器顶部设有用于排出气体的出气口，容器侧面设有用于通入气体的进气口，容器内部设有与进气口连通的分流管；容器内部位于分流管上方设有搅拌装置，搅拌装置穿出容器顶部的通孔与驱动电机连接；进气口处设有电磁阀，容器内设有压力检测装置，电磁阀和压力检测装置均与控制器电性连接。本实用新型提供的曝气装置设有搅拌装置，能够让所通入的气体跟赤泥悬浮液接触混合，确保赤泥悬浮液和气体能充分反应。
Description
技术领域
本实用新型涉及赤泥曝气技术领域，尤其涉及一种赤泥曝气装置。
背景技术
赤泥是从铝土矿提取氧化铝过程中产生的强碱性工业废料，中国作为氧化铝生产大国，每年排放的赤泥高达1亿吨，但由于缺乏大规模综合利用赤泥的有效方法，累计堆存量已超过10亿吨。现阶段大多数氧化铝厂处理赤泥采用的方式为将赤泥运输到堆场，筑坝湿法堆存，靠自然沉降分离使部分碱液回收利用；另一种方法是将赤泥干燥脱水后堆存，山西赤泥的堆放多采用这种干法，该方法堆存虽然减少了堆存量及可增加堆存的高度，但处理成本增加，同时在雨水充足的条件下，也容易造成土地碱化及水的污染。
为了解决赤泥在堆存中的环境问题，需对赤泥曝气处置后使用。传统的曝气技术是在赤泥悬浮液中通入CO2气体，CO2气体可将赤泥中的碱性物质中和，生成盐类物质，使赤泥的PH值整体呈中性，满足使用要求，而后可作为建筑材料用于建筑领、公路建设领域、甚至可作为耕种土用于种植农作物。现有技术中试验室进行曝气技术时将赤泥悬浮液置于容器中，在容器底部铺设通气管通入CO2气体。这种曝气方式操作繁琐，每次曝气都要进行铺设管路；且通入的气体跟赤泥悬浮液无法充分接触，气体跟悬浮液相互反应时需要一定的压力才能充分反应，而这种曝气方式无法保证容器内部的压力，所以亟需一种能够重复利用、且能保证通入二氧化碳跟赤泥悬浮液充分反应的曝气装置。
实用新型内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种赤泥曝气装置，该装置采用了搅拌的方式使通入的气体和赤泥液充分混合，保证赤泥液与气体完全反应；并且设置压力检测装置，能够观测容器内部的压力；解决了现有技术曝气时气体和赤泥悬浮液无法充分混合接触，导致二者之间不完全反应的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种赤泥曝气装置，包括若干个通过管路相互连通的子装置；子装置包括容器，容器顶部设有用于排出气体的出气口，容器侧面设有用于通入气体的进气口，容器内部设有与进气口连通的分流管；容器内部位于分流管上方设有搅拌装置，搅拌装置与容器顶部的驱动电机连接；进气口处设有电磁阀，容器内设有压力检测装置，电磁阀和压力检测装置均与控制器电性连接。
在本方案中，曝气装置包括多个子装置，在实际作业时，可以根据赤泥悬浮液量来确定需要连接几个子装置，适用于大规模和小规模的曝气试验；设有搅拌装置，在曝气过程中进行搅拌，保证通入的气体跟赤泥充分混合；
在本方案中，设计压力检测装置、电磁阀以及控制器；压力检测装置用于采集容器内部的压力信息并发送给控制器；控制器用于接收到压力信息后根据压力信息调控电磁阀；电磁阀用于根据控制器的调控来改变进气口的气流量大小；在实际只使用中，通过控制器控制进气口的气流量，保证容器内部始终处于冲压状态；如果通入的气体跟赤泥反应被消耗掉，则容器内部的压力降低，压力降低被压力检测装置检测到，控制器根据压力信息调控电磁阀大小，及时给容器内部补入气体，保证容器内部压力稳定，进而保证气体跟赤泥液充分中和，能有效的提高气体对赤泥悬浮液的中和速率。
进一步地，分流管为环形结构，呈环形结构的分流管上开有若干个出气孔。
在本方案中，分流管设置在容器内部的管路上开有出气孔，从进气口进入分流管中的气体沿着分流管分布在容器内部，便于将气体分散分布在容器内部。
进一步地，出气孔内配置有防止赤泥进入分流管的透气帽。
进一步地，搅拌装置包括搅拌桨和搅拌轴，搅拌轴竖直设置，搅拌轴上端穿出通孔与驱动电机连接，搅拌轴下端与搅拌桨连接。
进一步地，搅拌桨为螺旋桨式搅拌桨，且设有两组；两组螺旋桨式搅拌桨间隔设置在搅拌轴上，位于下方的螺旋桨式搅拌桨螺旋方向向上，位于上方的螺旋桨式搅拌桨螺旋方向向下。
在本方案中，螺旋桨式搅拌桨在旋转时，可以将液体介质向螺旋方向推进，本方案中采用两组方向相反的螺旋桨式搅拌桨进行搅拌，位于下方的螺旋桨式搅拌桨将赤泥悬浮液向上推进，位于上方的螺旋桨式搅拌桨将赤泥悬浮液向下方推进，在螺旋桨的推动下两股赤泥悬浮液在容器中间混合；在曝气过程中，气体从下方通入，位于容器下部的赤泥悬浮液充分接触气体，但是位于容器上部的赤泥悬浮液不能充分接触气体，所以设计两组方向相反的螺旋桨式搅拌桨可以提高上下部分赤泥悬浮之间的混合程度，保证容器内部赤泥悬浮液全部充分接触气体。
进一步地，容器顶部的通孔内设有盘根盒，盘根盒内容置有高水基盘根；搅拌轴在通孔内与高水基盘根接触。
在本方案中，在通孔和搅拌轴之间设计高水基盘根可以增加二者之间的密封性，保证容器内部压力的稳定性。
进一步地，搅拌桨的材质为聚四氟乙烯。
在本方案中，聚四氟乙烯具有耐酸耐碱的性能，使用该材质的搅拌桨可以防止被赤泥悬浮液所腐蚀；且聚四氟乙烯材质表面光滑，使用后便于清洁。
进一步地，子装置有三个，分别为一号子装置、二号子装置和三号子装置；一号子装置的进气口连接供气装置，一号子装置的出气口通过管路连接二号子装置的进气口，二号子装置的出气口通过管路连接三号子装置的进气口，三号子装置的出气口连接气体收集装置。
在本方案中，通过该出气口连接进气口的方式将三组子装置连接起来，可以使用一路气体源同时进行三个子装置内部的反应，能提高所通入的气体的利用率。
进一步地，压力检测装置为压力传感器，压力传感器的探头穿进容器设置在容器内部。
在本方案中，压力传感器探头伸入容器内部，所检测到容器内压更加准确。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供的曝气装置设有搅拌装置，能够让所通入的气体跟赤泥悬浮液接触混合，确保赤泥悬浮液和气体能充分反应。
本实用新型提供的曝气装置设有压力检测装置，并在进气口处设计电磁阀，控制器根据压力检测装置检测的压力信息进行调控电磁阀，保证容器内部压力稳定，提高了赤泥和气体中和的速率。
附图说明
图1为一种赤泥曝气装置结构示意图；
图2为图1中A区域局部放大图；
图3为分流管结构示意图。
其中：1、容器；11、进气口；12、出气口；2、搅拌装置；21、搅拌桨；22、搅拌轴；23、盘根盒；24、高水基盘根；3、压力检测装置；4、分流管；41、透气帽；5、电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
如图1-图3所示，本实施例提供一种赤泥曝气装置，用于给赤泥悬浮液通入二氧化碳气体使其被中和；该装置在通入的气体通过搅拌的方式气体和赤泥液充分混合，保证二者之间完全反应；该装置还设有压力检测装置3，能够观测容器1内部的压力；解决了现有技术中曝气时气体跟赤泥悬浮液无法充分混合接触，使得反应不完全的问题；
其具体包括：若干个通过管路相互连通的子装置；在实际作业时，可以根据赤泥悬浮液量来确定子装置数量，赤泥悬浮液需要多少个子装置来容置则连接多少个子装置；子装置包括容器1，容器1顶部设有用于排出气体的出气口12，容器1侧面设有用于通入气体的进气口11，容器1内部设有与进气口11连通的分流管4，分流管4可以将气体分布在容器1各个位置；容器1内部位于分流管4上方设有搅拌装置2，搅拌装置2与容器1顶部的驱动电机连接；驱动电机驱动搅拌装置2在曝气过程中进行搅拌，保证通入的气体跟赤泥充分混合；
进气口11处设有电磁阀，容器1内设有压力检测装置3，电磁阀和压力检测装置3均与控制器电性连接；压力检测装置3用于采集容器1内部的压力信息并发送给控制器；控制器用于接收到压力信息后根据压力信息调控电磁阀；电磁阀用于根据控制器的调控来改变进气口11的气流量大小；在实际使用中，通过控制器控制进气口11的气流量，保证容器1内部始终处于冲压状态；如果通入的气体跟赤泥反应被消耗掉，则容器1内部的压力降低，压力降低被压力检测装置3检测到，控制器根据压力信息调控电磁阀大小，及时给容器1内部补入气体，保证容器1内部压力稳定，进而保证气体跟赤泥液充分反应，能有效的提高气体对赤泥悬浮液的中和速率。
分流管4为环形结构，呈环形结构的分流管4上开有若干个出气孔；该设计可以让从进气口11进入分流管4中的气体沿着分流管4分布在容器1内部，便于将气体分散分布在容器1内部。
出气孔内配置有防止赤泥进入分流管4的透气帽41。
搅拌装置2包括搅拌桨21和搅拌轴22，搅拌轴22竖直设置，搅拌轴22上端穿出通孔与驱动电机连接，搅拌轴22下端与搅拌桨21连接。
搅拌桨21为螺旋桨式搅拌桨21，且设有两组；两组螺旋桨式搅拌桨21间隔设置在搅拌轴22上，位于下方的螺旋桨式搅拌桨21螺旋方向向上，位于上方的螺旋桨式搅拌桨21螺旋方向向下；螺旋桨式搅拌桨21在旋转时，可以将液体介质向螺旋方向推进，本实施例中采用两组方向相反的螺旋桨式搅拌桨21进行搅拌，位于下方的螺旋桨式搅拌桨21将赤泥悬浮液向上推进，位于上方的螺旋桨式搅拌桨21将赤泥悬浮液向下方推进，在螺旋桨的推动下两股赤泥悬浮液在容器1中间混合；在曝气过程中，气体从下方通入，位于容器1下部的赤泥悬浮液充分接触气体，但是位于容器1上部的赤泥悬浮液不能充分接触气体，所以设计两组方向相反的螺旋桨式搅拌桨21可以提高上下部分赤泥悬浮之间的混合程度，保证容器1内部赤泥悬浮液全部充分接触气体。
容器1顶部的通孔内设有盘根盒23，盘根盒23内容置有高水基盘根24；搅拌轴22在通孔内与高水基盘根24接触；在通孔和搅拌轴22之间设计高水基盘根24可以增加二者之间的密封性，保证容器1内部压力的稳定性。
搅拌桨21的材质为聚四氟乙烯；聚四氟乙烯具有耐酸耐碱的性能，使用该材质的搅拌桨21可以防止被赤泥悬浮液所腐蚀；且聚四氟乙烯材质表面光滑，使用后便于清洁。
子装置有三个，分别为一号子装置、二号子装置和三号子装置；一号子装置的进气口11连接供气装置，一号子装置的出气口12通过管路连接二号子装置的进气口11，二号子装置的出气口12通过管路连接三号子装置的进气口11，三号子装置的出气口12连接气体收集装置；通过该出气口12连接进气口11的方式将三组子装置连接起来，可以使用一路气体源同时进行三个子装置内部的反应，能提高二氧化碳气体的利用率。
压力检测装置3为压力传感器，压力传感器的探头穿进容器1设置在容器1内部；压力传感器探头伸入容器1内部，所检测到容器1内压更加准确。
本实施例可采用以下型号电子元器件：
压力传感器：PX409-USBH系列压力传感器；
处理器：西门子可编程控制器6ED10521MD080BA1；
电磁阀：GSR-BR55-电磁阀。
本实施例的工作原理：
本实施例提供的曝气装置使用时，根据赤泥悬浮液的量确定需要三个子装置，并将三个子装置串联起来；在一号子装置的进气口11通入二氧化碳气体，二氧化碳气体通过进气口11进入分流管4中，沿着环状分流管4分布在容器1内部，与容器1内部被搅拌的悬浮液充分混合接触并反应；多余的二氧化碳气体从一号子装置的出气口12排出沿着管道进入二号子装置的进气口11，再通过二号子装置的分流管4分散在二号子装置的容器1内部，与二号子装置容器1内部的悬浮液反应；多余的二氧化碳从二号子装置的出气口12排出沿着管道进入三号子装置的进气口11，再通过三号子装置的分流管4分散在三号子装置容器1内部，与三号子装置容器1内部的悬浮液反应，反应后的多余的二氧化碳气体从三号子装置的出气口12排出进入气体收集装置。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种赤泥曝气装置，其特征在于：包括若干个通过管路相互连通的子装置；所述子装置包括容器(1)，所述容器(1)顶部设有用于排出气体的出气口(12)，所述容器(1)侧面设有用于通入气体的进气口(11)，所述容器(1)内部设有与所述进气口(11)连通的分流管(4)；
所述容器(1)内部位于所述分流管(4)上方设有搅拌装置(2)，所述搅拌装置(2)与所述容器(1)顶部的驱动电机连接；
所述进气口(11)处设有电磁阀(5)，所述容器(1)内设有压力检测装置(3)，所述电磁阀(5)和所述压力检测装置(3)均与控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的赤泥曝气装置，其特征在于：所述分流管(4)为环形结构，呈环形结构的所述分流管(4)上开有若干个出气孔。
3.根据权利要求2所述的赤泥曝气装置，其特征在于：所述出气孔内配置有防止赤泥进入所述分流管(4)的透气帽(41)。
4.根据权利要求1所述的赤泥曝气装置，其特征在于：所述搅拌装置(2)包括搅拌桨(21)和搅拌轴(22)，所述搅拌轴(22)竖直设置，所述搅拌轴(22)上端穿出通孔与所述驱动电机连接，所述搅拌轴(22)下端与所述搅拌桨(21)连接。
5.根据权利要求4所述的赤泥曝气装置，其特征在于：所述搅拌桨(21)为螺旋桨式搅拌桨，且设有两组；两组所述螺旋桨式搅拌桨间隔设置在所述搅拌轴(22)上，位于下方的螺旋桨式搅拌桨螺旋方向向上，位于上方的螺旋桨式搅拌桨螺旋方向向下。
6.根据权利要求4所述的赤泥曝气装置，其特征在于：所述容器(1)顶部的通孔内设有盘根盒(23)，所述盘根盒(23)内容置有高水基盘根(24)；所述搅拌轴(22)在所述通孔内与所述高水基盘根(24)接触。
7.根据权利要求4所述的赤泥曝气装置，其特征在于：所述搅拌桨(21)的材质为聚四氟乙烯。
8.根据权利要求1所述的赤泥曝气装置，其特征在于：所述子装置有三个，分别为一号子装置、二号子装置和三号子装置；所述一号子装置的所述进气口(11)连接供气装置，所述一号子装置的所述出气口(12)通过管路连接所述二号子装置的所述进气口(11)，所述二号子装置的所述出气口(12)通过管路连接所述三号子装置的所述进气口(11)，所述三号子装置的所述出气口(12)连接气体收集装置。
9.根据权利要求1所述的赤泥曝气装置，其特征在于：所述压力检测装置(3)为压力传感器，所述压力传感器的探头穿进所述容器(1)设置在所述容器(1)内部。
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