一种双轨移动式四氯化碳处理辅助设备的制作方法

本发明属于四氯化碳处理设备领域，具体涉及一种双轨移动式四氯化碳处理辅助设备及其工作方法。

背景技术：

四氯化碳(ccl4)是一种人工合成的低沸点有机氯代烃(比重1.591g/cm³，沸点77℃)，微溶于水。国外研究表明：四氯化碳属于典型的肝脏毒物，高浓度时，首先是影响中枢神经系统，随后影响肝、肾。它在环境中具有持久性、长期残留性和生物蓄积性，因此自1979年被美国epa列入了“含四氯化碳地下水中优先控制的污染物”，也被我国列入了68种“水中优先控制的污染物”名单。

目前，我国正处于经济迅猛发展和基础建设繁盛时期，随着设计分析理论，新材料以及施工新技术的出现，新型四氯化碳处理辅助设备不断涌现。

但是四氯化碳处理辅助设备事故不断出现，不仅造成了重大的人员伤亡和经济损失，而且造成了极坏的社会影响，同时也促使人们日益重视四氯化碳处理辅助设备的安全问题，而采用科学的手段对四氯化碳处理辅助设备进行监测和评估就显得尤为重要。

然而，由于现场施工环境恶劣与危险，四氯化碳处理低效与低精度，难以获得全面、可靠的结构评估数据。

在现有技术条件下，四氯化碳处理辅助设备建设成本和运行成本的增加，使得现有的传统工艺、处理方法具有危险系数高，控制程序复杂，占地面积大，处理成本高等缺点。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双轨移动式四氯化碳处理辅助设备，包括：支撑工装置，操作工程台，逆流湍动床，提拉绳和自动化控制器；

所述支撑工装置包括：两个呈门型的升降支撑柱，牵引绳和提拉环；每个所述升降支撑柱的底部设有液压缸，所述液压缸与自动化控制器电性连接；每个所述升降支撑柱的支撑臂上均设有齿轮变速箱，且该两个齿轮变速箱通过双轴同步电机相连，所述双轴同步电机与自动化控制器电性连接；每个所述齿轮变速箱与牵引绳一端相连，牵引绳的另一端穿过升降支撑柱顶梁上安装的定滑轮与提拉环固定连接；

所述提拉环用于固定操作工程台；所述逆流湍动床通过提拉绳与操作工程台卡扣连接；所述自动化控制器安装在支撑工装置顶梁的上部；所述操作工程台上安装有与自动化控制器电性连接的操控面板；

所述逆流湍动床包括：轻质外壳，缓冲器复位弹簧，缓冲弹性内胶层，药剂混合器，四氯化碳气化器，光气发生器，加氮裂化器，燃烧器和泡沫发生器；

所述轻质外壳内壁上紧贴着缓冲弹性内胶层，且轻质外壳底部与缓冲弹性内胶层之间设有若干个缓冲器复位弹簧；所述轻质外壳内壁上安装有药剂混合器和燃烧器，且二者位置相对应；所述加氮裂化器，光气发生器，四氯化碳气化器和泡沫发生器分别安装在轻质外壳内。

进一步优化的，所述药剂混合器包括：支撑轴，搅拌叶片，气液混合室，高压泵管，主动轴，药剂喷嘴和药剂导入管；

所述气液混合室一端与药剂导入管连通，另一端上套有支撑轴；所述主动轴套装在药剂导入管上；所述主动轴与电机传动连接；主动轴通过电机带动药剂混合器整体旋转；

所述高压泵管位于气液混合室的一侧，所述高压泵管的一端与气液混合室连通，其另一端与外部的高压气泵连接；所述高压泵管向气液混合室输送高压气体；

所述气液混合室圆柱形中空结构，不锈钢材质，其直径为10cm～20cm，高压气体使得气液混合室内的药剂处于高压状态；

所述搅拌叶片数量为4个，且搅拌叶片以气液混合室的中心轴均匀分布，搅拌叶片拨动待处理水面流动，促进药剂与待处理水混合；

所述药剂喷嘴位于气液混合室侧壁上、且两者贯通，药剂喷嘴数量为10～20个，且药剂喷嘴在气液混合室表面均匀分布，高压气体推动药剂从药剂喷嘴中高速喷出。

进一步优化的，所述四氯化碳气化器包括：交换液进入管，导流罩，热交换格栅，热交换蛇管和交换液出管；

所述导流罩位于四氯化碳气化器外部，其控制待处理水的流动方向；

所述热交换格栅位于导流罩的内部，且热交换格栅的数量大于或等于2个；相邻所述热交换格栅之间通过热交换蛇管连通，其最上部热交换格栅的一侧与交换液进入管连通，最下部热交换格栅的一侧与交换液出管连通；所述热交换格栅铜制薄板结构、内部中空设计，交换液在其内部通过，热交换格栅的薄板之间形成孔道，待处理水从孔道间穿过；

所述交换液进入管通入80℃～98℃热交换液，通过热交换格栅和热交换蛇管对待处理水进行热能交换，将待处理水中的四氯化碳气化，热交换液从交换液出管排出；

所述热交换蛇管盘管结构、紫铜材质，其数量大于4个，多个热交换蛇管水平等距排列，热交换蛇管两端分别与上下两个热交换格栅连通。

进一步优化的，所述光气发生器包括：加热高压喷头，发烟硫酸主管和环形导液盘；

所述发烟硫酸主管与下部的环形导液盘连通，发烟硫酸主管将外部的发烟硫酸输送给环形导液盘；

所述加热高压喷头数量为8～20个，且均匀分布安装在在环形导液盘下部，所述加热高压喷头与环形导液盘相互连通，发烟硫酸通过加热高压喷头向外喷出，与待处理水中的四氯化碳反应，形成光气。

进一步优化的，所述加氮裂化器包括：裂化反应头，加氮主管和加氮支管；

所述加氮主管一端与加氮支管连通，另一端用于接入高温高压氮气，并输送给加氮支管；

所述加氮支管为环形，并在环形中心设有相通的十字交叉管；

所述加氮主管和加氮支管外围均设有电加热器；

所述裂化反应头位于加氮支管上部，两者相互贯通，裂化反应头将高温高压氮气喷出，并与待处理水中的四氯化碳进行加氮裂解反应，形成重氮甲烷气体（h2cnn）和氯气（cl2）。

进一步优化的，所述燃烧器包括：鼓风机，空气管，甲烷管，燃烧室和喷火头；

位于一端的鼓风机与空气管连通，空气管中空管状结构，鼓风机通过空气管将新鲜空气输送给燃烧室；

所述甲烷管位于空气管一侧，并与空气管平行排列，甲烷管的一端与外部的甲烷储罐连通，其另一端与燃烧室连通，甲烷管将外部的甲烷气体输送给燃烧室；

所述燃烧室位于空气管另一端，其为中空圆柱结构，内部设有脉冲点火器，甲烷与空气按照一定比例在燃烧室混合，内部的脉冲点火器将混合气点燃；

所述喷火头位于燃烧室侧壁上，二者贯通，其数量为10～20个，燃烧火焰从喷火头中喷出。

本发明专利公开的一种双轨移动式四氯化碳处理辅助设备及其工作方法，其优点在于：

（1）该装置结构合理紧凑，集成度高；

（2）该装置缓冲弹性内胶层采用高分子材料制备，安全系数高。

本发明所述的一种双轨移动式四氯化碳处理辅助设备结构新颖合理，操作方便快捷，安全性能高，适用于不同规格的安全维修使用。

附图说明

图1是本发明中所述的一种双轨移动式四氯化碳处理辅助设备示意图。

图2是本发明中所述的支撑工装置结构示意图。

图3是本发明中所述的逆流湍动床结构示意图。

图4是本发明中所述的逆流湍动床内部结构示意图。

图5是本发明中所述的药剂混合器示意图。

图6是本发明中所述的四氯化碳气化器示意图。

图7是本发明中所述的光气发生器示意图。

图8是本发明中所述的加氮裂化器示意图。

图9是本发明中所述的燃烧器示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的一种双轨移动式四氯化碳处理辅助设备及其工作方法进行进一步说明。

如图1所示，一种双轨移动式四氯化碳处理辅助设备，包括：支撑工装置1，操作工程台2，逆流湍动床3，提拉绳4和自动化控制器5；

如图2所示，所述支撑工装置1包括：两个呈门型的升降支撑柱1-1，牵引绳1-4和提拉环1-6；每个所述升降支撑柱1-1的底部设有液压缸1-2，所述液压缸1-2与自动化控制器5电性连接；每个所述升降支撑柱1-1的支撑臂上均设有齿轮变速箱1-3，且该两个齿轮变速箱1-3通过双轴同步电机1-7相连，所述双轴同步电机1-7与自动化控制器5电性连接；每个所述齿轮变速箱1-3与牵引绳1-4一端相连，牵引绳1-4的另一端穿过升降支撑柱1-1顶梁上安装的定滑轮1-5与提拉环1-6固定连接；

所述提拉环1-6用于固定操作工程台2；所述逆流湍动床3通过提拉绳4与操作工程台2卡扣连接；所述自动化控制器5安装在支撑工装置1顶梁的上部；所述操作工程台2上安装有与自动化控制器5电性连接的操控面板；

如图3和4所示，所述逆流湍动床3包括：轻质外壳3-1，缓冲器复位弹簧3-2，缓冲弹性内胶层3-3，药剂混合器3-4，四氯化碳气化器3-5，光气发生器3-6，加氮裂化器3-7，燃烧器3-8和泡沫发生器3-9；

所述轻质外壳3-1内壁上紧贴着缓冲弹性内胶层3-3，且轻质外壳3-1底部与缓冲弹性内胶层3-3之间设有若干个缓冲器复位弹簧3-2；所述轻质外壳3-1内壁上安装有药剂混合器3-4和燃烧器3-8，且二者位置相对应；所述加氮裂化器3-7，光气发生器3-6，四氯化碳气化器3-5和泡沫发生器3-9分别安装在轻质外壳3-1内。

如图5所示，所述药剂混合器3-4包括：支撑轴3-4-1，搅拌叶片3-4-2，气液混合室3-4-3，高压泵管3-4-4，主动轴3-4-5，药剂喷嘴3-4-6和药剂导入管3-4-7；

所述气液混合室3-4-3一端与药剂导入管3-4-7连通，另一端上套有支撑轴3-4-1；所述主动轴3-4-5套装在药剂导入管3-4-7上；所述主动轴3-4-5与电机传动连接；主动轴3-4-5通过电机带动药剂混合器3-4整体旋转；

所述高压泵管3-4-4位于气液混合室3-4-3的一侧，所述高压泵管3-4-4的一端与气液混合室3-4-3连通，其另一端与外部的高压气泵连接；所述高压泵管3-4-4向气液混合室3-4-3输送高压气体；

所述气液混合室3-4-3圆柱形中空结构，不锈钢材质，其直径为10cm～20cm，高压气体使得气液混合室3-4-3内的药剂处于高压状态；

所述搅拌叶片3-4-2数量为4个，且搅拌叶片3-4-2以气液混合室3-4-3的中心轴均匀分布，搅拌叶片3-4-2拨动待处理水面流动，促进药剂与待处理水混合；

所述药剂喷嘴3-4-6位于气液混合室3-4-3侧壁上、且两者贯通，药剂喷嘴3-4-6数量为10～20个，且药剂喷嘴3-4-6在气液混合室3-4-3表面均匀分布，高压气体推动药剂从药剂喷嘴3-4-6中高速喷出。

如图6所示，所述四氯化碳气化器3-5包括：交换液进入管3-5-1，导流罩3-5-2，热交换格栅3-5-3，热交换蛇管3-5-4和交换液出管3-5-5；

所述导流罩3-5-2位于四氯化碳气化器3-5外部，其控制待处理水的流动方向；

所述热交换格栅3-5-3位于导流罩3-5-2的内部，且热交换格栅3-5-3的数量大于或等于2个；相邻所述热交换格栅3-5-3之间通过热交换蛇管3-5-4连通，其最上部热交换格栅3-5-3的一侧与交换液进入管3-5-1连通，最下部热交换格栅3-5-3的一侧与交换液出管3-5-5连通；所述热交换格栅3-5-3铜制薄板结构、内部中空设计，交换液在其内部通过，热交换格栅3-5-3的薄板之间形成孔道，待处理水从孔道间穿过；

所述交换液进入管3-5-1通入80℃～98℃热交换液，通过热交换格栅3-5-3和热交换蛇管3-5-4对待处理水进行热能交换，将待处理水中的四氯化碳气化，热交换液从交换液出管3-5-5排出；

所述热交换蛇管3-5-4盘管结构、紫铜材质，其数量大于4个，多个热交换蛇管3-5-4水平等距排列，热交换蛇管3-5-4两端分别与上下两个热交换格栅3-5-3连通。

如图7所示，所述光气发生器3-6包括：加热高压喷头3-6-1，发烟硫酸主管3-6-2和环形导液盘3-6-3；

所述发烟硫酸主管3-6-2与下部的环形导液盘3-6-3连通，发烟硫酸主管3-6-2将外部的发烟硫酸输送给环形导液盘3-6-3；

所述加热高压喷头3-6-1数量为8～20个，且均匀分布安装在在环形导液盘3-6-3下部，所述加热高压喷头3-6-1与环形导液盘3-6-3相互连通，发烟硫酸通过加热高压喷头3-6-1向外喷出，与待处理水中的四氯化碳反应，形成光气。

如图8所示，所述加氮裂化器3-7包括：裂化反应头3-7-1，加氮主管3-7-2和加氮支管3-7-3；

所述加氮主管3-7-2一端与加氮支管3-7-3连通，另一端用于接入高温高压氮气，并输送给加氮支管3-7-3；

所述加氮支管3-7-3为环形，并在环形中心设有相通的十字交叉管；

所述加氮主管3-7-2和加氮支管3-7-3外围均设有电加热器；

所述裂化反应头3-7-1位于加氮支管3-7-3上部，两者相互贯通，裂化反应头3-7-1将高温高压氮气喷出，并与待处理水中的四氯化碳进行加氮裂解反应，形成重氮甲烷气体h2cnn和氯气cl2。

如图9所示，所述燃烧器3-8包括：鼓风机3-8-1，空气管3-8-2，甲烷管3-8-3，燃烧室3-8-4，喷火头3-8-5；

位于一端的鼓风机3-8-1与空气管3-8-2连通，空气管3-8-2中空管状结构，鼓风机3-8-1通过空气管3-8-2将新鲜空气输送给燃烧室3-8-4；

所述甲烷管3-8-3位于空气管3-8-2一侧，并与空气管3-8-2平行排列，甲烷管3-8-3的一端与外部的甲烷储罐连通，其另一端与燃烧室3-8-4连通，甲烷管3-8-3将外部的甲烷气体输送给燃烧室3-8-4；

所述燃烧室3-8-4位于空气管3-8-2另一端，其为中空圆柱结构，内部设有脉冲点火器，甲烷与空气按照一定比例在燃烧室3-8-4混合，内部的脉冲点火器将混合气点燃；

所述喷火头3-8-5位于燃烧室3-8-4侧壁上，二者贯通，其数量为10～20个，燃烧火焰从喷火头3-8-5中喷出。

本发明双轨移动式四氯化碳处理辅助设备的使用方法，包括以下几个步骤：

第1步：当工作人员登上操作工程台2后，自动化控制器5启动液压缸1-2，液压缸1-2将升降支撑柱1-1垂直抬高至距处理设备桥箱底平面10cm～20cm处；

第2步：自动化控制器5启动双轴同步电机1-7，双轴同步电机1-7通过齿轮变速箱1-3变速后带动牵引绳1-4通过滑轮系统1-5向上做提拉运动，牵引绳1-4通过固定提拉环1-6带动操作工程台2向上做抬高运动，操作工程台2通过提拉绳4进而带动逆流湍动床3同时向上匀速运动；

第3步：位于逆流湍动床3侧壁上的进水口，流入待处理污水，由于逆流湍动床3的作用形成高水位，待处理污水在相邻二溢流板间形成溢洪道，并由左侧跌水通过至右侧区域；

操作人员启动电钮，将外部的药剂从药剂导入管3-4-7一端导入，通过药剂导入管3-4-7流向气液混合室3-4-3；

同时，操作人员启动电钮，将外部的高压气体通过高压泵管3-4-4向气液混合室3-4-3输送高压气体，高压气体使得气液混合室3-4-3内的药剂处于高压状态；

在高压气体的作用下，位于气液混合室3-4-3中的药剂，从药剂喷嘴3-4-6中高速喷出,参与反应促进四氯化碳分解；

操作人员启动电钮，电机驱动主动轴3-4-5带动药剂混合器3-4以1～10rpm转速低速顺时针旋转；并带动搅拌叶片3-4-2拨动待处理水面流动，促进药剂与待处理水混合；

第4步：位于逆流湍动床3底部的四氯化碳气化器3-5开始工作，导流罩3-5-2控制待处理水由下部进入四氯化碳气化器3-5，并形成循环流体，连续进出四氯化碳气化器3-5，穿过热交换格栅3-5-3的薄板之间形成孔道；

操作人员启动电钮，将80℃～98℃热交换液通过交换液进入管3-5-1输送到热交换格栅3-5-3和热交换蛇管3-5-4中，对待处理水进行加热处理，由于四氯化碳的沸点是76.8℃，交换热量使得待处理水中的四氯化碳气化，而水没有形成水蒸汽，对待处理污水进行水气分离，以促进四氯化碳溢出水面；处理后的热交换液从交换液出管3-5-5中排出；

此时，微分型检测仪与自动化控制器5导线控制连接，并对处理效果进行实时监控，将结果显示在自动化控制器5的显示屏中；

第5步：位于逆流湍动床3中部高位的光气发生器3-6启动工作，将发烟硫酸通过发烟硫酸主管3-6-2、环形导液盘3-6-3传递到加热高压喷头3-6-1中，加热后的发烟硫酸通过加热高压喷头3-6-1喷出，并与四氯化碳进行光化学反应，形成雾状结构并产生光气，促进四氯化碳分解；

第6步：位于逆流湍动床3一侧底部的加氮裂化器3-7开始工作，通过加氮主管3-7-2、加氮支管3-7-3将设在外部氮气加热至120～160℃，形成高温高压氮气输送给裂化反应头3-7-1，裂化反应头3-7-1将高温高压氮气喷出，并与待处理水中的四氯化碳进行加氮裂解反应，形成重氮甲烷气体h2cnn和氯气cl2；

第7步：位于逆流湍动床3另一侧的燃烧器3-8开始工作；操作人员启动电钮，将外部的空气通过鼓风机3-8-1、空气管3-8-2输送给燃烧室3-8-4；

同时，控制外部的甲烷储罐通过甲烷管3-8-3，将外部的甲烷气体输送给燃烧室3-8-4；

甲烷与空气按照一定比例在燃烧室3-8-4混合，位于内部的脉冲点火器将混合气点燃，燃烧火焰从喷火头3-8-5中喷出，促进四氯化碳分解；

当系统感知有紧急情况时，泡沫发生器3-9喷洒含有气体的泡沫灭火剂，进行应急熄火；

第8步：在设备运转工作过程中，操作工程台2表面的平衡传感器对操作工程台2的平衡性进行实时监控，当平衡传感器监控到操作工程台2倾斜度超过10°～15°之间时，平衡传感器向自动化控制器5传递反馈信号，操作工程台2表面的报警器进行危险报警20s，同时自动化控制器5控制液压缸1-2将支撑工装置1及操作工程台2降至地平面位置。

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。