公布日：2024.12.13
申請日：2024.10.28
分類號：C02F11/143(2019.01)I;C02F11/18(2006.01)I;B01F27/112(2022.01)I;B01F27/70(2022.01)I;B01F35/52(2022.01)I
摘要
本發明屬于污泥脫水技術領域，具體地涉及一種基于二氧化碳水合物的污泥脫水裝置及脫水工藝，其包括反應室，反應室內轉動安裝翻料組件，翻料組件包括大轉軸、固定板和轉動板，固定板固定安裝在大轉軸上，大轉軸內轉動安裝小轉軸，小轉軸上固定安裝轉動板。本發明通過翻料組件替換攪拌組件，降低對裝置對污泥結構的破壞，避免對二氧化碳水合物的破壞，提高二氧化碳與污泥中水分的混合反應速率；具體通過氣缸推動齒輪移動，使傳動環內部的伸縮頭抵接壓塊，電機轉動壓縮蓄力彈簧并帶動轉動板轉動，此時擴展腔內部的空間增加，壓腔內部的空間較少，轉動板擠壓壓腔內的污泥，將其壓碎，避免反應室內部的低溫環境導致污泥變硬。
權利要求書
1.一種基于二氧化碳水合物的污泥脫水裝置，其特征在于：包括反應室（11），反應室（11）上分別安裝進液口（2）和排氣口（3），反應室（11）頂部和底部分別安裝進料口（7）和排料口（8），進料口（7）和排料口（8）分別連接上蓋板（10）和下擋板（9），反應室（11）內轉動安裝翻料組件（6），翻料組件（6）包括大轉軸（61）、固定板（62）和轉動板（63），所述大轉軸（61）安裝在反應室（11）內，固定板（62）固定安裝在大轉軸（61）上，大轉軸（61）內轉動安裝小轉軸（67），小轉軸（67）上固定安裝轉動板（63），反應室（11）外側安裝傳動組件（5），傳動組件（5）分別帶動大轉軸（61）和小轉軸（67）轉動。
2.根據權利要求1所述的一種基于二氧化碳水合物的污泥脫水裝置，其特征在于：所述翻料組件（6）還包括折疊擋板（64），所述大轉軸（61）上開設轉動腔（66），轉動板（63）位于轉動腔（66）內轉動，轉動板（63）通過折疊擋板（64）與大轉軸（61）連接。
3.根據權利要求2所述的一種基于二氧化碳水合物的污泥脫水裝置，其特征在于：所述傳動組件（5）包括電機（51）、齒輪（54）和傳動環（55），所述電機（51）輸出端安裝轉動套（52），轉動套（52）內安裝氣缸（53），氣缸（53）輸出端連接齒輪（54），齒輪（54）上同軸安裝傳動環（55），傳動環（55）內安裝伸縮頭（56）。
4.根據權利要求3所述的一種基于二氧化碳水合物的污泥脫水裝置，其特征在于：所述翻料組件（6）還包括連接套（68），連接套（68）套設在小轉軸（67）上并與大轉軸（61）固定連接，連接套（68）內安裝內齒（57），齒輪（54）與內齒（57）嚙合。
5.根據權利要求4所述的一種基于二氧化碳水合物的污泥脫水裝置，其特征在于：所述小轉軸（67）上固定安裝壓塊（69），連接套（68）內部固定安裝固定塊（58），壓塊（69）通過蓄力彈簧（59）與固定塊（58）連接，所述伸縮頭（56）抵接壓塊（69）。
6.根據權利要求2所述的一種基于二氧化碳水合物的污泥脫水裝置，其特征在于：所述轉動板（63）通過復位彈簧（65）與大轉軸（61）連接。
7.根據權利要求1所述的一種基于二氧化碳水合物的污泥脫水裝置，其特征在于：所述反應室（11）外側安裝保溫桶（1），保溫桶（1）底部安裝支撐腿（4）。
8.根據權利要求1所述的一種基于二氧化碳水合物的污泥脫水裝置，其特征在于：所述反應室（11）包括擴展腔（1101）和壓腔（1102），所述固定板（62）和轉動板（63）將反應室（11）分隔為兩個壓腔（1102）和兩個擴展腔（1101），兩個壓腔（1102）和兩個擴展腔（1101）分別沿大轉軸（61）對稱，且每個壓腔（1102）和擴展腔（1101）裝填有等量的污泥。
9.一種基于二氧化碳水合物的污泥脫水工藝，其特征在于，所述工藝應用于如上述權利要求1-8任一所述的污泥脫水裝置，所述工藝包括以下步驟：步驟S1：將預處理后的污泥倒入進料口（7），蓋上上蓋板（10），啟動電機（51），電機（51）通過齒輪（54）和內齒（57）嚙合帶動固定板（62）和轉動板（63）同步轉動，污泥會均勻的進入擴展腔（1101）和壓腔（1102）；步驟S2：向進液口（2）內注入液態二氧化碳，當反應室（11）的壓力達到一定值，繼續通入液態二氧化碳，同時將反應室（11）內部的氣態二氧化碳從排氣口（3）排出，隨著大轉軸（61）轉動，進入到反應室（11）內部的液態二氧化碳逐個對擴展腔（1101）和壓腔（1102）內部的污泥進行降溫；步驟S3：當反應室（11）內溫度達到一定值，關閉排氣口（3），停止氣態二氧化碳的排出，繼續注入液態二氧化碳，升高反應室（11）內壓力；步驟S4：當反應室（11）內部溫度和壓力均已滿足生成二氧化碳水合物的條件時，啟動氣缸（53），氣缸（53）推動齒輪（54）移動，使齒輪（54）脫離與內齒（57）嚙合，同時，傳動環（55）內部的伸縮頭（56）抵接壓塊（69），隨著電機（51）轉動，電機（51）通過傳動環（55）和其上的伸縮頭（56）帶動小轉軸（67）和其上的壓塊（69）轉動并壓縮蓄力彈簧（59），小轉軸（67）帶動其上的轉動板（63）轉動，此時擴展腔（1101）內部的空間增加，壓腔（1102）內部的空間較少，轉動板（63）擠壓壓腔（1102）內的污泥將其碾碎；步驟S5：等到反應室（11）內部污泥中的水完全形成二氧化碳水合物后，反應室（11）內壓力穩定，即二氧化碳壓力穩定，標志著反應室（11）內污泥反應完成，打開排氣口（3），將反應室（11）內部的二氧化碳排出，再將污泥從排料口（8）排出。
10.根據權利要求9所述的一種基于二氧化碳水合物的污泥脫水工藝，其特征在于，所述步驟S4具體包括以下步驟：步驟S41：隨著小轉軸（67）轉動，當蓄力彈簧（59）被壓縮至極限后，伸縮頭（56）回縮脫離壓塊（69），此時蓄力彈簧（59）通過壓塊（69）帶動轉動板（63）回轉，進而帶動擴展腔（1101）內的污泥顛起并翻轉；步驟S42：由于擴展腔（1101）內部空間增加，翻轉過程中的污泥能夠與充分足量的二氧化碳混合。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足之處，提供一種基于二氧化碳水合物的污泥脫水裝置及脫水工藝，以解決現有技術中的技術問題。
本發明的目的可以通過以下技術方案實現：一種基于二氧化碳水合物的污泥脫水裝置，其包括反應室，反應室上分別安裝進液口和排氣口，反應室頂部和底部分別安裝進料口和排料口，進料口和排料口分別連接上蓋板和下擋板，反應室內轉動安裝翻料組件，翻料組件包括大轉軸、固定板和轉動板，所述大轉軸安裝在反應室內，固定板固定安裝在大轉軸上，大轉軸內轉動安裝小轉軸，小轉軸上固定安裝轉動板，反應室外側安裝傳動組件，傳動組件分別帶動大轉軸和小轉軸轉動。
作為本方案進一步的優化或者改進，所述翻料組件還包括折疊擋板，所述大轉軸上開設轉動腔，轉動板位于轉動腔內轉動，轉動板通過折疊擋板與大轉軸連接。
作為本方案進一步的優化或者改進，所述傳動組件包括電機、齒輪和傳動環，所述電機輸出端安裝轉動套，轉動套內安裝氣缸，氣缸輸出端連接齒輪，齒輪上同軸安裝傳動環，傳動環內安裝伸縮頭。
作為本方案進一步的優化或者改進，所述翻料組件還包括連接套，連接套套設在小轉軸上并與大轉軸固定連接，連接套內安裝內齒，齒輪與內齒嚙合。
作為本方案進一步的優化或者改進，所述小轉軸上固定安裝壓塊，連接套內部固定安裝固定塊，壓塊通過蓄力彈簧與固定塊連接，所述伸縮頭抵接壓塊。
作為本方案進一步的優化或者改進，所述轉動板通過復位彈簧與大轉軸連接。
作為本方案進一步的優化或者改進，所述反應室外側安裝保溫桶，保溫桶底部安裝支撐腿。
作為本方案進一步的優化或者改進，所述反應室包括擴展腔和壓腔，所述固定板和轉動板將反應室分隔為兩個壓腔和兩個擴展腔，兩個壓腔和兩個擴展腔分別沿大轉軸對稱，且每個壓腔和擴展腔裝填有等量的污泥。
一種基于二氧化碳水合物的污泥脫水工藝，所述工藝應用于如上述所述的污泥脫水裝置，所述方法包括以下步驟：步驟S1：將預處理后的污泥倒入進料口，蓋上上蓋板，啟動電機，電機通過齒輪和內齒嚙合帶動固定板和轉動板同步轉動，污泥會均勻的進入擴展腔和壓腔；步驟S2：向進液口內注入液態二氧化碳，當反應室的壓力達到一定值，繼續通入液態二氧化碳，同時將反應室內部的氣態二氧化碳從排氣口排出，隨著大轉軸轉動，進入到反應室內部的液態二氧化碳逐個對擴展腔和壓腔內部的污泥進行降溫；步驟S3：當反應室內溫度達到一定值，關閉排氣口，停止氣態二氧化碳的排出，繼續注入液態二氧化碳，升高反應室內壓力；步驟S4：當反應室內部溫度和壓力均已滿足生成二氧化碳水合物的條件時，啟動氣缸，氣缸推動齒輪移動，使齒輪脫離與內齒嚙合，同時，傳動環內部的伸縮頭抵接壓塊，隨著電機轉動，電機通過傳動環和其上的伸縮頭帶動小轉軸和其上的壓塊轉動并壓縮蓄力彈簧，小轉軸帶動其上的轉動板轉動，此時擴展腔內部的空間增加，壓腔內部的空間較少，轉動板擠壓壓腔內的污泥將其碾碎；步驟S5：等到反應室內部污泥中的水完全形成二氧化碳水合物后，反應室內壓力穩定，即二氧化碳壓力穩定，標志著反應室內污泥反應完成，打開排氣口，將反應室內部的二氧化碳排出，再將污泥從排料口排出。
作為本方案進一步的優化或者改進，所述步驟S4具體包括以下步驟：步驟S41：隨著小轉軸轉動，當蓄力彈簧被壓縮至極限后，伸縮頭回縮脫離壓塊，此時蓄力彈簧通過壓塊帶動轉動板回轉，進而帶動擴展腔內的污泥顛起并翻轉；步驟S42：由于擴展腔內部空間增加，翻轉過程中的污泥能夠與充分足量的二氧化碳混合。
本發明的有益效果：本發明通過翻料組件替換攪拌組件，降低對裝置對污泥結構的破壞，避免對二氧化碳水合物的破壞，提高二氧化碳與污泥中水分的混合反應速率；具體的，通過氣缸推動齒輪移動，使齒輪脫離與內齒嚙合，同時，傳動環內部的伸縮頭抵接壓塊，隨著電機轉動，電機壓縮蓄力彈簧并帶動轉動板轉動，此時擴展腔內部的空間增加，壓腔內部的空間較少，轉動板擠壓壓腔內的污泥，將其壓碎，避免反應室內部的低溫環境導致污泥變硬；另外，擴展腔內部的空間增加，相同條件下，擴展腔內部的污泥能夠接觸更多的二氧化碳，當蓄力彈簧被壓縮至極限后，伸縮頭回縮脫離壓塊，此時蓄力彈簧通過壓塊帶動轉動板回轉，進而帶動擴展腔內的污泥顛起并翻轉，由于擴展腔內部空間增加，污泥在顛起的過程中能夠與充分足量的二氧化碳混合，提高污泥中水分與二氧化碳的結合效率。
（發明人：黃連生;葉金玲;陳梁）
