CN106914474A - 一种工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保领域，具体涉及一种工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺及设备。本发明的工艺及设备针对每种工业废盐所含有机物多样化及其理化特性不同等特点，设置若干级分解碳化炉，对工业废盐进行分级加热，加热过程合理，使有机物在各自的分解碳化温度段内完成分解碳化，分解碳化产生的含热尾气作为干燥热源，干燥产生的尾气引入焚烧炉进行焚烧，焚烧产生的热气回收利用。本发明实现了工业连续化生产，在系统运行过程中无废盐熔化、结块或粘接，无二次污染物产生，无有毒有害气体排放，热效率高，节能环保，投资成本低于其它方式，具有实用性强，适用各领域工业废盐的有机物去除和无害化处理，适合在工业生产中推广的优点。
Description
技术领域
本发明属于环保领域，具体涉及一种工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺及设备。
背景技术
在农药、医药、精细化工、有机化工、染料、煤化工等化工领域，工业生产中产生大量的工业废盐，因其生产中使用的原料及生产工艺等因素，导致在副产工业废盐中含有多种有毒有害的有机物或杂质，采用传统的堆放或填埋方式不仅占用大量土地资源，处理成本高，而且如处理不当还会造成土地和地下水资源的严重污染，对人类的生命和生存环境造成极大的威胁。
随着人们对工业废物危害认识的提高和国家对工业危险废物整治力度的加强，以及相关技术手段的发展，对于工业废盐的无害化处理和方式备受人们的关注。目前常用的处理方式主要有：膜分离、高温焚烧、洗涤等方法。
膜分离法：对工业含盐废水采用膜处理技术，滤除工业废水中的有机物和杂质，再对过滤后的含盐废水进行浓缩或蒸发结晶，此方法除了需对滤除物进行无害化处理外，处理后的盐水中仍可能含有少量有毒有害的有机物或杂质，如需满足国家环保要求或资源再利用，仍需对处理后的液体进行二次无害化处理，因此，处理工艺复杂，投资和运行成本高。
高温焚烧法：对工业废盐进行高温焚烧，达到去除废盐中有机物的目的；由于采用高温处理方式，受温度及技术等方面因素影响，废盐易发生熔融或软化结块，粘结于设备中，造成设备严重腐蚀或梗阻，使设备无法连续运转；因此应用于工业化生产技术难度较大。另外，因采用高温处理方式，能源消耗大，投资和运行成本较高。
洗涤法：用水和化学洗涤剂对工业废盐进行清洗，中和和洗去废盐中的有机物和杂质,对于有机物成份单一、量值较低、含量固定的工业废盐可以采用此种方法，而对于有机物种类较多，量值较高、含量不固定的工业废盐，则很难适度和合理掌握洗涤剂的用量，难以完全去除废盐中的有机物；另外采用此方法处理工业废盐后的液体中，可能残留有毒有害的有机物或二次污染物，仍需对其进行无害化处理，处理工艺越发复杂；因此不适合在工业化生产中推广使用。
发明内容
本发明提供一种工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺及设备，目的是克服上述等诸多工业废盐处理方法存在的问题和不足，实现工业化连续生产。本系统运行过程中加热温度合理可控，无废盐熔化、结块或粘接，无二次污染物产生，无有毒有害气体排放，热效率高，节能环保，投资和运行成本低，实用性强，适用于各领域工业废盐的有机物去除和无害化处理，适合在工业生产中推广使用。
本发明的工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺按照以下步骤进行：
（1）将工业废盐经给料器送入干燥机进行干燥，干燥尾气由分离器气固分离后经引风机进入焚烧炉做无害化处理，焚烧产生的热气为分级分解碳化系统的加热炉补充热量，多余的热气经余热锅炉余热回收利用、冷却、淋洗后排空；
（2）干燥后的工业废盐由分离器排出，依次送入各级分解碳化炉进行分级分解碳化，分级分解碳化产生的含热尾气送入干燥机作为干燥热源；分级分解碳化后的工业废盐经过溶解过滤、碳盐分离、去除杂质后再结晶，成为达到国家标准的工业用盐。
其中，所述的分解碳化是采用多级分解碳化炉，对工业废盐进行分级分解碳化；根据工业废盐的熔点和所含多种有机物不同的碳化点，确定各级分解碳化炉的临界碳化温度，每级分解碳化炉进行分解碳化的温度不同，并逐级提高，温度设定范围为400~800℃。
所述的分解碳化产生的固体碳作为固体燃料或污水的初级过滤材料使用。
所述的干燥机产生的尾气经过焚烧炉无害化处理后，部分或全部送入分解碳化系统的加热炉中，作为半循环或全循环加热气体使用。
本发明的工业废盐分级分解碳化无害化处理的设备包括给料器、干燥机、分离器、输送机、1 ~n级分解碳化炉、加热炉、溶解过滤设备、结晶设备、引风机、焚烧炉、余热锅炉、冷却设备、淋洗净化设备、连接管路、温度和压力测量仪器、流量测量仪器和电气控制设备；其中所述的给料器与干燥机连接，干燥机与分离器相连，分离器与输送机相连，输送机与1级分解碳化炉相连，1级分解碳化炉与剩余的n-1级分解碳化炉串联方式连接，第n级分解碳化炉分别与加热炉和溶解过滤设备连接、溶解过滤设备与结晶设备连接；所述的分离器还与引风机连接，引风机与焚烧炉相连，焚烧炉分别与加热炉和余热锅炉相连，余热锅炉依次连接冷却和淋洗设备；所述的第1级分解碳化炉还与干燥机连接。
其中，所述的干燥机采用热气流干燥方式。
所述的分级分解碳化炉采用热气流加热方式，物料在炉内实现动态换热；根据被碳化物料的形态和特性选择具有热气流加热原理的不同形式炉型。
所述的1 ~n级分解碳化炉中n是≥2的整数，n的取值根据工业废盐中有机物的种类、含量和处理要求来确定，各级分解碳化炉的温度设定与n的取值原则一致，根据对物料进行分解碳化的需要，每级分解碳化炉的形式可以相同，也可以不同。
所述的加热炉采用直火加热、间接加热或热辐射方式加热。
所述的设备之间通过管路连接，管路上设有温度、压力和流量测量仪器。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：
（1）本发明的工业废盐分级分解碳化无害化处理的设备设置若干级分解碳化炉，各级分解碳化炉形式可以相同，也可以不同，分解碳化炉采用热气流加热方式，物料在炉内实现动态换热，物料分散性好，比表面积大，受热均匀，传热速度快，热交换彻底；采用热气流加热原理的炉型都适用于本工艺及设备系统。
（2）本发明的工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺及设备系统根据工业废盐软化和所含有机物分解碳化的临界温度，设定各级分解碳化炉的工作温度，温度由低到高，逐级对工业废盐进行加热，热量逐步传递到盐颗粒内部，加热过程合理可控，热交换均匀，有利于废盐中有机物的分解和碳化，有机物的分解碳化更彻底。
（3）现有技术中对工业废盐的高温法无害化处理，通常采用的是一个温度段进行高温加热，工业废盐在高温中停留时间长，而本发明的工业废盐分级分解碳化无害化处理工艺的各级分解碳化炉温度不同，有机物在各自的分解碳化温度段内完成分解碳化，有机物的分解碳化主要在低温度段完成，工业废盐在相对较高温度区间停留的时间短，避免了工业废盐的熔融、结块、粘接现象的发生。
（4）本发明的工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺及设备运行过程中，分解碳化产生的含热尾气引入干燥机作为干燥热源，干燥产生的尾气再引入焚烧炉焚烧，做无害化处理，焚烧产生的含热气体送入碳化系统加热炉作为热量补充，多余部分热气体通过余热锅炉换热、余热回收后，快速冷却、淋洗后排空；按此重复方式，形成尾气无害化处理和利用循环系统，即充分利用了尾气余热，同时又达到了对尾气中有机气体无害化处理的目的；本系统无有害气体排放，热效率高，节能环保。
（5）本发明的工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺及设备系统中，干燥机采用热气流干燥，其它采用此原理的干燥机或干燥形式都可应用于本工艺及设备系统中。
（6）本发明的工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺及设备系统中，加热炉的加热方式可以是直火加热，也可以是间接加热或热辐射方式，采用此原理加热的相关炉型都可用于本工艺及设备系统。
综上所述，本发明采用低温、分级临界分解碳化工艺及设备无害化处理工业废盐，其中包括若干个分解碳化炉，每个分解碳化炉的炉温不同，炉温由低到高，分解碳化产生的尾气送入干燥机作为干燥热源，干燥尾气引入焚烧炉进行焚烧，焚烧产生的热气输送至分解碳化系统加热炉中为工业废盐分解碳化补充热量，多余的热气引入余热锅炉进行余热回收，即充分利用了尾气余热和尾气焚烧产生的热量，又对尾气中的有机气体进行了无害化处理。另外，如采用尾气作为分解碳化加热介质，也可将其间接加热后引入分解碳化炉内作为分解碳化系统的全循环加热气或半循环加热气使用。经分解碳化产生的固体碳可以作为固体燃料，也可以作为污水的初级过滤材料使用，具有经济环保，实用可靠的优点。
附图说明
图1是本发明的工业废盐分级分解碳化无害化处理的设备及工艺流程框图。
具体实施方式
本实施例的工业废盐分级分解碳化无害化处理的设备如图1所示，包括给料器、干燥机、分离器、输送机、1 ~n级分解碳化炉、加热炉、溶解过滤设备、结晶设备、引风机、焚烧炉、余热锅炉、冷却和淋洗净化设备、连接管路、温度和压力测量仪器、流量测量仪器和电气控制设备；其中所述的给料器与干燥机连接，干燥机与分离器相连，分离器与输送机和引风机相连，输送机与1级分解碳化炉相连，1级分解碳化炉与剩余的n-1级分解碳化炉串联方式连接，第n级分解碳化炉分别与加热炉和溶解过滤设备连接，溶解过滤设备与结晶设备连接；所述的引风机还与焚烧炉相连，焚烧炉与余热锅炉相连，余热锅炉后依次连接冷却和淋洗设备；所述的焚烧炉还与本碳化系统的加热炉连接，第1级分解碳化炉与干燥机连接。
其中，所述的干燥机采用热气流干燥方式。
所述的分解碳化炉采用热气流加热方式，物料在碳化炉内实现动态换热。
所述的1 ~n级分解碳化炉中n是≥2的整数，n的取值根据工业废盐中有机物的种类、含量和处理要求来确定，各级分解碳化炉的温度设定与n的取值原则一致，每级分解碳化炉温度不同，并逐级升高。
所述的加热炉采用直火加热、间接加热或热辐射方式加热。
所述的设备之间通过管路连接，管路上设有温度、压力和流量测量仪器。
采用上述工业废盐分级分解碳化无害化处理设备进行工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺按照以下步骤进行：
（1）将工业废盐经给料器送入干燥机进行干燥，干燥尾气由分离器气固分离后经引风机送入焚烧炉进行无害化处理，焚烧产生的热气为分级分解碳化的加热炉补充热量，多余的热气经余热锅炉余热回收利用、冷却、淋洗后排空。
（2）干燥后的工业废盐由分离器排出，依次送入各级分解碳化炉进行分级分解碳化，分级分解碳化产生的含热尾气送入干燥机作为干燥热源；分级分解碳化后的工业废盐经过溶解过滤、碳盐分离、去除杂质后再结晶，成为达到国家标准的工业用盐。
其中， 所述的分级分解碳化炉进行分解碳化的临界温度是根据工业废盐的熔点和所含不同有机物的碳化点来确定的，每级分解碳化炉进行分解碳化的温度不同，并逐级提高，温度设定范围为400~800℃。
所述分解碳化产生的固体碳作为固体燃料或污水的初级过滤材料使用。
实施例1
本实施例的工业废盐分级分解碳化无害化处理工艺按照以下步骤进行：
（1）取某农药生产企业的副产工业废盐1000kg，测得氯化钠含量85.3％，含水量13.6％，有机物0.94％，其它物质0.16％，经给料器送入干燥机进行干燥，干燥温度为200℃，干燥尾气由分离器气固分离后经引风机进入焚烧炉无害化处理，焚烧产生的热气为碳化系统的加热炉补充热量，多余的热气经余热锅炉余热回收利用、冷却、淋洗后排空。
（2）干燥后的工业废盐由分离器排出，依次进入各级分解碳化炉进行分级分解碳化，分级分解碳化的温度为450～700℃，分级分解碳化产生的含热尾气送入干燥机，为物料干燥提供热量；分级分解碳化后的工业废盐经过溶解过滤、碳盐分离、去除杂质后再结晶。
取分解碳化后的碳盐混合物100g加水溶解过滤，对滤液进行蒸发结晶，对所得氯化钠盐颗粒的检测结果为：氯化钠含量98.9％，有机物含量0.003％，其它物质为1.097％，结果符合国家工业用盐标准。
实施例2
本实施例的工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺按照以下步骤进行：
（1）取某化工企业工业废盐物料1000kg，经过检测：氯化钠含量94.1％，含水量5.4％，有机物0.3％，其它物质0.2％，经给料器送入干燥机进行干燥，干燥温度为190℃，干燥尾气由分离器气固分离后经引风机进入焚烧炉进行无害化处理，焚烧产生的热气为碳化系统的加热炉补充热量，多余的热气经余热锅炉余热回收利用、冷却、淋洗后排空。
（2）干燥后的工业废盐由分离器排出，依次进入各级分解碳化炉进行分级分解碳化，分级分解碳化的温度为400～650℃，分级分解碳化产生的含热尾气送入干燥机，为物料干燥提供热量；分级分解碳化后的工业废盐经过溶解过滤、碳盐分离、去除杂质后再结晶。
取100kg分解碳化后的碳盐混合物加水溶解和过滤，对滤液进行蒸发结晶，得到纯净的氯化钠盐颗粒，对其检测结果为：氯化钠含量99.5％，有机物0.001％，其它物质0.499％，检测结果满足国家工业用盐标准。
实施例3
本实施例的工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺按照以下步骤进行：
（1）取某环保企业废盐物料1000kg，其中：氯化钾含量86.4％，含水量10.3％，有机物含量1.2％，其它物质2.1％，经给料器送入干燥机进行干燥，干燥温度为200℃，干燥尾气经分离器气固分离后由引风机送入焚烧炉进行无害化处理，焚烧产生的热气为碳化系统的加热炉补充热量，多余的热气经余热锅炉余热回收利用、冷却、淋洗后排空。
（2）干燥后的工业废盐由分离器排出，依次进入各级分解碳化炉进行分级分解碳化，分级分解碳化的温度为400～750℃，分级分解碳化产生的含热尾气送入干燥机，为物料干燥提供热量；分级分解碳化后的工业废盐经过溶解过滤、碳盐分离、去除杂质后再结晶。
取分解碳化后的碳盐混合物100g，加水溶解过滤，对滤液蒸发结晶，得到纯净的氯化钾盐颗粒，检测结果为：氯化钾含量98.3％，有机物含量0.004％，其它物质1.696％，检测结果符合国家标准。
上述实施例为采用本发明进行工业废盐无害化处理、去除其中有机物的应用举例，本发明可广泛应用于医药、化工、农药、印染、污水处理、煤化工等行业工业副产废盐的有机物去除、无害化处理和资源回收利用领域，所述领域均属本专利保护范围。
Claims (9)
1.一种工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺，其特征在于按照以下步骤进行：
（1）将工业废盐经给料器送入干燥机进行干燥，干燥尾气经分离器气固分离后由引风机送入焚烧炉进行无害化处理，焚烧产生的热气为分级分解碳化工艺系统的加热炉补充热量，多余的热气经余热锅炉余热回收利用、冷却、淋洗后排空；
（2）干燥后的工业废盐由分离器排出，依次送入各级分解碳化炉进行分级分解碳化，分级分解碳化产生的含热尾气送入干燥机作为干燥热源；分级分解碳化后的工业废盐经过溶解过滤、碳盐分离、去除杂质后再结晶，成为达到国家标准的工业用盐。
2.根据权利要求1所述的一种工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺，其特征在于所述工业废盐的无害化处理是采用多级分解碳化炉，对工业废盐进行分级分解碳化；根据工业废盐的熔点和所含多种有机物不同的碳化点，确定各级分解碳化炉的临界碳化温度，每级分解碳化炉进行分解碳化的温度不同，并逐级提高，温度设定范围为400~800℃。
3.根据权利要求1所述的一种工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺，其特征在于干燥机产生的尾气经过焚烧炉无害化处理后，部分或全部送入分解碳化系统的加热炉中，作为半循环或全循环加热气体使用。
4.如权利要求1所述的工业废盐分级分解碳化无害化处理的工艺所采用的工业废盐分级分解碳化无害化处理的设备，其特征在于包括给料器、干燥机、分离器、输送机、1 ~n级分解碳化炉、加热炉、溶解过滤设备、结晶设备、引风机、焚烧炉、余热锅炉、冷却设备、淋洗净化设备、连接管路、温度和压力测量仪器、流量测量仪器和电气控制设备；其中所述的给料器与干燥机连接，干燥机与分离器相连，分离器与输送机和引风机相连，输送机与1级分解碳化炉相连，1级分解碳化炉与剩余的n-1级分解碳化炉串联方式连接，第n级分解碳化炉分别与加热炉、溶解过滤设备及结晶设备连接；所述的引风机还与焚烧炉相连，焚烧炉与余热锅炉相连，余热锅炉依次连接冷却和淋洗设备；所述的焚烧炉还与加热炉连接，第1级分解碳化炉还与干燥机连接。
5.根据权利要求4所述的工业废盐分级分解碳化无害化处理的设备，其特征在于所述的干燥机采用热气流干燥方式。
6.根据权利要求4所述的工业废盐分级分解碳化无害化处理的设备，其特征在于所述的分解碳化炉采用热气流加热方式，物料在炉内实现动态换热；根据被碳化物料的形态和特性选择具有热气流加热原理的不同形式炉型。
7.根据权利要求4所述的工业废盐分级分解碳化无害化处理的设备，其特征在于所述的1 ~n级分解碳化炉中n是≥2的整数，n的取值根据工业废盐中有机物的种类、含量和处理要求来确定，各级分解碳化炉的温度设定与n的取值原则一致；根据工业废盐分解碳化的实际需要，各级分解碳化炉采用相同形式炉型或不同形式炉型，采用的炉型均为热气流加热方式。
8.根据权利要求4所述的工业废盐分级分解碳化无害化处理的设备，其特征在于所述的加热炉采用直火加热、间接加热或热辐射方式加热。
9.根据权利要求4所述的工业废盐分级分解碳化无害化处理的设备，其特征在于所述的设备之间通过管路连接，管路上设有温度、压力和流量测量仪器。
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