一种尿素水解的高效排污设备

技术领域

本发明涉及化工材料制备技术领域，具体为一种尿素水解的高效排污设备。

背景技术

从原料上来看，氨气制备系统可以分为无水液氨系统、氨水系统和尿素系统；其中使用液氨蒸发制备氨气的系统最为常用，原因是其投资最便宜，运输、使用成本也最低，但液氨系统存在重大的安全隐患，特别是它的运输和存储过程，液氨泄漏带来的危害非常大，安全事故屡见不鲜；尿素系统的投资及运行成本与液氨系统相比较高，但运输成本相当，并且尿素系统基本上没有安全隐患，是最安全的氨气制备技术，目前商业化应用的尿素水解技术中的排污液都是直接排放到地沟，浪费尿素溶液和催化剂溶液，增加运行成本，需要提出一种方案解决上述的技术问题；

如公开号为CN212215135U的专利文件，该装置通过废液排污管道可以将水解反应器的废液排放到废液回收箱内，除盐水管道能够向废液回收箱内输送除盐水，吸收废液回收箱挥发出的氨气，过滤管道能够使废液经过双重过滤后重新回到水解器内继续使用，既能够避免尿素溶液和催化剂溶液浪费、节约成本，又能起到保护环境的作用；

但是，将氨气抽进氨气回收塔的方式是通过气泵实现的，若通过电机驱动搅拌桨搅拌废水，缩短了絮凝剂与废水的混合时间时，该废水会发生飞溅，被吸入气泵中，影响气泵的使用年限，而现有的投料装置在对尿素水解废水投放铁盐时，投放不够均匀，使得铁盐容易堆积在一起，影响铁盐将该废水中发生沉淀反应，降低悬浮固体沉淀下来的效率；同时，通过投放中和剂调节该废水中的酸碱度时，中和剂仅对液面处的废水进行中和，需要较长的时间才能对回收箱内的废水完全中和，影响了处理尿素水解废水的效率。

发明内容

本方案解决的技术问题为：

(1)如何解决投放铁盐时不够均匀，使得铁盐容易堆积在一起，影响该废水中发生沉淀反应，降低悬浮固体沉淀效率的问题；

(2)如何解决中和剂仅对液面处的废水进行中和反应，需要较长的时间才能完全中和回收箱内的废水，影响处理尿素水解废水效率的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种尿素水解的高效排污设备，包括废液回收箱以及氨气回收桶，所述废液回收箱远离氨气回收桶的侧面设置有用于处理尿素水解废水的投料机构，所述废液回收箱的内部设置有用于提高投料效率的分散机构；

所述投料机构包括储料缸，所述储料缸的内壁滑动设置有活塞，所述活塞的顶部摆放有足量的铁盐，且活塞下方的储料缸内壁上固定安装有支撑架，所述支撑架与活塞之间弹性设置有推力弹簧，所述储料缸的底部固定连通有第一进料管，所述第一进料管的中部固定安装有第一控制阀，且第一进料管的内部储存有足量的中和剂。

本发明的进一步技术改进在于：所述储料缸的顶部固定连通有第一输气管，所述第一输气管的中部连通有第二输气管，所述第二输气管的输出端与废液回收箱的中部连通，所述第二输气管的中部固定安装有第二控制阀；通过开启外部的注气装置和第二控制阀，第一输气管和第二输气管将臭氧注入尿素水解废水中，对其内部的有机物进行氧化为无害物质；当该废水中的有机物完全氧化时，关闭第二控制阀，第一输气管内的臭氧将进入储料缸内，增大活塞上方的储料缸内部压强，迫使活塞向下滑动，增大活塞下方的储料缸内部压强，当活塞的底部与支撑架接触时，此时，活塞的顶面低于喷料管的输入端，臭氧气流将携带位于活塞顶部的铁盐，通过喷料管的输出端喷出，朝向远离喷料管输出端的尿素水解废水喷撒，当活塞顶部的铁盐量剩下一半时，开启第一控制阀，此时，处于第一进料管内部的中和剂将被注入储液囊内，迅速增大储液囊的体积，推动传动杆向上移动，使得三菱柱的底部位于该废水的液面上方，对喷料管输出端喷出的铁盐进行阻挡，配合三菱柱的侧面对铁盐进行导向和反弹，使得铁盐均匀喷撒在该废水的液面，配合上述喷撒的铁盐，避免铁盐发生堆积，影响该废水中悬浮固体沉淀效率；同时，少量的铁盐撞击到三菱柱上会发生破碎，破碎的铁盐在下沉之前会与上层的废水快速反应，防止其他铁盐未与上层的废水反应就发生下沉，从而提高对尿素水解废水中悬浮固体沉淀的效率。

本发明的进一步技术改进在于：所述储料缸靠近废液回收箱的侧面连通有喷料管，所述喷料管的输出端与废液回收箱连通，且喷料管的输出端位于尿素水解废水的液面以上，所述喷料管的输入端位置与活塞的位置对应。

本发明的进一步技术改进在于：所述分散机构包括纵向设置的传动杆，所述传动杆的顶部固定安装有三菱柱，所述废液回收箱的内壁底部固定设置有储液囊，所述储液囊的顶部与传动杆的底端接触，所述第一进料管的输出端固定贯穿废液回收箱且与储液囊连通，所述传动杆的底部两侧对称设置有两个用于均匀投放中和剂的喷射单元。

本发明的进一步技术改进在于：所述三菱柱的中部位于尿素水解废水的液面以下，且三菱柱的其中一个侧面朝向氨气回收桶。

本发明的进一步技术改进在于：所述喷射单元包括与储液囊顶部连通的喷射管，所述喷射管顶部的外壁上等角度开设有四个通孔，所述传动杆的底部两侧对称安装有两个用于限位喷射管的限位架。

本发明的进一步技术改进在于：所述废液回收箱的内壁固定安装有两个用于导向传动杆的导向架；在三菱柱升到最高处后，由于其本身的重力，使得传动杆向下缓慢复位，对储液囊提供挤压，使得其内部混合中和剂的尿素水解废水通过通孔流出，由于中和剂被释放的位置是从尿素水解废水的中部向下移动的，则增大了其与尿素水解废水的接触面积，方便对废液回收箱内进行快速调节酸碱度，避免需要较长的时间才能完全中和该废水，防止影响处理尿素水解废水的效率。

本发明的进一步技术改进在于：所述废液回收箱的顶部一侧固定连通有用于回收尿素水解废水的进水管，且废液回收箱的底部固定连通有用于排放无害废水的排水管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在使用时，通过开启外部的注气装置和第二控制阀，第一输气管和第二输气管将臭氧注入尿素水解废水中，对其内部的有机物进行氧化为无害物质；当该废水中的有机物完全氧化时，关闭第二控制阀，第一输气管内的臭氧将进入储料缸内，增大活塞上方的储料缸内部压强，迫使活塞向下滑动，增大活塞下方的储料缸内部压强，当活塞的底部与支撑架接触时，此时，活塞的顶面低于喷料管的输入端，臭氧气流将携带位于活塞顶部的铁盐，通过喷料管的输出端喷出，朝向远离喷料管输出端的尿素水解废水喷撒，当活塞顶部的铁盐量剩下一半时，开启第一控制阀，此时，处于第一进料管内部的中和剂将被注入储液囊内，迅速增大储液囊的体积，推动传动杆向上移动，使得三菱柱的底部位于该废水的液面上方，对喷料管输出端喷出的铁盐进行阻挡，配合三菱柱的侧面对铁盐进行导向和反弹，使得铁盐均匀喷撒在该废水的液面，配合上述喷撒的铁盐，避免铁盐发生堆积，影响该废水中悬浮固体沉淀效率；同时，少量的铁盐撞击到三菱柱上会发生破碎，破碎的铁盐在下沉之前会与上层的废水快速反应，防止其他铁盐未与上层的废水反应就发生下沉，从而提高对尿素水解废水中悬浮固体沉淀的效率。

本发明在使用时，在三菱柱升到最高处后，由于其本身的重力，使得传动杆向下缓慢复位，对储液囊提供挤压，使得其内部混合中和剂的尿素水解废水通过通孔流出，由于中和剂被释放的位置是从尿素水解废水的中部向下移动的，则增大了其与尿素水解废水的接触面积，方便对废液回收箱内进行快速调节酸碱度，避免需要较长的时间才能完全中和该废水，防止影响处理尿素水解废水的效率。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体结构剖面图；

图2为本发明投料机构结构示意图；

图3为本发明图2中A处结构放大图；

图4为本发明分散机构结构示意图；

图5为本发明三菱柱处的结构立体示意图；

图6为本发明图4中B处结构放大图。

图中：1、连接管；2、喷水管；3、回收桶；4、气泵；5、回收箱；6、分散机构；7、排水管；8、投料机构；9、进水管；601、三菱柱；602、传动杆；603、储液囊；604、喷射单元；605、导向架；6041、通孔；6042、喷射管；6043、限位架；801、储料缸；802、喷料管；803、第一进料管；804、第二控制阀；805、第一控制阀；806、第二输气管；807、第一输气管；808、活塞；809、推力弹簧；810、支撑架。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图6所示，一种尿素水解的高效排污设备，包括废液回收箱5以及氨气回收桶3，废液回收箱5远离氨气回收桶3的侧面设置有用于处理尿素水解废水的投料机构8，废液回收箱5的内部设置有用于提高投料效率的分散机构6。

请参阅图1-图3所示，上述的投料机构8包括储料缸801，储料缸801的内壁滑动设置有活塞808，活塞808的顶部摆放有足量的铁盐，且活塞808下方的储料缸801内壁上固定安装有支撑架810，支撑架810与活塞808之间弹性设置有推力弹簧809，储料缸801的底部固定连通有第一进料管803，第一进料管803的中部固定安装有第一控制阀805，且第一进料管803的内部储存有足量的中和剂。

请参阅图1和图2所示，上述的储料缸801的顶部固定连通有第一输气管807，第一输气管807的中部连通有第二输气管806，第二输气管806的输出端与废液回收箱5的中部连通，第二输气管806的中部固定安装有第二控制阀804；通过开启外部的注气装置和第二控制阀804，第一输气管807和第二输气管806将臭氧注入尿素水解废水中，对其内部的有机物进行氧化为无害物质；当该废水中的有机物完全氧化时，关闭第二控制阀804，第一输气管807内的臭氧将进入储料缸801内，增大活塞808上方的储料缸801内部压强，迫使活塞808向下滑动，增大活塞808下方的储料缸801内部压强，当活塞808的底部与支撑架810接触时，此时，活塞808的顶面低于喷料管802的输入端，臭氧气流将携带位于活塞808顶部的铁盐，通过喷料管802的输出端喷出，朝向远离喷料管802输出端的尿素水解废水喷撒，当活塞808顶部的铁盐量剩下一半时，开启第一控制阀805，此时，处于第一进料管803内部的中和剂将被注入储液囊603内，迅速增大储液囊603的体积，推动传动杆602向上移动，使得三菱柱601的底部位于该废水的液面上方，对喷料管802输出端喷出的铁盐进行阻挡，配合三菱柱601的侧面对铁盐进行导向和反弹，使得铁盐均匀喷撒在该废水的液面，配合上述喷撒的铁盐，避免铁盐发生堆积，影响该废水中悬浮固体沉淀效率；同时，少量的铁盐撞击到三菱柱601上会发生破碎，破碎的铁盐在下沉之前会与上层的废水快速反应，防止其他铁盐未与上层的废水反应就发生下沉，从而提高对尿素水解废水中悬浮固体沉淀的效率。

请参阅图1-图3所示，上述的储料缸801靠近废液回收箱5的侧面连通有喷料管802，喷料管802的输出端与废液回收箱5连通，且喷料管802的输出端位于尿素水解废水的液面以上，喷料管802的输入端位置与活塞808的位置对应。

请参阅图1、图4和图5所示，上述的分散机构6包括纵向设置的传动杆602，传动杆602的顶部固定安装有三菱柱601，三菱柱601的中部位于尿素水解废水的液面以下，且三菱柱601的其中一个侧面朝向氨气回收桶3，废液回收箱5的内壁底部固定设置有储液囊603，储液囊603的顶部与传动杆602的底端接触，第一进料管803的输出端固定贯穿废液回收箱5且与储液囊603连通，传动杆602的底部两侧对称设置有两个用于均匀投放中和剂的喷射单元604。

请参阅图1和图4所示，上述的废液回收箱5的内壁固定安装有两个用于导向传动杆602的导向架605；在三菱柱601升到最高处后，由于其本身的重力，使得传动杆602向下缓慢复位，对储液囊603提供挤压，使得其内部混合中和剂的尿素水解废水通过通孔6041流出，由于中和剂被释放的位置是从尿素水解废水的中部向下移动的，则增大了其与尿素水解废水的接触面积，方便对废液回收箱5内进行快速调节酸碱度，避免需要较长的时间才能完全中和该废水，防止影响处理尿素水解废水的效率。

请参阅图4-图6所示，上述的喷射单元604包括与储液囊603顶部连通的喷射管6042，喷射管6042顶部的外壁上等角度开设有四个通孔6041，传动杆602的底部两侧对称安装有两个用于限位喷射管6042的限位架6043。

请参阅图1所示，上述的废液回收箱5的顶部一侧固定连通有用于回收尿素水解废水的进水管9，且废液回收箱5的底部固定连通有用于排放无害废水的排水管7。

请参阅图1所示，上述的废液回收箱5的顶部另一侧连通有用于吸收废气的连接管1，氨气回收桶3靠近废液回收箱5的侧面固定安装有气泵4，气泵4的输入端与连接管1的输出端连通，且气泵4的输出端与氨气回收桶3的底部连通，氨气回收桶3的顶部固定插设有用于喷射除盐水的喷水管2。

请参阅图1所示，上述的氨气回收桶3的顶部一侧插设有用于排出无害气体的排气管，且氨气回收桶3的底部连通有用于回收氨气的回收管，排气管的输出端固定安装有过滤盒，过滤盒的内部储存有足量的还原剂。

工作原理：本发明在使用时，首先，通过进水管9将尿素水解废水注入废液回收箱5内，当该废水的液面达到阈值时，进水管9停止注入，此时，开启外部的注气装置和第二控制阀804，通过第一输气管807和第二输气管806将臭氧注入该废水中，对其内部的有机物进行氧化为无害物质，与此同时，开启气泵4，将废液回收箱5内混合氨气的混合气体抽进氨气回收桶3内，不仅便于喷水管2喷射除盐水吸收混合气体中的氨气，还将保证废液回收箱5内气压的稳定；当该废水中的有机物完全氧化时，关闭第二控制阀804，第一输气管807内的臭氧将进入储料缸801内，增大活塞808上方的储料缸801内部压强，迫使活塞808向下滑动，增大活塞808下方的储料缸801内部压强，当活塞808的底部与支撑架810接触时，此时，活塞808的顶面低于喷料管802的输入端，臭氧气流将携带位于活塞808顶部的铁盐，通过喷料管802的输出端喷出，朝向远离喷料管802输出端的尿素水解废水喷撒，当活塞808顶部的铁盐量剩下一半时，开启第一控制阀805，此时，处于第一进料管803内部的中和剂将被注入储液囊603内，迅速增大储液囊603的体积，推动传动杆602向上移动，使得三菱柱601的底部位于该废水的液面上方，对喷料管802输出端喷出的铁盐进行阻挡，配合三菱柱601的侧面对铁盐进行导向和反弹，使得铁盐均匀喷撒在该废水的液面，配合上述喷撒的铁盐，避免铁盐发生堆积，影响该废水中悬浮固体沉淀效率；同时，少量的铁盐撞击到三菱柱601上会发生破碎，破碎的铁盐在下沉之前会与上层的废水快速反应，防止其他铁盐未与上层的废水反应就发生下沉，从而提高对尿素水解废水中悬浮固体沉淀的效率；在三菱柱601升到最高处后，由于其本身的重力，使得传动杆602向下缓慢复位，对储液囊603提供挤压，使得其内部混合中和剂的尿素水解废水通过通孔6041流出，由于中和剂被释放的位置是从尿素水解废水的中部向下移动的，则增大了其与尿素水解废水的接触面积，方便对废液回收箱5内进行快速调节酸碱度，避免需要较长的时间才能完全中和该废水，防止影响处理尿素水解废水的效率。

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。