本發(fā)明涉及碳源轉(zhuǎn)化反應(yīng),具體是一種濕垃圾制備碳源用的轉(zhuǎn)化反應(yīng)處理器及處理方法。
背景技術(shù):
1、濕垃圾制碳源的技術(shù)原理主要基于濕垃圾中的有機(jī)物含量高、易生物降解等特點(diǎn)。通過特定的工藝處理,如高溫酶解、化學(xué)氧化、發(fā)酵等,可以將濕垃圾中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子碳源,這些碳源可以用于污水處理、土壤改良等領(lǐng)域。
2、在進(jìn)行濕垃圾制備碳源的過程中,需要對(duì)濕垃圾制備的漿體進(jìn)行攪拌,攪拌時(shí)存在輔料與漿體混合不充分或混合時(shí)間較長(zhǎng)的問題,且難以在攪拌過程中對(duì)轉(zhuǎn)化反應(yīng)的程度進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)。市面上的反應(yīng)處理設(shè)備,不僅生產(chǎn)效率無法滿足日益增加的生產(chǎn)需要,所制備的碳源品質(zhì)也難以得到保證。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種濕垃圾制備碳源用的轉(zhuǎn)化反應(yīng)處理器及處理方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種濕垃圾制備碳源用的轉(zhuǎn)化反應(yīng)處理器,包括外桶體,外桶體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有內(nèi)桶體,外桶體上安裝有固定組件,外桶體底端安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī),驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸上安裝有主轉(zhuǎn)軸,主轉(zhuǎn)軸分別貫穿外桶體和內(nèi)桶體,主轉(zhuǎn)軸上安裝有若干攪拌組件,內(nèi)桶體內(nèi)滑動(dòng)安裝有加熱組件,內(nèi)桶體頂端安裝有第一電動(dòng)伸縮桿,第一電動(dòng)伸縮桿輸出軸貫穿內(nèi)桶體頂端并與加熱組件連接,內(nèi)桶體頂端安裝有投料裝置,內(nèi)桶體頂端和底端均設(shè)有電閥門;固定組件包括第二電動(dòng)伸縮桿,第二電動(dòng)伸縮桿安裝在外桶體內(nèi),第二電動(dòng)伸縮桿輸出軸上安裝有固定塊;加熱組件包括加熱環(huán),加熱環(huán)內(nèi)設(shè)有若干加熱管道,加熱管道與外部熱源連接,加熱環(huán)之間連接有滑動(dòng)連桿,第一電動(dòng)伸縮桿與滑動(dòng)連桿連接,加熱管道滑動(dòng)安裝在內(nèi)桶體內(nèi)。
3、外桶體內(nèi)安裝有控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)用于控制整個(gè)轉(zhuǎn)化反應(yīng)處理器;投料裝置用于向內(nèi)桶體內(nèi)投加氧化劑等輔料,外部熱源用于向加熱管道內(nèi)輸送加熱介質(zhì)。
4、控制系統(tǒng)開啟第二電動(dòng)伸縮桿,第二電動(dòng)伸縮帶動(dòng)固定塊伸出,對(duì)內(nèi)桶體進(jìn)行固定夾持,使內(nèi)桶體無法轉(zhuǎn)動(dòng)。將濕垃圾的粉碎漿體加入內(nèi)桶體,控制系統(tǒng)控制外部熱源向加熱管道內(nèi)充入加熱介質(zhì),介質(zhì)在加熱管道內(nèi)循環(huán)流動(dòng),介質(zhì)的熱量通過加熱環(huán)傳導(dǎo)至內(nèi)桶體,內(nèi)桶體將熱量傳導(dǎo)至內(nèi)部漿體,對(duì)漿體進(jìn)行加熱,控制系統(tǒng)開啟驅(qū)動(dòng)電機(jī),驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)主轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),主轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)攪拌組件旋轉(zhuǎn),攪拌組件旋轉(zhuǎn)對(duì)漿體進(jìn)行攪動(dòng),使?jié){體受熱均勻,當(dāng)漿體溫度到達(dá)預(yù)設(shè)值后,控制系統(tǒng)開啟投料裝置,投料裝置將輔料投入內(nèi)桶體內(nèi),在攪拌組件作用下,使得輔料和漿體充分混合。
5、內(nèi)桶體上設(shè)有卡位滑槽,卡位滑槽內(nèi)滑動(dòng)安裝有旋轉(zhuǎn)卡位組件,內(nèi)桶體上設(shè)有滑孔,滑動(dòng)連桿滑動(dòng)安裝在滑孔內(nèi),內(nèi)桶體上設(shè)有滑動(dòng)環(huán)槽,加熱環(huán)滑動(dòng)安裝在滑動(dòng)環(huán)槽內(nèi),內(nèi)桶體上設(shè)有若干過濾網(wǎng),內(nèi)桶體內(nèi)壁上設(shè)有若干振蕩塊,內(nèi)桶體上設(shè)有若干環(huán)形滑軌,內(nèi)桶體通過環(huán)形滑軌與外桶體轉(zhuǎn)動(dòng)連接,內(nèi)桶體內(nèi)設(shè)有濾液流道,濾液流道通過管道與外部集液箱連通。
6、旋轉(zhuǎn)卡位組件包括卡位塊,卡位塊滑動(dòng)安裝在卡位滑槽內(nèi),卡位塊與內(nèi)桶體之間安裝有復(fù)位彈簧,卡位塊上設(shè)有第一斜面,第一斜面上滑動(dòng)連接有推動(dòng)塊,推動(dòng)塊上設(shè)有第二斜面,第一斜面與第二斜面貼合,推動(dòng)塊滑動(dòng)安裝在卡位滑槽內(nèi),推動(dòng)塊底端安裝有傳動(dòng)桿。
7、當(dāng)轉(zhuǎn)化反應(yīng)結(jié)束后,控制系統(tǒng)控制第二電動(dòng)伸縮桿輸出軸回縮,固定組件斷開對(duì)內(nèi)桶體的夾持,之后開啟第一電動(dòng)伸縮桿,第一電動(dòng)伸縮桿輸出軸帶動(dòng)加熱組件上升,加熱組件上的加熱環(huán)斷開對(duì)過濾網(wǎng)的封堵,轉(zhuǎn)化反應(yīng)后的液態(tài)產(chǎn)物得以從過濾網(wǎng)流出,加熱組件上升至一定高度后,其上的加熱環(huán)對(duì)傳動(dòng)桿產(chǎn)生擠壓,傳動(dòng)桿受壓并帶動(dòng)推動(dòng)塊向上滑動(dòng),推動(dòng)塊通過第二斜面擠壓卡位塊上的第一斜面,在擠壓作用下,卡位塊受壓滑出卡位槽,控制系統(tǒng)再次開啟驅(qū)動(dòng)電機(jī),驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)攪拌組件旋轉(zhuǎn),攪拌組件上的刮板在旋轉(zhuǎn)過程中受到卡位塊的阻擋,刮板推動(dòng)卡位塊,卡位塊帶動(dòng)內(nèi)桶體一起跟隨攪拌組件旋轉(zhuǎn),內(nèi)桶體旋轉(zhuǎn)時(shí),將內(nèi)部的液態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物離心甩出過濾網(wǎng),液態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物流入濾液流道,再通過管道進(jìn)入外部集液箱,當(dāng)離心完畢后,控制系統(tǒng)開啟內(nèi)桶體和外桶體底部的電閥門,同時(shí),使加熱組件下降復(fù)位,并對(duì)內(nèi)桶體進(jìn)行再次夾持固定,之后,配合攪拌組件,對(duì)內(nèi)桶體內(nèi)的固體廢料進(jìn)行排出,攪拌組件上的刮板對(duì)內(nèi)桶體內(nèi)壁及過濾網(wǎng)進(jìn)行刮掃,防止固體廢料附著在內(nèi)桶體上,從而達(dá)到通過攪拌組件帶動(dòng)內(nèi)桶體離心,進(jìn)行固液分離的目的。
8、攪拌組件包括攪拌連接件,攪拌連接件安裝在主轉(zhuǎn)軸上,攪拌連接件上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有攪拌桿,攪拌桿上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有若干攪拌葉片,攪拌桿內(nèi)滑動(dòng)安裝有振蕩組件,振蕩組件與攪拌葉片嚙合傳動(dòng),攪拌連接件上安裝有彈簧伸縮桿,彈簧伸縮桿端頭與攪拌桿連接,攪拌連接件上安裝有檢測(cè)組件,檢測(cè)組件與攪拌桿貼合,攪拌桿一端安裝有刮板。
9、攪拌桿上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)孔,攪拌桿通過轉(zhuǎn)動(dòng)孔轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在攪拌連接件上,攪拌桿上設(shè)有撥片,撥片與彈簧伸縮桿端頭連接,攪拌桿上設(shè)有葉片轉(zhuǎn)桿,攪拌葉片轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在葉片轉(zhuǎn)桿上,攪拌桿上設(shè)有曲型斜坡。
10、攪拌葉片包括半幅齒輪,半幅齒輪上安裝有葉片本體,半幅齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在葉片轉(zhuǎn)桿上,半幅齒輪與振蕩組件嚙合傳動(dòng);振蕩組件包括振蕩桿,振蕩桿與半幅齒輪嚙合傳動(dòng),振蕩桿滑動(dòng)安裝在攪拌桿內(nèi),振蕩桿一端安裝有傳動(dòng)彈簧,傳動(dòng)彈簧與攪拌桿連接,振蕩桿另一端安裝有滾輪連接片,滾輪連接片之間轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有傳動(dòng)輪,傳動(dòng)輪與振蕩塊位于同一水平面,振蕩桿兩側(cè)設(shè)有齒槽,傳動(dòng)彈簧的彈力系數(shù)小于彈簧伸縮桿內(nèi)彈簧的彈力系數(shù)。
11、攪拌時(shí),振蕩組件隨著攪拌組件一起旋轉(zhuǎn),當(dāng)振蕩組件上的傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)至振蕩塊位置處時(shí),傳動(dòng)輪在扭矩作用下滑過振蕩塊,在滑動(dòng)過程中,傳動(dòng)輪受到振蕩塊凸起造成的擠壓,傳動(dòng)輪帶動(dòng)振蕩桿回縮,振蕩桿回縮過程中帶動(dòng)攪拌片上的半幅齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),半幅齒輪帶動(dòng)葉片本體產(chǎn)生擺動(dòng),當(dāng)傳動(dòng)輪滑過振蕩塊后,在傳動(dòng)彈簧作用下,振蕩桿復(fù)位,同時(shí)帶動(dòng)攪拌葉片反向擺動(dòng),如此往復(fù),使得攪拌葉片在攪拌過程中,同步產(chǎn)生往復(fù)振蕩的效果,讓漿體更加快速充分的受熱和混合。
12、檢測(cè)組件包括檢測(cè)外殼和檢測(cè)桿,檢測(cè)外殼安裝在攪拌連接件上,檢測(cè)桿一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有檢測(cè)輪,檢測(cè)桿另一端安裝有檢測(cè)塊,檢測(cè)塊滑動(dòng)安裝在檢測(cè)外殼內(nèi),檢測(cè)外殼內(nèi)滑動(dòng)安裝有壓電元件,檢測(cè)外殼上安裝有彈性隔膜,壓電元件位于檢測(cè)塊與彈性隔膜之間,檢測(cè)輪與曲型斜坡貼合,曲型斜坡為凸輪結(jié)構(gòu)。
13、常規(guī)狀態(tài)下,攪拌桿在彈簧伸縮桿彈力作用下不發(fā)生偏轉(zhuǎn),此時(shí),曲型斜坡僅與檢測(cè)輪貼合,不發(fā)生擠壓,當(dāng)攪拌桿偏轉(zhuǎn)時(shí),曲型斜坡對(duì)檢測(cè)輪產(chǎn)生擠壓,擠壓隨著曲型斜坡的偏轉(zhuǎn)角度增加而增大。
14、攪拌時(shí),由于漿體為大分子有機(jī)物,在攪拌葉片攪拌時(shí)會(huì)受到來自漿體的阻力,攪拌葉片將阻力傳遞至攪拌桿,攪拌桿受到阻力后在攪拌連接件上產(chǎn)生偏轉(zhuǎn),攪拌桿上的撥片對(duì)彈簧伸縮桿端頭施加扭矩,彈簧伸縮桿在扭矩作用下回縮,攪拌桿偏轉(zhuǎn)時(shí),曲型斜坡對(duì)檢測(cè)輪產(chǎn)生擠壓,檢測(cè)輪受到擠壓后帶動(dòng)檢測(cè)桿滑動(dòng),檢測(cè)桿帶動(dòng)檢測(cè)塊滑動(dòng),檢測(cè)塊帶動(dòng)壓電元件移動(dòng),壓電元件在彈性隔膜及檢測(cè)塊的擠壓下產(chǎn)生電荷,電荷通過導(dǎo)線傳遞至控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)通過分析電信號(hào)的強(qiáng)弱,可分析出攪拌桿的偏轉(zhuǎn)角度,攪拌桿偏轉(zhuǎn)角度越大,證明漿體內(nèi)的大分子有機(jī)物越多,隨著轉(zhuǎn)化反應(yīng)的進(jìn)行,大分子有機(jī)物被逐步轉(zhuǎn)化為中小分子有機(jī)物,隨著中小分子有機(jī)物的增多,漿體的流動(dòng)性增大,從而使得攪拌葉片受到的阻力減小,攪拌葉片阻力減小使得攪拌桿的偏轉(zhuǎn)減小,相應(yīng)的壓電元件產(chǎn)生的電信號(hào)減弱,控制系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)電信號(hào)的變化,判斷漿體的轉(zhuǎn)化程度。
15、一種濕垃圾制備碳源用的轉(zhuǎn)化反應(yīng)處理方法,該轉(zhuǎn)化反應(yīng)處理方法包括如下步驟:
16、s1、對(duì)濕垃圾進(jìn)行篩選和殺菌,之后,對(duì)濕垃圾進(jìn)行粉碎;把粉碎的漿體投至內(nèi)桶體中;
17、s2、利用加熱組件對(duì)內(nèi)桶體中的漿體進(jìn)行加熱,同時(shí),利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)主轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),主轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)攪拌組件旋轉(zhuǎn),攪拌組件對(duì)漿體進(jìn)行攪拌和振蕩,使?jié){體在高溫中水解;
18、s3、利用投料裝置向內(nèi)桶體內(nèi)投入輔料,并利用加熱組件控制內(nèi)桶體內(nèi)部反應(yīng)溫度,對(duì)漿體進(jìn)行高溫氧化處理;
19、s4、利用第一電動(dòng)伸縮桿抬升加熱組件,驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過主轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)攪拌組件旋轉(zhuǎn),攪拌組件帶動(dòng)內(nèi)桶體旋轉(zhuǎn),內(nèi)桶體對(duì)內(nèi)部漿體進(jìn)行離心,對(duì)離心出來的液態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行收集處理,制備出碳源。
20、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
21、1、利用加熱組件對(duì)漿體加熱,同時(shí),配合第一電動(dòng)伸縮桿,實(shí)現(xiàn)對(duì)濾網(wǎng)的阻斷。利用加熱組件上升,觸發(fā)旋轉(zhuǎn)卡位組件,使攪拌組件可以通過旋轉(zhuǎn)卡位組件帶動(dòng)內(nèi)桶體進(jìn)行離心旋轉(zhuǎn),配合濾液流道,實(shí)現(xiàn)對(duì)液體反應(yīng)產(chǎn)物分離及收集的目的;利用攪拌組件輔助排出固體廢料,攪拌組件上的刮板對(duì)內(nèi)桶體內(nèi)壁及過濾網(wǎng)進(jìn)行刮掃,防止固體廢料附著在內(nèi)桶體上,最終實(shí)現(xiàn)固液分離的目的。
22、2、利用攪拌葉片將攪拌時(shí)漿體產(chǎn)生的阻力傳遞至攪拌桿,攪拌桿上的曲型斜坡對(duì)檢測(cè)輪產(chǎn)生擠壓,檢測(cè)輪將擠壓力轉(zhuǎn)化為檢測(cè)塊的位移,再將檢測(cè)塊的位移轉(zhuǎn)化為對(duì)壓電元件的壓力,控制系統(tǒng)通過分析壓電元件發(fā)出電信號(hào)的強(qiáng)弱,分析出攪拌桿的偏轉(zhuǎn)角度,通過對(duì)電信號(hào)的監(jiān)測(cè),進(jìn)而分析出漿體流動(dòng)性變化,從而判斷出轉(zhuǎn)化反應(yīng)的程度,達(dá)到對(duì)漿體轉(zhuǎn)化程度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的目的。
23、3、利用加熱組件對(duì)內(nèi)桶體內(nèi)的漿體進(jìn)行加熱,使?jié){體達(dá)到轉(zhuǎn)化反應(yīng)所需的溫度,再利用攪拌組件對(duì)漿體進(jìn)行攪拌,使?jié){體受熱均勻,防止局部過熱,導(dǎo)致輔料中的成分失去活性,同時(shí),也使得輔料和漿體充分混合,提高轉(zhuǎn)化反應(yīng)的效率。
24、4、通過振蕩塊的設(shè)置,使振蕩組件將受到的擠壓力轉(zhuǎn)化為在攪拌桿內(nèi)的滑移,再配合傳動(dòng)彈簧,使振蕩桿實(shí)現(xiàn)往復(fù)滑移,振蕩桿在往復(fù)滑移過程中帶動(dòng)與之嚙合的攪拌葉片來回?cái)[動(dòng),使得攪拌葉片在攪拌過程中,同步產(chǎn)生往復(fù)振蕩的效果,讓漿體更加快速充分的受熱和混合。