一种竹材加工废水的水热转化装置的制作方法

本发明涉及竹材加工装置，特别是涉及一种竹材加工废水的水热转化装置。

背景技术：

1、竹材是一种生长快、分布广、产量高的可再生资源，竹染色加工是竹制品精深加工的一种方式，可以有效提高竹材的耐候性和美观度，但伴随产生了含有有机氮类废水。

2、现有研究表时应用超临界水热氧化法处理竹材热处理废水，有机氮类物质降解率达到95％以上，是一种针对此类废水快速高效的处理方法。

3、但临界水是一种压力超过220个大气压、温度超过374℃的条件。该条件较为苛刻，在实验室条件下运用厚壁毛细石英管通过氢火焰氧机，实现石英管两端封闭，再通过高温炉加热实现超临界水热条件。此法处理样品量以毫升计，主要用于实验室研究。另一种是采用金属制耐压釜体加热产生超临界水热条件，但这类设备存在釜体和釜盖密封不易的问题。由于超临界水热温度超过374℃一般的高分子材料都无法耐受如此高的温度，因此现有此类设备一般采用两种方法解决，一种是在釜体与釜盖处设计铜制金属硬密封圈，利用金属铜延展性较好的特性实现密封，但铜制层无弹性回复功能，因此在多次使用后密封效果会急剧下降。另一种是釜体和釜盖间采用石墨垫片实现密封，但在高温高压下石墨垫片多为一次性部件且价格较高。

4、综上所述，釜体和釜盖密封已成为超临界水热法在废水转化利用的瓶颈问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种竹材加工废水的水热转化装置，以解决上述现有技术存在的问题，以竹加工染色废水为处量对象，通过超临界水热氧化法，实现连续式、大处理量的目标，整个水热釜体较易实现超临界水热的密封目标，并可重复多次使用，对环境绿色无污染。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种竹材加工废水的水热转化装置，包括釜体和釜盖；所述釜体的底部为敞口设置，所述釜盖设置于所述釜体底部的敞口处，所述釜盖用于封闭所述釜体的底部；所述釜体的内顶部设置有臭氧发生器，所述臭氧发生器用于超临界水热条件下废水体中有机氮化学物的氧化；所述釜体的外部中上部设置有加热炉，所述加热炉用于对所述釜体内的废水加热；所述釜体的外部中部设置有保温套；所述釜体的外部中下部设置有冷水套；还包括加料系统，所述加料系统的出料端贯穿所述釜盖与所述釜体内部相连通。

4、可选的，所述加料系统包括增压泵和加料罐；所述增压泵的进口与所述加料罐相连通，所述增压泵的出口通过管路贯穿所述釜盖与所述釜体内部相连通。

5、可选的，所述釜盖底部设置有压力计，所述压力计用于检测所述釜体内部的压力。

6、可选的，所述釜体内位于所述保温套的顶部设置有防辐射及对流挡板，所述防辐射及对流挡板用于防止所述釜体内上部超临界条件下的水体与所述釜体内中部水体间产生能量传递。

7、可选的，所述防辐射及对流挡板为镀银锌板。

8、可选的，还包括储存系统，所述储存系统包括储存罐和出料管；所述出料管的一端位于所述釜体内顶部，所述出料管的另一端沿所述釜体内部向下延伸贯穿所述釜盖后与所述储存罐相连通。

9、可选的，还包括温度测定传感器，所述温度测定传感器贯穿所述釜盖后延伸至所述釜体的内顶部，所述温度测定传感器用于所述釜体内顶部的超临界水热温度测定。

10、可选的，所述冷水套上设置有循环水出入口。

11、可选的，所述釜体与所述釜盖之间通过紧固螺栓相连接。

12、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

13、本发明竹材加工废水的水热转化装置，采用反应釜倒置设计，反应釜体顶部设有加热套体，将釜盖设计在釜体底部，釜体与釜盖之间设有冷却装置，釜体底部和釜盖保持在220℃以内，可采用聚四氟乙烯o形圈实现密封。并设计有高压加压泵和出料口，实现竹加工废水大通量，连续式处理的目标。

技术特征：

1.一种竹材加工废水的水热转化装置，其特征在于，包括釜体和釜盖；所述釜体的底部为敞口设置，所述釜盖设置于所述釜体底部的敞口处，所述釜盖用于封闭所述釜体的底部；所述釜体的内顶部设置有臭氧发生器，所述臭氧发生器用于超临界水热条件下废水体中有机氮化学物的氧化；所述釜体的外部中上部设置有加热炉，所述加热炉用于对所述釜体内的废水加热；所述釜体的外部中部设置有保温套；所述釜体的外部中下部设置有冷水套；

2.根据权利要求1所述的竹材加工废水的水热转化装置，其特征在于，所述加料系统包括增压泵和加料罐；所述增压泵的进口与所述加料罐相连通，所述增压泵的出口通过管路贯穿所述釜盖与所述釜体内部相连通。

3.根据权利要求1所述的竹材加工废水的水热转化装置，其特征在于，所述釜盖底部设置有压力计，所述压力计用于检测所述釜体内部的压力。

4.根据权利要求1所述的竹材加工废水的水热转化装置，其特征在于，所述釜体内位于所述保温套的顶部设置有防辐射及对流挡板，所述防辐射及对流挡板用于防止所述釜体内上部超临界条件下的水体与所述釜体内中部水体间产生能量传递。

5.根据权利要求4所述的竹材加工废水的水热转化装置，其特征在于，所述防辐射及对流挡板为镀银锌板。

6.根据权利要求1所述的竹材加工废水的水热转化装置，其特征在于，还包括储存系统，所述储存系统包括储存罐和出料管；所述出料管的一端位于所述釜体内顶部，所述出料管的另一端沿所述釜体内部向下延伸贯穿所述釜盖后与所述储存罐相连通。

7.根据权利要求1所述的竹材加工废水的水热转化装置，其特征在于，还包括温度测定传感器，所述温度测定传感器贯穿所述釜盖后延伸至所述釜体的内顶部，所述温度测定传感器用于所述釜体内顶部的超临界水热温度测定。

8.根据权利要求1所述的竹材加工废水的水热转化装置，其特征在于，所述冷水套上设置有循环水出入口。

9.根据权利要求1所述的竹材加工废水的水热转化装置，其特征在于，所述釜体与所述釜盖之间通过紧固螺栓相连接。

技术总结本发明公开一种竹材加工废水的水热转化装置，涉及竹材加工装置技术领域，包括釜体和釜盖；釜盖用于封闭釜体的底部；釜体的内顶部设置有臭氧发生器；釜体的外部中上部设置有加热炉，加热炉用于对釜体内的废水加热；釜体的外部中部设置有保温套；釜体的外部中下部设置有冷水套；还包括加料系统，加料系统的出料端贯穿釜盖与釜体内部相连通。本发明竹材加工废水的水热转化装置，采用反应釜倒置设计，反应釜体顶部设有加热套体，将釜盖设计在釜体底部，釜体与釜盖之间设有冷却装置，釜体底部和釜盖保持在220℃以内，可采用聚四氟乙烯O形圈实现密封。并设计有高压加压泵和出料口，实现竹加工废水大通量，连续式处理的目标。技术研发人员：潘炘,庄晓伟,冯永顺,乔慧,杨伟明受保护的技术使用者：浙江省林业科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/9/26