[发明专利]一种海洋漂浮垃圾收集处理装置及处理方法有效
申请号: | 202210492804.2 | 申请日: | 2022-05-07 |
公开(公告)号: | CN115045247B | 公开(公告)日: | 2023-06-23 |
发明(设计)人: | 程星星;房瑞;高明;段志勇;李浩;刘在智;王宇轩 | 申请(专利权)人: | 山东大学 |
主分类号: | E02B15/10 | 分类号: | E02B15/10;B04B3/00;C10B53/00;B01J19/00;B01D53/00;B01D53/04;B01D49/00;C10G11/00;C10C1/19;C10C1/20 |
代理公司: | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人: | 张晓鹏 |
地址: | 250061 山东*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 海洋 漂浮 垃圾 收集 处理 装置 方法 | ||
1.一种海洋漂浮垃圾收集处理装置,其特征在于:包括垃圾收集部、脱水部、太阳能热解部、漂浮底座和热解产物处理部,其中,
所述垃圾收集部包括倾斜设置的收集板、第一拦截带和第二拦截带,收集板的第一高度处设置有低浪收集口,第二高度处设置有高浪收集口,两拦截带位于收集板的前端,且位于收集板的两侧;两拦截带的末端经铁锚固定于近海区域的海底砂层中;
第一拦截带和第二拦截带均包括漂浮件和拦截网,拦截网与漂浮件连接;
所述脱水部为离心脱水器,其进口分别通过管道与低浪收集口和高浪收集口连通,离心脱水器的底部设置有阀门;
所述太阳能热解部包括相互连接的太阳能聚光器和热解反应器,热解反应器内设置有螺旋推进器,所述螺旋推进器由直流电动机控制;所述太阳能热解部还包括真空集热管和金属外壳;
离心脱水器通过所述阀门与热解反应器的进口端连通;
所述热解产物处理部包括裂解炉、活性炭吸附装置和集炭箱,在热解反应器中反应后产生的固体颗粒物进入集炭箱,焦油进入催化裂解炉,热解气作为燃料通入,结合电加热将焦油完全分解,少量残渣进入集炭箱,高温气体经管道冷却后,进入活性炭吸附装置,去除有害颗粒物后排出;
各装置均安装于漂浮底座上,所述漂浮底座的末端经铁索固定于岸边;收集板的下端延伸至漂浮底座;
所述离心脱水器为离心桶;所述的离心桶表面布有孔洞结构;所述离心桶的动力系统为风能传输系统,风轮受到风力作用带动齿轮箱运转,所述风轮通过齿轮箱与离心桶的机械传动装置连接;
所述风轮通过齿轮箱还与风力发电机连接,风力发电机将电能储存于铅酸蓄电池中,控制螺旋推进器的直流电动机从所述铅酸蓄电池中获取电能;
所述太阳能聚光器通过真空集热管与热解反应器连接;所述太阳能聚光器为截面呈抛物线形的槽式太阳能聚光器,放置于热解反应器顶部,用于将太阳辐射能量汇集于热解装置外层的真空集热管处;所述的金属外壳内侧布有吸热涂层。
2.根据权利要求1所述的海洋漂浮垃圾收集处理装置,其特征在于:第一拦截带和第二拦截带的一端均固定于收集板上,另一端向两侧扩开。
3.根据权利要求1所述的海洋漂浮垃圾收集处理装置,其特征在于:所述收集板上设置有防回流板组件。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的海洋漂浮垃圾收集处理装置的使用方法,其特征在于:包括如下步骤:
海洋漂浮垃圾在两拦截带的拦截作用下聚集在垃圾收集部的前端,并在海浪的推动作用下沿倾斜设置的收集板移动,并通过低浪收集口或高浪收集口进入离心脱水器中进行脱水;
经脱水后的垃圾通过打开的阀门落入热解反应器中,并在螺旋推进器的推动作用下向出口端移动;同时,太阳能聚光器将太阳能进行收集,并转化为热能,对热解反应器内部的垃圾进行热解;
反应后产生的固体颗粒物进入集炭箱,焦油进入催化裂解炉,热解气作为燃料通入,结合电加热将焦油完全分解,少量残渣进入集炭箱,高温气体经管道冷却后,进入活性炭吸附装置,去除有害颗粒物后排出。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:海风驱动风轮转动,带动风力发电机发电,进而带动离心脱水器离心脱水。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:热解的温度为300~500℃。
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