一种处理厨余垃圾生成有机酸的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种处理厨余垃圾并生成有机酸的装置，包括有装置台，在该装置台上设置有熔融盐槽，在该熔融盐槽内插入有电加热棒，所述电加热棒伸出熔融盐槽的一端与外界温度控制仪电连接，还包括有用于将样品原料充分反应的反应器，该反应器水平放置于熔融盐槽内。该超／亚临界水处理装置可以通过改变升温条件来改变反应器中的水的超／亚临界状态，从而改变厨余垃圾的处理条件，应用本实用新型专利技术的超／亚临界水处理厨余垃圾生成有机酸的装置，能处理含水率较高的厨余垃圾，并且将厨余垃圾转换为工业上的甲酸、乙酸等有机酸，实现了厨余垃圾的资源化。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到对厨余垃圾进行超/亚临界水氧化处理并生成有机酸的 装置。
技术介绍
超/亚临界水(水的临界点374.2。C， 22. 1Mpa)因其具有密度和粘度小、扩 散速度大、介电常数小、具备有机溶剂的特性、离子积增大、同时具备了强酸 和强碱的催化剂特性等特点，从上个世纪80年代开始被应用在环保工程等方面， 其中超临界水氧化(Supercritical water oxidation, SCW0)处理技术更多被 用于含卤素塑料、杀虫剂、废炸药、黑液、下水污泥、受污染土壤等的分解净 化处理，特别在对多氯化联苯(PCB)、 二恶英类等难处理的有害物质表现有非 常好的处理效果。近年来，国外的众多研究机构逐渐开展将超/亚临界水技术应 用于生物质的资源化/能源化方面的研究，主要集中在生物质植物的糖化及糠醛 系列有机物的生产、生物质气化、制氢等方面。据报道，日本东北大学通过湿 式氧化(Wet oxidation, W0)技术处理稻壳等农业废弃物生产醋酸的研究也取 得了不错的进展。但据调査，关于利用超/亚临界水氧化技术专门从生物质废弃 物特别是厨余活垃圾生产高附加值化学产品的应用性研究在国内外都是不多见 的，其反应的装置目前还未公开。超/亚临界水氧化技术因具有对有机物的高分解度、处理后排放的水及尾气 无害于环境、易于应对急剧变化的废水、迅速的氧化反应有利于设备的小型化、 无固体残渣即不须二次处理、燃烧热可自动高效回收利用等优势可被用于以全 分解为目的的处理过程，比较而言，在超/亚临界水氧化的过程中反应速度有所 减缓，有利于调控反应条件从而得到目标中间产物及提高产物的产率。同时， 由于超(亚)临界水氧化的反应条件不如超临界水氧化剧烈，对设备材料的要求 相对较低，更具可操作性。基于以上的基础，由于城市生活垃圾的有机成分里， 主要是纤维类、淀粉类、高级脂肪酸类等(塑料另外处理)，应可以通过超(亚) 临界水氧化将这些大分子物质变成小分子的低级脂肪酸(醋酸、甲酸等)或其 它有机产物，从而实现垃圾的高效资源化处理。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的局限性，提供一种利用超/亚临界水 技术对厨余垃圾进行氧化的装置，该装置具有良好的运行稳定性和连续性，能 够处理高含水率的有机废弃物以及厨余垃圾，并且能够获得有价值的有机酸。为实现以上目的，本技术采取了以下的技术方案 一种处理厨余垃圾 并生成有机酸的装置，包括有装置台，在该装置台上设置有熔融盐槽，在该熔 融盐槽内插入有电加热棒，所述电加热棒伸出熔融盐槽的一端与外界温度控制 仪电连接，还包括有用于将样品原料充分反应的反应器，该反应器水平放置于 熔融盐槽内。该种处理厨余垃圾生成有机酸的装置其主要处理过程是将厨余垃圾预处理 后放入密闭反应器中，通过高温融熔盐对反应器进行加热，在高温、高压的超/ 亚临界状态后对厨余垃圾进行处理。在所述熔融盐槽内还设置有用于搅拌熔融盐槽内液体的搅拌器。搅拌器的 设置有助于将熔融盐槽内的液体充分搅拌混合，使得液体反应充分。在所述装置台上、所述熔融盐槽的旁侧还设置有用于冷却反应后的所述反 应器的冷却槽。冷却槽的设置方便了反应器的快速冷却。本技术与现有技术相比，具有如下优点该超/亚临界水处理装置可以 通过改变升温条件来改变反应器中的水的超/亚临界状态，从而改变厨余垃圾的 处理条件，应用本技术的超/亚临界水处理厨余垃圾生成有机酸的装置，能 处理含水率较高的厨余垃圾，并且将厨余垃圾转换为工业上的甲酸、乙酸等有 机酸，实现了厨余垃圾的资源化。附图说明图1是本技术处理厨余垃圾并生成有机酸的装置示意图； 图2是本技术反应器示意图； . 附图标记说明1、熔融盐槽，2、电加热棒，3、搅拌器，4、反应器，41、 卡套，42、反应钢管，5、冷却槽，6、装置台。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术的内容做进一步详细说明。实施例请参阅图l所示， 一种处理厨余垃圾并生成有机酸的装置，包括有装置台6，在该装置台6上设置有熔融盐槽1，在该熔融盐槽1内插入有电加热棒2， 电加热棒2伸出熔融盐槽1的一端与外界温度控制仪电连接，还包括有用于将 样品原料充分反应的反应器4，该反应器4水平放置于熔融盐槽1内。请参阅图2所示，本实施例中，反应器4的安装可选用SUS316材质、型号 为外径①二16mm、壁厚d二2mm、长度L=15cm的反应钢管42，同时将一对卡套41 套在每段反应钢管42的两端，拧紧形成密封性良好的反应器4，整个反应器由 一段15cm不锈钢管和两个配套卡套组成。进一步的，为使熔融盐槽l内的液体充分混合，在熔融盐槽l内还设置有 用于搅拌熔融盐槽1内液体的搅拌器3。更进一步的，为方便反应器4的快速冷却，在装置台6上、熔融盐槽1的 旁侧设置有用于冷却反应后的反应器4的冷却槽5。本实施例中该装置的工作流程如下熔融盐的制备将分析纯的腿03和NaN03等比例交替倒入熔融盐槽1中， 插入电加热棒2，使用温度控制仪(图中未示出)控制温度，接通电源，电加热 棒2开始加热，直至熔融盐槽1中的盐全部融化成无色透明液体，以后每次实 验前将熔融盐融化升温，实验便可以进行。实验步骤首先，将样品原料(厨余垃圾或厨余垃圾中代表性组成物质) 放入反应器4中，加入占反应器4容积30%的去离子水和过氧化氢溶液后将卡 套41用扳子拧紧，然后将反应器4水平放入已经加热到指定温度的熔融盐槽1 中，并水平匀速摇晃反应器4，反应器4内部急速升温升压，由于反应器4密闭， 高温造成反应器4内液体升温膨胀部分成为饱和蒸汽，使得反应在超/亚临界状 态下进行；反应时间到达后将反应器4迅速取出放入旁边的冷却槽中冷却几分 钟，待反应器中的液体恢复到常温后，打开反应器，收集反应后的产物进行分 析，反应后生成有机酸类物质(甲酸、乙酸等)。反应时间定义填充好的反应器在熔融盐中停留的时间； 反应温度定义加热介质熔融盐融化后均匀稳定的温度； 加氧量定义选取30%浓度的仏02作为氧化剂，原料中的碳完全反应生成二 氧化碳所需要的氧量，即为100%加氧量；本实施例中反应器4中的温度为250°C — 350°C，压强为8-20MPa左右。 下面以具体应用为例说明取烘干后的厨余垃圾(取自南方某大学食堂，主要成分菜花，骨头，大 米，菜叶，油，水等，充分混合粉碎成沫)粉末0.5g，放入反应器4中，加入 占反应器4容积30%的去离子水和过氧化氢溶液，加氧量为70%，在融熔盐槽 1中加热，在反应温度28CTC (压强达到10Mpa)、反应时间lmin的条件下，生成 有机酸碳转化率达到30. 4% 。 上列详细说明是针对本技术可行实施例的具体说明，该实施例并非用 以限制本技术的专利范围，凡未脱离本技术所为的等效实施或变更， 均应包含于本案的专利范围中。权利要求1、一种处理厨余垃圾生成有机酸的装置，包括有装置台(6)，其特征在于在该装置台(6)上设置有熔融盐槽(1)，在该熔融盐槽(1)内插入有电加热棒(2)，所述电加热棒(2)伸出熔融盐槽(1)的一端与外界温度控制仪电连接，还包括有用于将样品原料充分反应的反应器(4)，该反应器(4)水平放置于熔融盐槽(1)内。2、 如权利要求1所述的处理厨余垃圾生成有机酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理厨余垃圾生成有机酸的装置，包括有装置台（６），其特征在于：在该装置台（６）上设置有熔融盐槽（１），在该熔融盐槽（１）内插入有电加热棒（２），所述电加热棒（２）伸出熔融盐槽（１）的一端与外界温度控制仪电连接，还包括有用于将样品原料充分反应的反应器（４），该反应器（４）水平放置于熔融盐槽（１）内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周舟宇，李渊，李海滨，赵增立，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]