CN107350261A - 工业炉渣处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业炉渣处理系统，包括盛有冷却水的渣池，其特征在于：所述渣池包括接收工业窑炉炉渣的第一渣池以及与第一渣池底部连通的第二渣池，所述第一渣池池顶设有蒸汽收集结构，所述蒸汽收集结构上设有排气口，所述排气口连有蒸汽冷凝装置，所述蒸汽冷凝装置的冷凝水出口与第二渣池连通，所述第一渣池底部与第二渣池底部之间设有使得炉渣滑向第二渣池的倾斜滑道，本发明减少了炉渣处理过程中有害蒸汽的排放量的同时使得冷却后炉渣清理更集中，系统结构简单，操作方便，且在一定程度上降低了生产成本。

Description

工业炉渣处理系统

--本发明申请为申请号为201510423521.2的发明申请的分案申请

技术领域

本发明涉及一种工业炉渣处理系统。

背景技术

在工业生产中，尤其是化工以及冶金为主的工业生产过程中涉及冶炼燃烧的环节一般有高温炉渣排出，从工业窑炉中出来的炉渣温度往往很高，一般可达1200℃～1600℃，因此不能直接排出或用于其它工艺，需要在此之前对其进行冷却操作，目前工业窑炉炉渣的冷却方式普遍采用将排出的炉渣先置于盛有冷却水的渣池中，利用冷却水对高温炉渣降温，之后通过捞渣装置将冷却后的炉渣打捞，打捞出的炉渣即可运输至其它工艺生产。本申请人在实际生产过程中注意到：从工业窑炉出来的炉渣表面一般附着有有害且易挥发的物质，当高温炉渣与冷却水接触的瞬间极易产生有害烟气，这些烟气排放到大气中造成大气污染，例如，在黄磷生产工艺中，从黄磷炉中排出的高温黄磷炉渣就附带有大量有害物质，当其接触冷却水的瞬间会产生大量的蒸汽，这些水蒸汽中携带有五氧化二磷颗粒以及含硫气体等有害且强腐蚀性物质，这些烟气排放至大气中会对人体健康以及大气造成严重污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种减少有害蒸汽排放量且方便炉渣清理的工业炉渣处理系统。

为了解决上述现有技术中的问题，本发明通过以下技术方案实现：

本发明工业炉渣处理系统包括盛有冷却水的渣池，所述渣池包括接收工业窑炉炉渣的第一渣池以及与第一渣池底部连通的第二渣池，所述第一渣池池顶设有蒸汽收集结构，所述蒸汽收集结构上设有排气口，所述排气口连有蒸汽冷凝装置，所述蒸汽冷凝装置的冷凝水出口与第二渣池连通，所述第一渣池底部与第二渣池底部之间设有使得炉渣滑向第二渣池的倾斜滑道。第一渣池与第二渣池中均盛有冷却水，第一渣池接收从工业窑炉中排出的高温炉渣，这些炉渣与第一渣池中的冷却水接触后冷却水的温度瞬间升高且产生大量蒸汽，蒸汽中携带有有害烟气，这些烟气被第一渣池池顶的蒸汽收集结构集中收集，并从排蒸汽口进入蒸汽冷凝装置形成冷凝水，有害烟气随着冷凝水一起进入到温度较低的第二渣池中进行集中处理，冷却后的炉渣沉降至第一渣池底部，第一渣池底部与第二渣池底部连通，第一渣池底部的炉渣在新进入的炉渣推动下流动至第二渣池底部进一步冷却并打捞，由于第二渣池中冷却水温度较低，不会有蒸汽产生，整个炉渣处理系统结构简单，所述第一渣池底部与第二渣池底部之间设有使得炉渣滑向第二渣池的倾斜滑道，使得沉积于第一渣池底部的炉渣顺着倾斜滑道滑至第一渣池底部，第二渣池顶部的捞渣机构及时将渣池底部的炉渣清理，由此蒸汽收集操作与捞渣操作分隔开来，两者彼此不会互相干扰。

进一步地，所述倾斜滑道的倾斜角度为30°～70°，在此倾斜角度范围内，第一渣池底部的炉渣滑向第二炉渣效果更好。

作为上述工业炉渣处理系统的进一步改进，所述第二渣池上方设有捞渣机构，捞渣机构设置于第二渣池上方方便随时对沉积的炉渣进行及时打捞清理。

进一步地，所述蒸汽冷凝装置包括喷淋装置以及与喷淋装置相连的水泵，所述喷淋装置与所述排气口相连，所述喷淋装置的出水口与第二渣池连通，所述水泵连有冷却水源。第一渣池中产生的蒸汽经排气口进入喷淋装置中，与此同时水泵向喷淋装置中泵入冷却水，蒸汽在喷淋装置中转为冷凝水，最终进入到第二渣池中留待集中处理，由此达到冷凝蒸汽并集中处理的目的。本发明提供了两种喷淋装置，第一种喷淋装置包括蒸汽风机和喷淋塔，所述蒸汽风机进口与所述排气口相连，所述蒸汽风机出口与喷淋塔相连，所述水泵为喷淋水泵，所述喷淋水泵进水口与第二渣池连通，所述喷淋塔的出液口与第二渣池连通，从排气口排出的蒸汽在蒸汽风机的作用下进入到喷淋塔中，经喷淋水泵泵入的冷却水冲洗冷凝之后进入第二渣池中；第二种喷淋装置包括射流塔，所述射流塔与所述排气口相连，所述水泵为高压水泵，所述高压水泵进水口与第二渣池连通，所述射流塔的出液口与第二渣池连通，此处所述射流塔的原理与现有技术中射流泵的结构相同，本申请人将其结构放大成射流塔，射流塔具体尺寸根据产生蒸汽量决定，其结构包括喷嘴、混合室、喉管、导气管以及扩散管，所述高压水泵产生的高压冷却水作为工作流体从喷嘴高速喷入混合室，喉管入口区域因周围空气被高速喷入的冷却水卷走形成负压，与负压区域连通的导气管进气口与蒸汽罩的排气口连通，在负压的作用下将蒸汽抽入混合室，混合之后进入扩散管中，之后流入到第二渣池，此种喷淋装置相较于第一种喷淋装置更加简便，同样能够达到很好的喷淋效果。

进一步地，所述蒸汽收集结构为设置于第一渣池池顶的蒸汽罩，所述排气口设置于蒸汽罩上并与蒸汽冷凝装置连通。蒸汽收集结构设计为蒸汽罩的形式，使得蒸汽更好集中收集，方便后续喷淋操作。

进一步地，所述第二渣池外接有补水泵，高温炉渣进入第一渣池之后会产生蒸汽，带走第一渣池中的部分水，由于第二渣池池底与第一渣池池底连通，第二渣池中的水量也会随之逐渐减少，为了保证设备的持续正常运作，申请人采用增设补水泵，补水泵连有冷却水源，以此及时向上述渣池中补入冷却水。

进一步地，所述第一渣池与第二渣池之间通过循环水泵相连构成循环回路。一方面，由于高温炉渣进入第一渣池之后使得第一渣池中的水温度升高，循环水泵将第一渣池中的水与第二渣池中的水循环流动，由此使得第一渣池中的水温度不至于太高，保证了炉渣在第一渣池中的冷却效果，使其冷却效果得以再生；另一方面，第一渣池中沉降的炉渣在循环水流的作用下不断被推动至第二渣池，使得炉渣得到进一步冷却后集中于第二渣池，由此方便对第二渣池中的炉渣进行打捞。

进一步地，所述工业炉渣进口为黄磷炉渣进口。从黄磷炉中出来的高温炉渣中附带有五氧化二磷及硫化物等有害物质，因此需要将其从黄磷炉渣进口通入至第一渣池中并将其接触冷却水产生的蒸汽进行收集冷凝，最终集中处理，防止了携带有有害物质的蒸汽外泄。

本发明将渣池分为与接收并冷却高温炉渣产生蒸汽的第一渣池和始终保持低温的第二渣池，第一渣池产生的蒸汽得到收集冷凝，冷凝后产生的含有害物的冷凝水于第二渣池中方便了对其进行集中净化处理，由此防止含有有害物质的蒸汽排放到大气中，冷却后的炉渣也可集中处理。

以下通结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步地说明。

附图说明

图1为现有技术中黄磷炉渣处理系统结构示意图。

图2为实施例1中的黄磷炉渣处理系统结构示意图。

图3为实施例2中的黄磷炉渣处理系统结构示意图。

图4为实施例2中射流塔的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，为背景技术中提到的现有技术中黄磷炉渣处理系统，包括接收黄磷的渣池 9以及设置于渣池上方的捞渣装置10，在实际操作将黄磷炉中排出的高温炉渣投入至渣池中，高温黄磷炉渣的温度一般为1200℃～1600℃，渣池中盛有冷却水，高温炉渣接触到冷却水的瞬间会产生大量的蒸汽，这些蒸汽中携带有有害物质，排放至大气中会造成严重的环境污染。

实施例1：

如图2所示，本实施例中的工业炉渣处理系统为黄磷炉渣处理系统，包括接收从黄磷炉中出来的高温黄磷炉渣的第一渣池1以及与第一渣池1底部连通的第二渣池2，该黄磷炉渣主要成分为CaSiO₃，炉渣温度为1200℃～1600℃，所述第一渣池1上设有供黄磷炉渣进入的黄磷炉渣进口，所述第一渣池1底部与第二渣池2底部之间设有使得黄磷炉渣滑向第二渣池 2的倾斜滑道3，倾斜滑道3的倾斜角度为45°，在此倾斜角度炉渣滑动效果较好，所述第一渣池1池顶设有蒸汽收集结构，所述蒸汽收集结构为设置于第一渣池1池顶的蒸汽罩4，蒸汽罩4罩住第一渣池1池顶，将产生的蒸汽集中收集，所述蒸汽罩4顶部设有排气口410，所述排气口410连有蒸汽冷凝装置5，所述蒸汽冷凝装置5包括蒸汽风机510和喷淋塔540a，所述蒸汽风机510进口与所述排气口410通过管道810a连通，所述蒸汽风机510出口与喷淋塔540a的蒸汽进气口通过管道820a连通，所述喷淋水泵530a进水口与第二渣池2通过管道830a连通，所述喷淋水泵530a的出水口与喷淋塔540a的进水口通过管道840a连通，所述喷淋塔540a的出液口与第二渣池2通过管道850a连通，所述第一渣池1与第二渣池2之间通过管道870和管道860分别与循环水泵7相连，由此将第一渣池1中的水体与第二渣池2 中的水体构成循环水流回路，循环水流回路实现第一渣池1中低温再生以及为炉渣从第一渣池1池底滑至第二渣池2池底提供推动力使得炉渣集中于第二渣池2中，管道860的入水口位于第二渣池2页面之下，管道870在第一渣池1上的进水口最好设置于与倾斜滑道3对应的位置上，由此使得进入第一渣池1中的水直接冲向倾斜滑道上的炉渣，使得炉渣受到的推动力最大，炉渣更容易滑至第二渣池2池底，循环水流的流速最好控制在3～10m/s，其冲刷效果为最佳，所述第二渣池2外接有补水泵，该补水泵连有冷却水源，冷却水源及时补充渣池中的冷却水，所述第二渣池2上方设有捞渣机构6。

本发明的黄磷炉渣处理工艺为：将黄磷炉中排出的高温黄磷炉渣由黄磷炉渣进口通入至第一渣池中，由于第一渣池中盛有冷却水，在高温黄磷炉渣进入的瞬间产生大量的蒸汽，蒸汽中携带有五氧化二磷以及多种硫化物等有害物质，蒸汽罩防止蒸汽溢出并且对其进行集中收集，集中收集的蒸汽在蒸汽风机的作用下进入喷淋塔，与此同时喷淋水泵将第二渣池中的冷却水抽入喷淋塔，蒸汽在喷淋塔中被冷却水淋洗冷凝，最终形成冷凝水排至第二渣池中，待第一渣池与第二渣池中液面有所下降后，通过补水泵及时补入冷却水，由此保证了对冷却温度的需要，炉渣在冷却之后沉降至第一渣池池底，最终滑至第二渣池池底，打开循环水泵可以冲刷倾斜滑道上的炉渣加快炉渣向第二渣池滑动且达到降低第一渣池温度的效果，冷却的炉渣集中于第二渣池池底，操作人员定期通过打捞机构将炉渣清理，由此保证渣池有效冷却空间，捞出的炉渣可用作制备粘接剂，留在池中的含有害物质的水可定期净化。

通过本实施例可以实现了对黄磷炉渣冷却产生的有害蒸汽进行收集冷凝处理，防止污染大气，与此同时还方便了对冷却后的炉渣进行统一清理，整个发明结构简单，操作方便，降低了生产成本。

实施例2：

如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于，所述蒸汽冷凝装置5射流塔540b和高压水泵530b，如图4所示，所述射流塔540b包括喷嘴542b、混合室、喉管543b、与混合室连通的导气管541b以及扩散管544b，所述排气口410通过管道810b与导气管541b连通，所述高压水泵530b进水口与第二渣池2通过管道820b连通，所述高压水泵530b出水口与喷嘴 542b进口通过管道830b连接，所述射流塔540b的出液口通过管道840b与第二渣池2连通。

本实施例与实施例1在黄磷炉渣处理工艺上的区别在于：在蒸汽罩集中收集蒸汽的同时启动高压水泵，高压水泵将第二渣池中的冷却水高速泵入射流塔，高速流体从喷嘴喷出进入混合室，由于周围空气被高速流体带走，在喉部入水口处形成负压区域，在负压的作用下蒸汽从导气管吸入混合室与冷却水混合并冷凝，最终从射流塔塔底排至第二渣池。

本实施例在实现实施例1同等技术效果的基础之上，本实施例在结构上相较于实施例2 更加简单，操作过程更为简便，生产成本较实施例1更低。

Claims (7)

1.工业炉渣处理系统，包括盛有冷却水的渣池，其特征在于：所述渣池包括接收工业窑炉炉渣的第一渣池(1)以及与第一渣池(1)底部连通的第二渣池(2)，所述第一渣池(1)池顶设有蒸汽收集结构，所述蒸汽收集结构上设有排气口(410)，所述排气口(410)连有蒸汽冷凝装置(5)，所述蒸汽冷凝装置(5)的冷凝水出口与第二渣池(2)连通，所述第一渣池(1)底部与第二渣池(2)底部之间设有使得炉渣滑向第二渣池(2)的倾斜滑道(3)，蒸汽冷凝装置(5)包括喷淋装置以及与喷淋装置相连的水泵，所述喷淋装置与所述排气口(410)相连，所述喷淋装置的出水口与第二渣池(2)连通，所述水泵连有冷却水源，所述喷淋装置包括射流塔(540b)，所述射流塔(540b)与所述排气口(410)相连，所述水泵为高压水泵(530b)，所述高压水泵(530b)进水口与第二渣池(2)连通，所述射流塔(540b)的出液口与第二渣池(2)连通。

2.如权利要求1所述的工业炉渣处理系统，其特征在于：所述倾斜滑道(3)的倾斜角度为30°～70°。

3.如权利要求1所述的工业炉渣处理系统，其特征在于：所述第二渣池(2)上方设有捞渣机构(6)。

4.如权利要求1所述的工业炉渣处理系统，其特征在于：所述蒸汽收集结构为设置于第一渣池池顶的蒸汽罩(4)，所述排气口(410)设置于蒸汽罩(4)上并与蒸汽冷凝装置(5)连通。

5.如权利要求1所述的工业炉渣处理系统，其特征在于：所述第二渣池(2)外接有补水泵，所述补水泵接有冷却水源。

6.如权利要求1所述的工业炉渣处理系统，其特征在于：所述第一渣池(1)与第二渣池(2)之间通过循环水泵(7)相连构成循环回路。

7.如权利要求1所述的工业炉渣处理系统，其特征在于：所述第一渣池(1)接收从黄磷炉中出来的黄磷炉渣。