一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备及其工作方法

申请号 CN201611176116.6 申请日 2016-12-19 公开(公告)号 CN106807275A 公开(公告)日 2017-06-09
申请人 徐州工程学院; 发明人 梁峙; 梁骁;
摘要 本 发明 公开了一种重金属污染 土壤 处理药剂搅拌设备及其工作方法,由土壤进料口、复合外加剂添加口、石灰进料口、搅拌室、秤式 气动 闸 门 卸料口、移动滚轮、外 框架 、动 力 电机 、控制系统组成;土壤进料口设置于搅拌室一侧;石灰进料口位于搅拌室另一侧;复合外加剂添加口设置于土壤进料口与石灰进料口之间;秤式气动闸门卸料口为斗状结构;外框架固定 焊接 在搅拌室四周;移动滚轮与外框架底部焊接固定;动力电机固定安装在搅拌室侧面。本发明所述的一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备,该装置能够实时监测复合外加剂的添加量,保证处理达到高品质效果,卸料口设置有压式重量 传感器 ,能够实时显示混合土处理重量,并且形成生产报表。
权利要求

1.一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备,包括:土壤进料口(1),复合外加剂添加口(2),石灰进料口(3),搅拌室(4),秤式气动卸料口(5),移动滚轮(6),外框架(7),动电机(8),控制系统(9);其特征在于,所述搅拌室(4)外形为“U”形桶装结构,其材质为不锈材料;所述土壤进料口(1)设置于搅拌室(4)一侧,土壤进料口(1)与搅拌室(4)贯通连接;
所述石灰进料口(3)位于搅拌室(4)另一侧,石灰进料口(3)与搅拌室(4)贯通连接;所述复合外加剂添加口(2)设置于土壤进料口(1)与石灰进料口(3)之间,复合外加剂添加口(2)底部通过管道与搅拌室(4)贯通连接;所述秤式气动闸门卸料口(5)为斗状结构,秤式气动闸门卸料口(5)贯通连接于搅拌室(4)底部;所述外框架(7)固定焊接在搅拌室(4)四周,外框架(7)材质为锌钢管;所述移动滚轮(6)与外框架(7)底部焊接固定,移动滚轮(6)设置有ABS刹车装置;所述动力电机(8)固定安装在搅拌室(4)侧面;所述控制系统(9)位于外框架(7)底部一侧;所述ABS刹车装置、秤式气动闸门卸料口(5)、动力电机(8)分别通过导线与控制系统(9)控制连接。
2.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备,其特征在于,所述复合外加剂添加口(2)包括:减震弹簧(2-1),液压推动器(2-2),重量计量检测器(2-3),出料口(2-4);其中,所述出料口(2-4)为槽型结构,其材质为不锈钢板;所述液压推动器(2-2)设置于出料口(2-4)侧壁,液压推动器(2-2)与出料口(2-4)推动连接;所述减震弹簧(2-1)固定连接在出料口(2-4)底部四,减震弹簧(2-1)内部设有螺纹松紧传感器,减震弹簧(2-1)数量为4个;所述重量计量检测器(2-3)位于出料口(2-4)内壁侧面;所述螺纹松紧传感器、液压推动器(2-2)、重量计量检测器(2-3)分别通过导线与控制系统(9)控制连接。
3.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备,其特征在于,所述搅拌室(4)包括:转动齿轮(4-1),搅拌传动装置(4-2),搅拌均匀度检测器(4-3),温度检测器(4-4);其中,所述转动齿轮(4-1)一端位于搅拌室(4)外部,转动齿轮(4-1)另一端在搅拌室(4)内与搅拌传动装置(4-2)同轴旋转连接,转动齿轮(4-1)内部设有齿轮磨损度传感器;所述搅拌均匀度检测器(4-3)设置于搅拌室(4)内壁侧面,搅拌均匀度检测器(4-3)与搅拌室(4)底部的距离在5cm~8cm之间;所述温度检测器(4-4)位于搅拌室(4)内壁另一侧面,温度检测器(4-4)与搅拌室(4)底部的距离在6cm~10cm之间;所述齿轮磨损度传感器、搅拌均匀度检测器(4-3)、温度检测器(4-4)分别通过导线与控制系统(9)控制连接。
4.根据权利要求3所述的一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备,其特征在于,所述搅拌传动装置(4-2)包括:搅拌滚动轴(4-2-1),螺旋桨叶(4-2-2),搅拌锤片(4-2-3),混合效果传感器(4-2-4);其中,所述螺旋桨叶(4-2-2)有2组,螺旋桨叶(4-2-2)呈螺旋状,螺旋桨叶(4-2-2)与搅拌滚动轴(4-2-1)固定焊接;所述搅拌锤片(4-2-3)通过捶打轴与搅拌滚动轴(4-2-1)焊接固定,搅拌锤片(4-2-3)沿搅拌滚动轴(4-2-1)均匀排列,搅拌锤片(4-2-3)材质为不锈钢材料;所述混合效果传感器(4-2-4)均匀附着在搅拌锤片(4-2-3)表面;搅拌滚动轴(4-2-1)表面设有转速传感器;搅拌锤片(4-2-3)表面设有撞击力度传感器;
撞击力度传感器、转速传感器、混合效果传感器(4-2-4)通过导线与控制系统(9)控制连接。
5.根据权利要求4所述的一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备,其特征在于,所述螺旋桨叶(4-2-2)由高分子材料压模成型,螺旋桨叶(4-2-2)的组成成分和制造过程如下:
一、螺旋桨叶(4-2-2)组成成分:
按重量份数计,3-[5-[甲基(甲基磺酰基)基]-1-戊炔-1-基]苯甲酸甲酯60~120份,
4-[4,5-二氢-3-甲基-4-[[4-甲基-3-[[(4-甲基苯基)氨基]磺酰基]苯基]偶氮]-5--1H-吡唑-1-基]苯磺酸50~150份,二[3-[4,5-二氢-4-[(2-羟基-5-甲基-3-硝基苯)偶氮-3-甲基-5-氧代-1H-1-吡唑基]]苯磺酰胺(2-)]合铬酸(1-)钠90~200份,铬酸合二[2-(4,5-二氢-3-甲基-5-氧-1-苯基-1H-4-吡唑基)偶氮]苯甲酸钠10~50份,[5-氯-3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-2-羟基苯磺酸根合]羟基铬酸氢70~130份,8-(1-氨基丙烷-2-基)-n-甲基喹啉-4-羧酰胺30~70份,浓度为20ppm~50ppm的2-羟基-8-羟基喹啉-1,2,3-丙烷三羧酸盐50~100份,7-(2,4-二羟基-5-羧基苯偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸30~70份,7-(8-羟基喹啉-5-磺酸偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸100~140份,交联剂60~
190份,2-(8-羟基喹啉-5-磺酸-7-偶氮)-变色酸40~110份,6-(BETA-D-吡喃葡糖氧基)-7-羟基-2H-1-苯并呋喃-2-20~80份,5-乙烯基-6-(Β-D-吡喃葡糖氧基)-4,4Α,5,6-四氢-4Α-羟基-1H,3H-吡喃并[3,4-C]吡喃-1-酮40~130份,3,3’-双(3,4-二氢化-6-甲氧基-2H-1-苯并吡喃)80~160份;
所述交联剂为3,4-二氢-6-甲氧基-1(2H)-酚酮、6-甲氧基-萘酚酮、6-溴-2-甲氧基萘中的任意一种;
二、螺旋桨叶(4-2-2)的制造过程,包含以下步骤:
第1步:在反应釜中加入电导率为2.20μS/cm~4.20μS/cm的超纯1370~1640份,启动反应釜内搅拌器,转速为60rpm~120rpm,启动加,使反应釜内温度上升至40℃~70℃;
依次加入3-[5-[甲基(甲基磺酰基)氨基]-1-戊炔-1-基]苯甲酸甲酯、4-[4,5-二氢-3-甲基-4-[[4-甲基-3-[[(4-甲基苯基)氨基]磺酰基]苯基]偶氮]-5-氧-1H-吡唑-1-基]苯磺酸、二[3-[4,5-二氢-4-[(2-羟基-5-甲基-3-硝基苯)偶氮-3-甲基-5-氧代-1H-1-吡唑基]]苯磺酰胺(2-)]合铬酸(1-)钠,搅拌至完全溶解,调节pH值为3.0~6.0,将搅拌器转速调至
130rpm~250rpm,温度为90℃~130℃,酯化反应10~20小时;
第2步:取铬酸合二[2-(4,5-二氢-3-甲基-5-氧-1-苯基-1H-4-吡唑基)偶氮]苯甲酸钠、[5-氯-3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-2-羟基苯磺酸根合]羟基铬酸氢进行粉碎,粉末粒径为500~1300目;加入8-(1-氨基丙烷-2-基)-n-甲基喹啉-4-羧酰胺混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为30mm~50mm,采用剂量为3.0kGy~
9.0kGy、能量为5.0MeV~14.0MeV的α射线辐照60~140分钟,以及同等剂量的β射线辐照50~130分钟;
第3步:经第2步处理的混合粉末溶于2-羟基-8-羟基喹啉-1,2,3-丙烷三羧酸盐中,加入反应釜,搅拌器转速为70rpm~180rpm,温度为80℃~160℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到1.30MPa~1.80MPa,保持此状态反应10~30小时;泄压并通入氡气,使反应釜内压力为1.20MPa~1.60MPa,保温静置20~30小时;搅拌器转速提升至150rpm~290rpm,同时反应釜泄压至0MPa;依次加入7-(2,4-二羟基-5-羧基苯偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸、7-(8-羟基喹啉-5-磺酸偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸完全溶解后,加入交联剂搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为5.0~8.0,保温静置20~40小时;
第4步:在搅拌器转速为140rpm~200rpm时,依次加入2-(8-羟基喹啉-5-磺酸-7-偶氮)-变色酸、6-(BETA-D-吡喃葡糖氧基)-7-羟基-2H-1-苯并呋喃-2-酮、5-乙烯基-6-(Β-D-吡喃葡糖氧基)-4,4Α,5,6-四氢-4Α-羟基-1H,3H-吡喃并[3,4-C]吡喃-1-酮和3,3’-双(3,4-二氢化-6-甲氧基-2H-1-苯并吡喃),提升反应釜压力,使其达到1.90MPa~2.70MPa,温度为140℃~260℃,聚合反应10~20小时;反应完成后将反应釜内压力降至0MPa,降温至
20℃~40℃,出料,入压模机即可制得螺旋桨叶(4-2-2)。
6.一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备的工作方法,其特征在于,该方法包括以下几个步骤:
第1步:工作人员将土壤、石灰、复合外加剂按照比例分别通过土壤进料口(1)、石灰进料口(3)、复合外加剂添加口(2)加入到搅拌室(4)内,同时加入适量水,然后工作人员按下控制系统(9)上的启动按钮,启动动力电机(8);
第2步:在添加复合外加剂的过程中,位于出料口(2-4)内壁侧面的重量计量检测器(2-
3)对复合外加剂重量实时监测,当重量计量检测器(2-3)检测到复合外加剂重量达到系统设定值A时,重量计量检测器(2-3)将反馈信号发送给控制系统(9),控制系统(9)启动液压推动器(2-2),液压推动器(2-2)驱动出料口(2-4)打开,复合外加剂经出料口(2-4)进入到搅拌室(4)内;
第3步:动力电机(8)驱动搅拌传动装置(4-2)对搅拌室(4)内的土壤、石灰、复合外加剂进行混合搅拌,在搅拌过程中,位于搅拌室(4)内的搅拌均匀度检测器(4-3)实时监测搅拌室(4)内混合物的均匀度,当搅拌均匀度检测器(4-3)检测到混合物均匀度达到95%时,搅拌均匀度检测器(4-3)将电信号发送给控制系统(9),控制系统(9)停止动力电机(8);同时,控制系统(9)打开搅拌室(4)下方的秤式气动闸门卸料口(5),将搅拌室(4)内的混合土卸料至堆料区,同时秤式气动闸门卸料口(5)上的压式重量传感器将混合土的重量信息发送给控制系统(9)进行数据存储,并生成报表;
第4步:位于搅拌室(4)内的温度检测器(4-4)对搅拌室(4)内温度实时监测,当温度检测器(4-4)检测到搅拌室(4)内温度高于88℃时,温度检测器(4-4)将反馈信号发送给控制系统(9),控制系统(9)发出报警信号,警示工作人员开启降温工序。

说明书全文

一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备及其工作方法

技术领域

[0001] 本发明属于土壤修复施工设备应用领域,具体涉及一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备及其工作方法。

背景技术

[0002] 重金属污染土壤修复设备的研究最早开始于德国,1907年德国就开始研究重金属污染土壤修复设备,并取得专利权。此后,1913年美国制造出重金属污染土壤修复设备样机也取得专利。1930年,德国制造了立式单缸的球活塞,这种泵靠曲柄和摇杆传动,工作性能较差,使用价值不大,1932年荷兰人库依曼(J-CK ooym an)制造出卧式缸的库依曼型重金属污染土壤修复设备,成功的解决了重金属污染土壤修复设备的构造原理问题,大大提高了工作的可靠性。此后混合土泵即进入小规模的试用阶段。第二次世界大战之后,各国陆续开始经济恢复工作,建筑工程规模日益扩大,重金属污染土壤修复设备的销路较好,应用日渐增多。五十年代中叶,联邦德国的托克里特(Torkret)公司首先发展了用作为工作液体的液压泵,使重金属污染土壤修复设备车进入一个新的发展阶段。1959年,联邦德国的施文英(Schwing)公司生产出第一台全液压的重金属污染土壤修复设备,它用油作为工作液体来驱动活塞和阀,使用后用压水冲洗泵和输送管。这种液压泵功率大,排量大,运输距离远,可做到无级调节,泵的活塞还可逆向动作以减少堵塞的可能性,因而使重金属污染土壤修复设备的设计、制造和泵送施工技术日趋完善此后,为了提高泵的机动性,在六十年代中期又研制了重金属污染土壤修复设备车,并配备了可以回转和伸缩的布料杆,使重金属污染土壤修复设备的浇筑工作更加灵活多变在活塞式重金属污染土壤修复设备不断完善的过程中。
[0003] 我国的重金属污染土壤修复设备设计水平、制造能力都有很大提高,但与发达国家比仍显落后,主要表现在该设备占地面积太大、可移动性不稳定,灵活性方便较差,跑冒滴漏严重,给环境造成二次污染;混合效果不理想,罐体结构过于复杂,维护困难,从而处理效率低下。

发明内容

[0004] 为了解决上述技术问题,本发明提供一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备,包括:土壤进料口1,复合外加剂添加口2,石灰进料口3,搅拌室4,秤式气动闸门卸料口5,移动滚轮6,外框架7,动力电机8,控制系统9;所述搅拌室4外形为“U”形桶装结构,其材质为不锈材料;所述土壤进料口1设置于搅拌室4一侧,土壤进料口1与搅拌室4贯通连接;所述石灰进料口3位于搅拌室4另一侧,石灰进料口3与搅拌室4贯通连接;所述复合外加剂添加口2设置于土壤进料口1与石灰进料口3之间,复合外加剂添加口2底部通过管道与搅拌室4贯通连接;所述秤式气动闸门卸料口5为斗状结构,秤式气动闸门卸料口5贯通连接于搅拌室4底部;所述外框架7固定焊接在搅拌室4四周,外框架7材质为锌钢管;所述移动滚轮6与外框架7底部焊接固定,移动滚轮6设置有ABS刹车装置;所述动力电机8固定安装在搅拌室4侧面;所述控制系统9位于外框架7底部一侧;所述ABS刹车装置、秤式气动闸门卸料口5、动力电机8分别通过导线与控制系统9控制连接。
[0005] 进一步的,所述复合外加剂添加口2包括:减震弹簧2-1,液压推动器2-2,重量计量检测器2-3,出料口2-4;其中,所述出料口2-4为槽型结构,其材质为不锈钢板;所述液压推动器2-2设置于出料口2-4侧壁,液压推动器2-2与出料口2-4推动连接;所述减震弹簧2-1固定连接在出料口2-4底部四,减震弹簧2-1内部设有螺纹松紧传感器,减震弹簧2-1数量为4个;所述重量计量检测器2-3位于出料口2-4内壁侧面;
所述螺纹松紧传感器、液压推动器2-2、重量计量检测器2-3分别通过导线与控制系统9控制连接。
[0006] 进一步的,所述搅拌室4包括:转动齿轮4-1,搅拌传动装置4-2,搅拌均匀度检测器4-3,温度检测器4-4;其中,所述转动齿轮4-1一端位于搅拌室4外部,转动齿轮4-1另一端在搅拌室4内与搅拌传动装置4-2同轴旋转连接,转动齿轮4-1内部设有齿轮磨损度传感器;所述搅拌均匀度检测器4-3设置于搅拌室4内壁侧面,搅拌均匀度检测器4-3与搅拌室4底部的距离在5cm~8cm之间;所述温度检测器4-4位于搅拌室4内壁另一侧面,温度检测器4-4与搅拌室4底部的距离在6cm~10cm之间;
所述齿轮磨损度传感器、搅拌均匀度检测器4-3、温度检测器4-4分别通过导线与控制系统9控制连接。
[0007] 进一步的,所述搅拌传动装置4-2包括:搅拌滚动轴4-2-1,螺旋桨叶4-2-2,搅拌锤片4-2-3,混合效果传感器4-2-4;其中,所述螺旋桨叶4-2-2有2组,螺旋桨叶4-2-2呈螺旋状,螺旋桨叶4-2-2与搅拌滚动轴4-2-1固定焊接;所述搅拌锤片4-2-3通过捶打轴与搅拌滚动轴4-2-1焊接固定,搅拌锤片4-2-3沿搅拌滚动轴4-2-1均匀排列,搅拌锤片4-2-3材质为不锈钢材料;所述混合效果传感器4-2-4均匀附着在搅拌锤片4-2-3表面;搅拌滚动轴(4-2-1)表面设有转速传感器;搅拌锤片(4-2-3)表面设有撞击力度传感器。
[0008] 撞击力度传感器、转速传感器、混合效果传感器(4-2-4)通过导线与控制系统(9)控制连接。
[0009] 进一步的,所述螺旋桨叶4-2-2由高分子材料压模成型,螺旋桨叶4-2-2的组成成分和制造过程如下:一、螺旋桨叶4-2-2组成成分:
按重量份数计,3-[5-[甲基(甲基磺酰基)基]-1-戊炔-1-基]苯甲酸甲酯60~120份,
4-[4,5-二氢-3-甲基-4-[[4-甲基-3-[[(4-甲基苯基)氨基]磺酰基]苯基]偶氮]-5--1H-吡唑-1-基]苯磺酸50~150份,二[3-[4,5-二氢-4-[(2-羟基-5-甲基-3-硝基苯)偶氮-3-甲基-5-氧代-1H-1-吡唑基]]苯磺酰胺(2-)]合铬酸(1-)钠90~200份,铬酸合二[2-(4,5-二氢-3-甲基-5-氧-1-苯基-1H-4-吡唑基)偶氮]苯甲酸钠10~50份,[5-氯-3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-2-羟基苯磺酸根合]羟基铬酸氢70~130份,8-(1-氨基丙烷-2-基)-n-甲基喹啉-4-羧酰胺30~70份,浓度为20ppm~50ppm的2-羟基-8-羟基喹啉-1,2,3-丙烷三羧酸盐50~100份,7-(2,4-二羟基-5-羧基苯偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸30~70份,7-(8-羟基喹啉-5-磺酸偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸100~140份,交联剂60~
190份,2-(8-羟基喹啉-5-磺酸-7-偶氮)-变色酸40~110份,6-(BETA-D-吡喃葡糖氧基)-7-羟基-2H-1-苯并呋喃-2-20~80份,5-乙烯基-6-(Β-D-吡喃葡糖氧基)-4,4Α,5,6-四氢-4Α-羟基-1H,3H-吡喃并[3,4-C]吡喃-1-酮40~130份,3,3’-双(3,4-二氢化-6-甲氧基-2H-1-苯并吡喃)80~160份;
所述交联剂为3,4-二氢-6-甲氧基-1(2H)-酚酮、6-甲氧基-萘酚酮、6-溴-2-甲氧基萘中的任意一种;
二、螺旋桨叶4-2-2的制造过程,包含以下步骤:
第1步:在反应釜中加入电导率为2.20μS/cm~4.20μS/cm的超纯水1370~1640份,启动反应釜内搅拌器,转速为60rpm~120rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至40℃~70℃;
依次加入3-[5-[甲基(甲基磺酰基)氨基]-1-戊炔-1-基]苯甲酸甲酯、4-[4,5-二氢-3-甲基-4-[[4-甲基-3-[[(4-甲基苯基)氨基]磺酰基]苯基]偶氮]-5-氧-1H-吡唑-1-基]苯磺酸、二[3-[4,5-二氢-4-[(2-羟基-5-甲基-3-硝基苯)偶氮-3-甲基-5-氧代-1H-1-吡唑基]]苯磺酰胺(2-)]合铬酸(1-)钠,搅拌至完全溶解,调节pH值为3.0~6.0,将搅拌器转速调至
130rpm~250rpm,温度为90℃~130℃,酯化反应10~20小时;
第2步:取铬酸合二[2-(4,5-二氢-3-甲基-5-氧-1-苯基-1H-4-吡唑基)偶氮]苯甲酸钠、[5-氯-3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-2-羟基苯磺酸根合]羟基铬酸氢进行粉碎,粉末粒径为500~1300目;加入8-(1-氨基丙烷-2-基)-n-甲基喹啉-4-羧酰胺混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为30mm~50mm,采用剂量为3.0kGy~
9.0kGy、能量为5.0MeV~14.0MeV的α射线辐照60~140分钟,以及同等剂量的β射线辐照50~130分钟;
第3步:经第2步处理的混合粉末溶于2-羟基-8-羟基喹啉-1,2,3-丙烷三羧酸盐中,加入反应釜,搅拌器转速为70rpm~180rpm,温度为80℃~160℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到1.30MPa~1.80MPa,保持此状态反应10~30小时;泄压并通入氡气,使反应釜内压力为1.20MPa~1.60MPa,保温静置20~30小时;搅拌器转速提升至150rpm~290rpm,同时反应釜泄压至0MPa;依次加入7-(2,4-二羟基-5-羧基苯偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸、7-(8-羟基喹啉-5-磺酸偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸完全溶解后,加入交联剂搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为5.0~8.0,保温静置20~40小时;
第4步:在搅拌器转速为140rpm~200rpm时,依次加入2-(8-羟基喹啉-5-磺酸-7-偶氮)-变色酸、6-(BETA-D-吡喃葡糖氧基)-7-羟基-2H-1-苯并呋喃-2-酮、5-乙烯基-6-(Β-D-吡喃葡糖氧基)-4,4Α,5,6-四氢-4Α-羟基-1H,3H-吡喃并[3,4-C]吡喃-1-酮和3,3’-双(3,4-二氢化-6-甲氧基-2H-1-苯并吡喃),提升反应釜压力,使其达到1.90MPa~2.70MPa,温度为140℃~260℃,聚合反应10~20小时;反应完成后将反应釜内压力降至0MPa,降温至
20℃~40℃,出料,入压模机即可制得螺旋桨叶4-2-2。
[0010] 进一步的,本发明还公开了一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备的工作方法,该方法包括以下几个步骤:第1步:工作人员将土壤、石灰、复合外加剂按照比例分别通过土壤进料口1、石灰进料口3、复合外加剂添加口2加入到搅拌室4内,同时加入适量水,然后工作人员按下控制系统9上的启动按钮,启动动力电机8;
第2步:在添加复合外加剂的过程中,位于出料口2-4内壁侧面的重量计量检测器2-3对复合外加剂重量实时监测,当重量计量检测器2-3检测到复合外加剂重量达到系统设定值A时,重量计量检测器2-3将反馈信号发送给控制系统9,控制系统9启动液压推动器2-2,液压推动器2-2驱动出料口2-4打开,复合外加剂经出料口2-4进入到搅拌室4内;
第3步:动力电机8驱动搅拌传动装置4-2对搅拌室4内的土壤、石灰、复合外加剂进行混合搅拌,在搅拌过程中,位于搅拌室4内的搅拌均匀度检测器4-3实时监测搅拌室4内混合物的均匀度,当搅拌均匀度检测器4-3检测到混合物均匀度达到95%时,搅拌均匀度检测器4-
3将电信号发送给控制系统9,控制系统9停止动力电机8;同时,控制系统9打开搅拌室4下方的秤式气动闸门卸料口5,将搅拌室4内的混合土卸料至堆料区,同时秤式气动闸门卸料口5上的压式重量传感器将混合土的重量信息发送给控制系统9进行数据存储,并生成报表;
第4步:位于搅拌室4内的温度检测器4-4对搅拌室4内温度实时监测,当温度检测器4-4检测到搅拌室4内温度高于88℃时,温度检测器4-4将反馈信号发送给控制系统9,控制系统
9发出报警信号,警示工作人员开启降温工序。
[0011] 本发明公开的一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备,其优点在于:(1)该装置能够实时监测复合外加剂的添加量,保证处理达到高品质效果;
(2)该装置卸料口设置有压式重量传感器,能够实时显示混合土处理重量,并且形成生产报表;
(3)该装置结构简单,运输方便,自动化系统高,操作方便。
[0012] 本发明所述的一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备,该装置能够实时监测复合外加剂的添加量,保证处理达到高品质效果,卸料口设置有压式重量传感器,能够实时显示混合土处理重量,并且形成生产报表。附图说明
[0013] 图1是本发明中所述的一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备示意图。
[0014] 图2是本发明中所述的复合外加剂添加口结构示意图。
[0015] 图3是本发明中所述的搅拌室结构示意图。
[0016] 图4是本发明中所述的搅拌传动装置结构示意图。
[0017] 图5是本发明中所述的螺旋桨叶材料弯曲疲劳强度随使用时间变化图。
[0018] 以上图1~图4中,土壤进料口1,复合外加剂添加口2,减震弹簧2-1,液压推动器2-2,重量计量检测器2-3,出料口2-4,石灰进料口3,搅拌室4,转动齿轮4-1,搅拌传动装置4-
2,搅拌滚动轴4-2-1,螺旋桨叶4-2-2,搅拌锤片4-2-3,混合效果传感器4-2-4,搅拌均匀度检测器4-3,温度检测器4-4,秤式气动闸门卸料口5,移动滚轮6,外框架7,动力电机8,控制系统9。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图和实施例对本发明提供的一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备进行进一步说明。
[0020] 如图1所示,是本发明中所述的一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备示意图。从图1中看出,包括:土壤进料口1,复合外加剂添加口2,石灰进料口3,搅拌室4,秤式气动闸门卸料口5,移动滚轮6,外框架7,动力电机8,控制系统9;所述搅拌室4外形为“U”形桶装结构,其材质为不锈钢材料;所述土壤进料口1设置于搅拌室4一侧,土壤进料口1与搅拌室4贯通连接;所述石灰进料口3位于搅拌室4另一侧,石灰进料口3与搅拌室4贯通连接;所述复合外加剂添加口2设置于土壤进料口1与石灰进料口3之间,复合外加剂添加口2底部通过管道与搅拌室4贯通连接;所述秤式气动闸门卸料口5为斗状结构,秤式气动闸门卸料口5贯通连接于搅拌室4底部;所述外框架7固定焊接在搅拌室4四周,外框架7材质为镀锌钢管;所述移动滚轮6与外框架7底部焊接固定,移动滚轮6设置有ABS刹车装置;所述动力电机8固定安装在搅拌室4侧面;所述控制系统9位于外框架7底部一侧;所述ABS刹车装置、秤式气动闸门卸料口5、动力电机8分别通过导线与控制系统9控制连接。
[0021] 如图2所示,是本发明中所述的复合外加剂添加口结构示意图。从图2或图1中看出,复合外加剂添加口2包括:减震弹簧2-1,液压推动器2-2,重量计量检测器2-3,出料口2-4;其中,所述出料口2-4为槽型结构,其材质为不锈钢板;所述液压推动器2-2设置于出料口
2-4侧壁,液压推动器2-2与出料口2-4推动连接;所述减震弹簧2-1固定连接在出料口2-4底部四角,减震弹簧2-1内部设有螺纹松紧传感器,减震弹簧2-1数量为4个;所述重量计量检测器2-3位于出料口2-4内壁侧面;
所述螺纹松紧传感器、液压推动器2-2、重量计量检测器2-3分别通过导线与控制系统9控制连接。
[0022] 如图3所示,是本发明中所述的搅拌室结构示意图。从图3或图1中看出,搅拌室4包括:转动齿轮4-1,搅拌传动装置4-2,搅拌均匀度检测器4-3,温度检测器4-4;其中,所述转动齿轮4-1一端位于搅拌室4外部,转动齿轮4-1另一端在搅拌室4内与搅拌传动装置4-2同轴旋转连接,转动齿轮4-1内部设有齿轮磨损度传感器;所述搅拌均匀度检测器4-3设置于搅拌室4内壁侧面,搅拌均匀度检测器4-3与搅拌室4底部的距离在5cm~8cm之间;所述温度检测器4-4位于搅拌室4内壁另一侧面,温度检测器4-4与搅拌室4底部的距离在6cm~10cm之间;所述齿轮磨损度传感器、搅拌均匀度检测器4-3、温度检测器4-4分别通过导线与控制系统9控制连接。
[0023] 如图4所示,是本发明中所述的搅拌传动装置结构示意图。从图4中看出,搅拌传动装置4-2包括:搅拌滚动轴4-2-1,螺旋桨叶4-2-2,搅拌锤片4-2-3,混合效果传感器4-2-4;其中,所述螺旋桨叶4-2-2有2组,螺旋桨叶4-2-2呈螺旋状,螺旋桨叶4-2-2与搅拌滚动轴4-
2-1固定焊接;所述搅拌锤片4-2-3通过捶打轴与搅拌滚动轴4-2-1焊接固定,搅拌锤片4-2-
3沿搅拌滚动轴4-2-1均匀排列,搅拌锤片4-2-3材质为不锈钢材料;所述混合效果传感器4-
2-4均匀附着在搅拌锤片4-2-3表面;搅拌滚动轴(4-2-1)表面设有转速传感器;搅拌锤片(4-2-3)表面设有撞击力度传感器。
[0024] 撞击力度传感器、转速传感器、混合效果传感器(4-2-4)通过导线与控制系统(9)控制连接。
[0025] 本发明所述的一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备的工作过程是:第1步:工作人员将土壤、石灰、复合外加剂按照比例分别通过土壤进料口1、石灰进料口3、复合外加剂添加口2加入到搅拌室4内,同时加入适量水,然后工作人员按下控制系统9上的启动按钮,启动动力电机8;
第2步:在添加复合外加剂的过程中,位于出料口2-4内壁侧面的重量计量检测器2-3对复合外加剂重量实时监测,当重量计量检测器2-3检测到复合外加剂重量达到系统设定值A时,重量计量检测器2-3将反馈信号发送给控制系统9,控制系统9启动液压推动器2-2,液压推动器2-2驱动出料口2-4打开,复合外加剂经出料口2-4进入到搅拌室4内;
第3步:动力电机8驱动搅拌传动装置4-2对搅拌室4内的土壤、石灰、复合外加剂进行混合搅拌,在搅拌过程中,位于搅拌室4内的搅拌均匀度检测器4-3实时监测搅拌室4内混合物的均匀度,当搅拌均匀度检测器4-3检测到混合物均匀度达到95%时,搅拌均匀度检测器4-
3将电信号发送给控制系统9,控制系统9停止动力电机8;同时,控制系统9打开搅拌室4下方的秤式气动闸门卸料口5,将搅拌室4内的混合土卸料至堆料区,同时秤式气动闸门卸料口5上的压式重量传感器将混合土的重量信息发送给控制系统9进行数据存储,并生成报表;
第4步:位于搅拌室4内的温度检测器4-4对搅拌室4内温度实时监测,当温度检测器4-4检测到搅拌室4内温度高于88℃时,温度检测器4-4将反馈信号发送给控制系统9,控制系统
9发出报警信号,警示工作人员开启降温工序。
[0026] 本发明所述的一种重金属污染土壤处理药剂搅拌设备,该装置能够实时监测复合外加剂的添加量,保证处理达到高品质效果,卸料口设置有压式重量传感器,能够实时显示混合土处理重量,并且形成生产报表。
[0027] 以下是本发明所述螺旋桨叶4-2-2的制造过程的实施例,实施例是为了进一步说明本发明的内容,但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下,对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换,均属于本发明的范围。
[0028] 若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0029] 实施例1按照以下步骤制造本发明所述螺旋桨叶4-2-2,并按重量份数计:
第1步:在反应釜中加入电导率为2.20μS/cm的超纯水1370份,启动反应釜内搅拌器,转速为60rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至40℃;依次加入3-[5-[甲基(甲基磺酰基)氨基]-1-戊炔-1-基]苯甲酸甲酯60份、4-[4,5-二氢-3-甲基-4-[[4-甲基-3-[[(4-甲基苯基)氨基]磺酰基]苯基]偶氮]-5-氧-1H-吡唑-1-基]苯磺酸50份、二[3-[4,5-二氢-4-[(2-羟基-5-甲基-3-硝基苯)偶氮-3-甲基-5-氧代-1H-1-吡唑基]]苯磺酰胺(2-)]合铬酸(1-)钠90份,搅拌至完全溶解,调节pH值为3.0,将搅拌器转速调至130rpm,温度为90℃,酯化反应10小时;
第2步:取铬酸合二[2-(4,5-二氢-3-甲基-5-氧-1-苯基-1H-4-吡唑基)偶氮]苯甲酸钠
10份、[5-氯-3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-2-羟基苯磺酸根合]羟基铬酸氢70份进行粉碎,粉末粒径为500目;加入8-(1-氨基丙烷-2-基)-n-甲基喹啉-4-羧酰胺30份混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为30mm,采用剂量为3.0kGy、能量为
5.0MeV的α射线辐照60分钟,以及同等剂量的β射线辐照50分钟;
第3步:经第2步处理浓度为20ppm的混合粉末溶于2-羟基-8-羟基喹啉-1,2,3-丙烷三羧酸盐50份中,加入反应釜,搅拌器转速为70rpm,温度为80℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到1.30MPa,保持此状态反应10小时;泄压并通入氡气,使反应釜内压力为1.20MPa,保温静置20小时;搅拌器转速提升至150rpm,同时反应釜泄压至0MPa;依次加入7-(2,4-二羟基-5-羧基苯偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸30份、7-(8-羟基喹啉-5-磺酸偶氮)-8-羟基喹啉-
5-磺酸100份完全溶解后,加入交联剂60份搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为
5.0,保温静置20小时;
第4步:在搅拌器转速为140rpm时,依次加入2-(8-羟基喹啉-5-磺酸-7-偶氮)-变色酸
40份、6-(BETA-D-吡喃葡糖氧基)-7-羟基-2H-1-苯并呋喃-2-酮20份、5-乙烯基-6-(Β-D-吡喃葡糖氧基)-4,4Α,5,6-四氢-4Α-羟基-1H,3H-吡喃并[3,4-C]吡喃-1-酮40份和3,3’-双(3,4-二氢化-6-甲氧基-2H-1-苯并吡喃)80份,提升反应釜压力,使其达到1.90MPa,温度为140℃,聚合反应10小时;反应完成后将反应釜内压力降至0MPa,降温至20℃,出料,入压模机即可制得螺旋桨叶4-2-2;
所述交联剂为3,4-二氢-6-甲氧基-1(2H)-萘酚酮。
[0030] 实施例2按照以下步骤制造本发明所述螺旋桨叶4-2-2,并按重量份数计:
第1步:在反应釜中加入电导率为4.20μS/cm的超纯水1640份,启动反应釜内搅拌器,转速为120rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至70℃;依次加入3-[5-[甲基(甲基磺酰基)氨基]-1-戊炔-1-基]苯甲酸甲酯120份、4-[4,5-二氢-3-甲基-4-[[4-甲基-3-[[(4-甲基苯基)氨基]磺酰基]苯基]偶氮]-5-氧-1H-吡唑-1-基]苯磺酸150份、二[3-[4,5-二氢-4-[(2-羟基-5-甲基-3-硝基苯)偶氮-3-甲基-5-氧代-1H-1-吡唑基]]苯磺酰胺(2-)]合铬酸(1-)钠200份,搅拌至完全溶解,调节pH值为6.0,将搅拌器转速调至250rpm,温度为130℃,酯化反应20小时;
第2步:取铬酸合二[2-(4,5-二氢-3-甲基-5-氧-1-苯基-1H-4-吡唑基)偶氮]苯甲酸钠
50份、[5-氯-3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-2-羟基苯磺酸根合]羟基铬酸氢130份进行粉碎,粉末粒径为1300目;加入8-(1-氨基丙烷-2-基)-n-甲基喹啉-4-羧酰胺70份混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为50mm,采用剂量为9.0kGy、能量为
14.0MeV的α射线辐照140分钟,以及同等剂量的β射线辐照130分钟;
第3步:经第2步处理浓度为50ppm的混合粉末溶于2-羟基-8-羟基喹啉-1,2,3-丙烷三羧酸盐100份中,加入反应釜,搅拌器转速为180rpm,温度为160℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到1.80MPa,保持此状态反应30小时;泄压并通入氡气,使反应釜内压力为
1.60MPa,保温静置30小时;搅拌器转速提升至290rpm,同时反应釜泄压至0MPa;依次加入7-(2,4-二羟基-5-羧基苯偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸70份、7-(8-羟基喹啉-5-磺酸偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸140份完全溶解后,加入交联剂190份搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为8.0,保温静置40小时;
第4步:在搅拌器转速为200rpm时,依次加入2-(8-羟基喹啉-5-磺酸-7-偶氮)-变色酸
110份、6-(BETA-D-吡喃葡糖氧基)-7-羟基-2H-1-苯并呋喃-2-酮80份、5-乙烯基-6-(Β-D-吡喃葡糖氧基)-4,4Α,5,6-四氢-4Α-羟基-1H,3H-吡喃并[3,4-C]吡喃-1-酮130份和3,
3’-双(3,4-二氢化-6-甲氧基-2H-1-苯并吡喃)160份,提升反应釜压力,使其达到2.70MPa,温度为260℃,聚合反应20小时;反应完成后将反应釜内压力降至0MPa,降温至40℃,出料,入压模机即可制得螺旋桨叶4-2-2;
所述交联剂为6-甲氧基-萘酚酮。
[0031] 实施例3按照以下步骤制造本发明所述螺旋桨叶4-2-2,并按重量份数计:
第1步:在反应釜中加入电导率为3.20μS/cm的超纯水1440份,启动反应釜内搅拌器,转速为90rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至60℃;依次加入3-[5-[甲基(甲基磺酰基)氨基]-1-戊炔-1-基]苯甲酸甲酯80份、4-[4,5-二氢-3-甲基-4-[[4-甲基-3-[[(4-甲基苯基)氨基]磺酰基]苯基]偶氮]-5-氧-1H-吡唑-1-基]苯磺酸100份、二[3-[4,5-二氢-4-[(2-羟基-5-甲基-3-硝基苯)偶氮-3-甲基-5-氧代-1H-1-吡唑基]]苯磺酰胺(2-)]合铬酸(1-)钠180份,搅拌至完全溶解,调节pH值为4.0,将搅拌器转速调至190rpm,温度为110℃,酯化反应15小时;
第2步:取铬酸合二[2-(4,5-二氢-3-甲基-5-氧-1-苯基-1H-4-吡唑基)偶氮]苯甲酸钠
30份、[5-氯-3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]-2-羟基苯磺酸根合]羟基铬酸氢100份进行粉碎,粉末粒径为900目;加入8-(1-氨基丙烷-2-基)-n-甲基喹啉-4-羧酰胺50份混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为40mm,采用剂量为6.0kGy、能量为
10.0MeV的α射线辐照110分钟,以及同等剂量的β射线辐照80分钟;
第3步:经第2步处理浓度为40ppm的混合粉末溶于2-羟基-8-羟基喹啉-1,2,3-丙烷三羧酸盐70份中,加入反应釜,搅拌器转速为120rpm,温度为130℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到1.10MPa,保持此状态反应20小时;泄压并通入氡气,使反应釜内压力为1.40MPa,保温静置25小时;搅拌器转速提升至190rpm,同时反应釜泄压至0MPa;依次加入7-(2,4-二羟基-5-羧基苯偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸50份、7-(8-羟基喹啉-5-磺酸偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸120份完全溶解后,加入交联剂130份搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为6.0,保温静置30小时;
第4步:在搅拌器转速为170rpm时,依次加入2-(8-羟基喹啉-5-磺酸-7-偶氮)-变色酸
80份、6-(BETA-D-吡喃葡糖氧基)-7-羟基-2H-1-苯并呋喃-2-酮60份、5-乙烯基-6-(Β-D-吡喃葡糖氧基)-4,4Α,5,6-四氢-4Α-羟基-1H,3H-吡喃并[3,4-C]吡喃-1-酮110份和3,
3’-双(3,4-二氢化-6-甲氧基-2H-1-苯并吡喃)140份,提升反应釜压力,使其达到2.20MPa,温度为220℃,聚合反应17小时;反应完成后将反应釜内压力降至0MPa,降温至30℃,出料,入压模机即可制得螺旋桨叶4-2-2;
所述交联剂为6-溴-2-甲氧基萘。
[0032] 对照例对照例为市售某品牌的螺旋桨叶。
[0033] 实施例4将实施例1~3制备获得的螺旋桨叶4-2-2和对照例所述的螺旋桨叶进行使用效果对比。对二者搅拌速率、耐磨损率、搅拌均匀度、抗氧化率进行统计,结果如表1所示。
[0034] 从表1可见,本发明所述的螺旋桨叶4-2-2,其搅拌速率、耐磨损率、搅拌均匀度、抗氧化率等指标均优于现有技术生产的产品。
[0035] 此外,如图5所示,是本发明所述的螺旋桨叶4-2-2材料弯曲疲劳强度随使用时间变化的统计。图中看出,实施例1~3所用螺旋桨叶4-2-2,其材料弯曲疲劳强度随使用时间变化程度大幅优于现有产品。
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