CN110980769A - 一种工业盐渣热解方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业盐渣热解方法，包括盐渣预处理及盐渣热解过程，盐渣预处理通过盐渣破碎、盐渣制浆、均化、盐浆储存、盐渣脱水、盐渣干燥等步骤进行完成；盐渣预处理完成后通过自动进料系统、进料热解加热器、热解塔、盐渣出料换热器等步骤将热解的盐渣冷却送入后续制卤及卤水精制、卤水制盐系统，完成整个盐渣热解工艺。本发明盐渣进入热解塔后最终将盐渣恢复到原始结晶状态，热解系统温度稳定，盐渣中有机物脱除率高，产物可再生循环利用，绿色环保。

Description

一种工业盐渣热解方法

技术领域：

本发明涉及工业盐渣资源化利用技术领域，尤其涉及一种工业盐渣热解方法。

背景技术：

工业盐渣主要来源于农药、制药、精细化工(中间体)、煤化工、印染等多个工业行业，主要为酸、碱条件下的化学反应、盐析、固色处理和其他化学反应等工段产生的高含盐废水，经蒸发结晶工艺处理，得到NaCl、Na₂SO₄等一种或多种无机盐及有机污染物、和其他盐类、机械杂质的混合物，属于危险废物。

全国工业生产每年产生大量的副产盐渣，2017年全国产生煤化工盐渣20万吨、农药盐渣273万吨、染料助剂盐渣40万吨、环氧树脂盐渣40万吨、橡胶助剂盐渣30万吨、聚碳酸酯盐渣50万吨。

由于目前现有的危险废物处置单位均不能有效去除盐渣的有机物，将盐渣制成成品工业盐，作为企业的原料使用，导致企业产生的盐渣只能按危险废物管理的要求存放在危废暂存库中，或去填埋场填埋，造成资源的极大浪费，影响了环境。因此，将上述工业盐渣进行资源化处理，具有巨大的社会效益和良好的经济效益。

工业盐渣处置方法，目前只有焚烧法、填埋法、高温热解法。焚烧法：可以高效去除有机物，但因高温焚烧会造成无机盐熔融产生结块堵塞问题，导致高温耐火材料腐蚀及设备无法正常使用，焚烧企业不愿意接收。填埋法：占用大量土地，存在环境风险，填埋场不愿意接收。高温热解法：能处理单一盐或混盐，可以进行资源化利用，尾气需要高温焚烧净化处理。

目前通行的工艺会生盐表面软化、盐结圈结块问题。焚烧法和高温热解法能脱除盐渣中绝大部分有机物，但盐中有机物含量仍然较高，不能满足纯碱和氯碱行业对原料盐的要求。

发明内容：

为了弥补现有技术问题的不足，本发明的目的是提供一种工业盐渣热解方法，工艺新颖合理，将盐渣粒径经破碎机、搅拌机、渣浆泵三重破碎恢复到原始结晶状态，有效防止有机物被盐粒包裹而不能脱除，根据热解系统温度、压力等条件要求，灵活调节控制盐渣中有机物含量，使得热解系统温度稳定，避免盐渣热解温度波动，不能安全、稳定运行；盐渣热解温度高，盐渣中有机物脱除率高，达到可再生循环利用，绿色环保。

本发明的技术方案如下：

工业盐渣热解方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、盐渣预处理：

1)、盐渣破碎：盐渣送入破碎机中进行破碎处理，使盐渣颗粒粒径≦10mm；

2)、盐渣制浆：系统调试完成后，制浆罐中按比例分别加入离心机产生的离心液、有机物调节系统产生的产生盐水或冷凝液、有机液，边搅拌边加入破碎后的盐渣颗粒，控制固/液质量比在1.3～1.8；

3)、盐浆中有机物含量调节：在步骤2)制浆过程中，根据工业盐渣中有机物含量和热解塔温度控制要求，通过有机物调节系统，采用膜法或蒸馏法分离部分离心液和有机泡沫中的有机物，得到冷凝液或盐水和有机液，通过添加冷凝液或盐水、有机液，调节盐浆液中有机物质量分数，最终控制进入热解塔盐渣有机物含量；

4)、盐浆均化：在步骤2)与步骤3)工作的同时开启盐浆输送泵，利用盐渣与叶轮的撞击，将盐渣颗粒最终破碎成结晶态，控制粒径在≤200μm；粒径不满足要求，循环管路将盐浆输送到制浆罐中循环一次或多次；

5)、离心脱水：将制备好的盐浆直接通过盐浆输送泵输送到离心机中脱水；或通过输送泵输送到具有搅拌功能的储存罐存储，然后在通过盐浆输送泵输送至离心机脱水，脱水后的盐渣结晶态颗粒中水分含量3.5～5.5％；

6)、盐渣干燥：干燥机采用快速流化床，干燥温度：65～125℃，热气体与盐渣充分接触并搅动盐渣，利用盐渣与气体中水分压不同，盐渣结晶态颗粒得以干燥；

7)、布袋除尘器气固分离：步骤6)干燥完成后通过气流送入布袋除尘器和过渡料仓，在布袋除尘器中进行气固分离，气体进入后续尾气处理系统，盐渣结晶态颗粒落入过渡料仓，盐渣结晶态颗粒中有机物含量1.2～2.5％；

(2)、盐渣热解：

1)、自动进料系统：步骤(1)中经第7)后符合条件的盐渣结晶态颗粒，采用两台罐体计量、连续进料，相互切换使用；

2)、进料热解加热器：进料热解加热器与自动进料系统出料端联通，采用立式管壳式换热器，热介质走管程，盐渣走壳程，同时壳程底部通入流化风，热源采用电能或高温熔盐；

3)、高温热解：热解塔与进料热解加热器出料端联通，热解塔采用快速流化床，盐渣在温度450～580℃、压力1.0～1.5Mpa、停留时间25min～60min条件下有机物充分热解而脱除；

4)、盐渣出料换热器：出料换热器安装在热解塔出料端，采用立式管壳换热器，冷却水走管程，盐渣走壳程，同时壳程底部通入流化风，将盐渣冷却到200℃以下送入后续制卤及卤水精制、卤水制盐系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明结构设计新颖，盐渣粒径经破碎机、搅拌机、渣浆泵三重破碎恢复到原始结晶状态，有效防止有机物被盐粒包裹而不能脱除；

2、本发明根据热解系统温度、压力等条件要求，灵活调节控制盐渣中有机物含量，使得热解系统温度稳定，避免盐渣热解温度波动，不会造成盐渣熔化结块，系统超温超压，引发安全事故的问题；

3、本发明进入热解塔中的盐渣含有有机物含量稳定，可以做到并维持有机物在较高温度环境下进行热解，且使得热解系统温度稳定，盐渣中有机物脱除率高，达到可再生循环利用；

4、本发明进入热解塔中的盐渣含有有机物含量稳定，使得热解系统温度稳定，避免盐渣热解温度波动，有效降低外界给热解塔供应热能，降低了成本；

5、本发明适应不同有机物含量的盐渣(盐渣熔点大于300℃，纯盐熔点大于600℃)热解前的预处理，应用范围广泛，成本低廉。

6、本发明工艺合理，预处理过程为高温热解效率奠定基础，进一步使得高温热解系统进料、出料、热解温度、热解压力、停留时间等工艺参数可调、可控，并实现自动化操作。

7、本发明经预处理系统及工艺，工业盐渣经热解后，各项指标满足国家标准，可以作为纯碱和氯碱行业生产原料，绿色环保，实现再生循环利用。

附图说明：

图1为本发明的原理框图。

具体实施方式：

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

工业盐渣热解方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、盐渣预处理：

1)、盐渣破碎：盐渣送入破碎机中进行破碎处理，使盐渣颗粒粒径≦10mm；

2)、盐渣制浆：系统调试完成后，制浆罐中按比例分别加入离心机产生的离心液、有机物调节系统产生的产生盐水或冷凝液、有机液，边搅拌边加入破碎后的盐渣颗粒，控制固/液质量比在1.3～1.8；

3)、盐浆中有机物含量调节：在步骤2)制浆过程中，根据工业盐渣中有机物含量和热解塔温度控制要求，通过有机物调节系统，采用膜法或蒸馏法分离部分离心液和有机泡沫中的有机物，得到冷凝液或盐水和有机液，通过添加冷凝液或盐水、有机液，调节盐浆液中有机物质量分数，最终控制进入热解塔盐渣有机物含量；

4)、盐浆均化：在步骤2)与步骤3)工作的同时开启盐浆输送泵，利用盐渣与叶轮的撞击，将盐渣颗粒最终破碎成结晶态，控制粒径在≤200μm；粒径不满足要求，循环管路将盐浆输送到制浆罐中循环一次或多次；

5)、离心脱水：将制备好的盐浆直接通过盐浆输送泵输送到离心机中脱水；或通过输送泵输送到具有搅拌功能的储存罐存储，然后在通过盐浆输送泵输送至离心机脱水，脱水后的盐渣结晶态颗粒中水分含量3.5～5.5％；

6)、盐渣干燥：干燥机采用快速流化床，干燥温度：65～125℃，热气体与盐渣充分接触并搅动盐渣，利用盐渣与气体中水分压不同，盐渣结晶态颗粒得以干燥；

7)、布袋除尘器气固分离：步骤6)干燥完成后通过气流送入布袋除尘器和过渡料仓，在布袋除尘器中进行气固分离，气体进入后续尾气处理系统，盐渣结晶态颗粒落入过渡料仓，盐渣结晶态颗粒中有机物含量1.0～2.5％；

(2)、盐渣热解：

1)、自动进料系统：步骤(1)中经第7)后符合条件的盐渣结晶态颗粒，采用两台罐体计量、连续进料，相互切换使用；

2)、进料热解加热器：进料热解加热器与自动进料系统出料端联通，采用立式管壳式换热器，热介质走管程，盐渣走壳程，同时壳程底部通入流化风，热源采用电能或高温熔盐；

3)、高温热解：热解塔与进料热解加热器出料端联通，热解塔采用快速流化床，盐渣在温度450～580℃、压力1.0～1.5Mpa、停留时间25min～60min条件下有机物充分热解而脱除(盐渣中有机物含量小于50ppm)；

4)、盐渣出料换热器：出料换热器安装在热解塔出料端，采用立式管壳换热器，冷却水走管程，盐渣走壳程，同时壳程底部通入流化风，将盐渣冷却到200℃以下送入后续制卤及卤水精制、卤水制盐系统。

制卤：采用化盐桶，将高温热解后的盐渣制成盐水。

卤水精制系统：根据盐水中杂质种类和含量进入相应的沉淀剂和絮凝剂，将杂质沉淀分离，上层炭黑采用过滤、吸附，除杂后的盐水可进一步进行膜过滤，制得高品质的盐水。

卤水制盐系统：采用多效蒸发或MVR+TVR工艺，将盐水蒸发结晶，如有几种盐，采用分盐工艺，最终制得产品工业盐，成品中有机物含量小于30ppm，符合精制工业干盐二级(GB/T 5462-2003)、工业无水硫酸钠III级GB/T6009-2014标准要求。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种工业盐渣热解方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、盐渣预处理：

1)、盐渣破碎：盐渣送入破碎机中进行破碎处理，使盐渣颗粒粒径≦10mm；

2)、盐渣制浆：系统调试完成后，制浆罐中按比例分别加入离心机产生的离心液、有机物调节系统产生的产生盐水或冷凝液、有机液，边搅拌边加入破碎后的盐渣颗粒，控制固/液质量比在1.3～1.8；

3)、盐浆中有机物含量调节：在步骤2)制浆过程中，根据工业盐渣中有机物含量和热解塔温度控制要求，通过有机物调节系统，采用膜法或蒸馏法分离部分离心液和有机泡沫中的有机物，得到冷凝液或盐水和有机液，通过添加冷凝液或盐水、有机液，调节盐浆液中有机物质量分数，最终控制进入热解塔盐渣有机物含量；

4)、盐浆均化：在步骤2)与步骤3)工作的同时开启盐浆输送泵，利用盐渣与叶轮的撞击，将盐渣颗粒最终破碎成结晶态，控制粒径在≤200μm；粒径不满足要求，循环管路将盐浆输送到制浆罐中循环一次或多次；

5)、离心脱水：将制备好的盐浆直接通过盐浆输送泵输送到离心机中脱水；或通过输送泵输送到具有搅拌功能的储存罐存储，然后在通过盐浆输送泵输送至离心机脱水，脱水后的盐渣结晶态颗粒中水分含量3.5～5.5％；

6)、盐渣干燥：干燥机采用快速流化床，干燥温度：65～125℃，热气体与盐渣充分接触并搅动盐渣，利用盐渣与气体中水分压不同，盐渣结晶态颗粒得以干燥；

7)、布袋除尘器气固分离：步骤6)干燥完成后通过气流送入布袋除尘器和过渡料仓，在布袋除尘器中进行气固分离，气体进入后续尾气处理系统，盐渣结晶态颗粒落入过渡料仓，盐渣结晶态颗粒中有机物含量1.0～2.5％；

(2)、盐渣热解：

1)、自动进料系统：步骤(1)中经第7)后符合条件的盐渣结晶态颗粒，采用两台罐体计量、连续进料，相互切换使用；

2)、进料热解加热器：进料热解加热器与自动进料系统出料端联通，采用立式管壳式换热器，热介质走管程，盐渣走壳程，同时壳程底部通入流化风，热源采用电能或高温熔盐；

3)、高温热解：热解塔与进料热解加热器出料端联通，热解塔采用快速流化床，盐渣在温度450～580℃、压力1.0～1.5Mpa、停留时间25min～60min条件下有机物充分热解而脱除；

4)、盐渣出料换热器：出料换热器安装在热解塔出料端，采用立式管壳换热器，冷却水走管程，盐渣走壳程，同时壳程底部通入流化风，将盐渣冷却到200℃以下送入后续制卤及卤水精制、卤水制盐系统。

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