CN111001651A

CN111001651A - 一种粘胶纤维生产中废渣处理方法及系统

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Publication number: CN111001651A
Application number: CN201911324288.7A
Authority: CN
Inventors: 胡小东; 廖廷高; 刘潘; 官磊; 唐进; 陈光海
Original assignee: Yibin Grace Group Co Ltd
Current assignee: Yibin Grace Group Co Ltd
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2020-04-14
Anticipated expiration: 2039-12-20
Also published as: CN111001651B

Abstract

本发明公开了一种粘胶纤维生产中废渣处理方法及系统，属于粘胶纤维生产技术领域。在本发明中，基于包括成型装置、切料机、烘干机及干料仓等的废渣处理系统，将废渣湿料进行过滤、挤压、切块、输送、干燥及焚烧处理，一方面将废渣进行无污染的前处理，另一方面进行废物利用，进而降低环境污染,使得废渣不再被填埋，而减少渣场填渣压力，其中，可回收焚烧废渣产生的平均燃烧热值4380kcal/kg，同时可节约平均热值含量约为4000kcal/kg的煤量。

Description

一种粘胶纤维生产中废渣处理方法及系统

技术领域

本发明涉及一种废渣处理方法及系统，尤其涉及一种粘胶纤维生产中废渣处理方法及系统，属于粘胶纤维生产技术领域。

背景技术

粘胶纤维是一种能与天然纤维和合成纤维相媲美的性能优异的再生纤维，在其生产过程中，主要包括：碱纤维素制造、黄化、制胶、纺丝、塑化拉伸、切断以及后处理精炼、烘干和打包等工序，其中，在制胶、纺丝及废胶KKF过滤冲洗等工序中产生大量的排放水（含有纤维素磺酸酯、氢氧化钠、二硫化碳、ɑ-纤维素、半纤维素、碳酸钠、三硫代碳酸钠、二硫代碳酸钠及硫代碳酸钠等物质，其中，COD：15000mg/L，SS：8000mg/L），因此，对其进行还原性物质含量降低的废水处理。而在废水处理系统中，该排放水与含有硫酸、硫酸钠、硫酸锌等物质的酸性废水发生中和反应后，形成以ɑ-纤维素、半纤维素为主的细小纤维固体悬浮物，再通过隔膜压滤机过滤、压力挤压形成滤渣饼，由于滤渣饼内含水量约为50%，且含硫量约为3%（燃烧后硫化物排放超标，焚烧要求含硫量低于1%），故无法直接进行焚烧或直接他用。

目前，一般将滤渣饼进行填埋处理，但是其难降解，且降解周期长、硫含量超标，极大的造成土壤污染。

于2018年02月23日公开了一种公开号为CN107716507A，名称为“一种草本纤维生物精制工艺废渣治理方法及设备”的专利文献，其中，公开了：废渣治理包括以下步骤：（1）回收规范整理装置、接种装置、烘干装置和开松装置产生的机械剥离非纤维素有机物碎片；（2）将机械剥离非纤维素有机物碎片集中送入储存装置；（3）将储存装置内的机械剥离非纤维素有机物碎片送入磨粉装置进行磨细，磨细的粉末用作生物质材料的基质。该发明解决的技术问题在于克服现有的草本纤维生产过程中产生废渣污染环境的缺点，提供一种草本纤维生物精制工艺废渣治理方法与设备。在该技术方案中，针对对象为机械剥离非纤维素有机物碎片，以及送入磨粉装置进行磨细等。

于2018年06月01日公开了一种公开号为CN108101774A，名称为“涤纶纤维印染废渣回收工艺”的专利文献，其中，公开了包括以下步骤：S1、废水酸析得出废渣；S2、废渣溶解得出废液，对废渣进行前处理，其废渣进行烘干并粉碎，将粉碎后废渣溶解到DMF溶液中得到废液，其中废渣与DMF的质量比控制在1：（8-15）；S3、废液滤出得出晶体，将废液进行三次固液分离，其中废液第一次固液分离得到滤渣一和过滤液一，接着对过滤液一进行蒸馏得出蒸馏液以及分离出的DMF，其次对蒸馏液进行第二固液分离得出滤渣二和过滤液二，然后对过滤液二进行冷却结晶，接着进行第三次固液分离得出加合晶体及过滤液三；S4、晶体提纯得出成品，对加合晶体进行烘干得出PTA晶体。在该技术方案中，针对对象为涤纶纤维，且同样是将废渣烘干后粉碎。

发明内容

本发明旨在解决现有技术问题，而提出了一种粘胶纤维生产中废渣处理方法及系统。在本技术方案中，基于包括成型装置、烘干机、切料机及干料仓等的废渣处理系统，将废渣湿料进行过滤、挤压、输送、干燥、切块及焚烧处理，一方面将废渣进行无污染的前处理，另一方面进行废物利用，进而降低环境污染。

为了实现上述技术目的，提出如下的技术方案：

一种粘胶纤维生产中废渣处理方法，包括如下步骤：

A．将所收集的废渣湿料置于成型装置中，过滤机构过滤，挤压机构在10-12kg压力条件下挤压，形成废渣饼；

B．将经步骤A所得的废渣饼置于切料机中，切成均匀的呈块状废渣；

C．将经步骤B所得呈块状的废渣通过输送机构Ⅰ输送至烘干机；在烘干机中，经变频电机控制输送机构Ⅱ输送，热循环风干燥，得含水量≤10%及含硫量为≤1%的废渣干料；

D．将经步骤C所得的废渣干料通过输送机构Ⅲ通入至干料仓中，最后置于粘胶纤维生产中的动力车间内焚烧炉中焚烧。

进一步的，在步骤A中，所述废渣湿料含水率为40-60%，含硫量为3-5%。

进一步的，在步骤B中，所述块状废渣尺寸为5*15*100mm，该尺寸大小的含水量挥发较快，可在有限时间内有效的去除水分与硫含量，且方便小块废渣装箱和转运，后期焚烧更充分。

进一步的，在步骤C中，所述热循环风温度为80-90℃，流量为6000-8000m³/h，变频电机频率为20-100%。

进一步的，所述输送机构Ⅰ输送流量与输送机构Ⅱ输送流量相等，均为2-20L/min，输送机构Ⅲ输送流量为10-12t/h；输送机构Ⅰ输送速率、输送机构Ⅱ输送速率及输送机构Ⅲ输送速率相等，均为0.1-0.5m/s。

一种粘胶纤维生产中废渣处理系统，包括成型装置、切料机、烘干机及干料仓，所述成型装置包括过滤机构和挤压机构，过滤机构设置在挤压机构工位的一侧，切料机设置在挤压机构工位的另一侧，切料机通过输送机构Ⅰ与烘干机进料口连接，过滤机构、挤压机构、切料机、输送机构Ⅰ及烘干机进料口之间形成物料输送通路；

所述烘干机内设置有呈带式的输送机构Ⅱ，输送机构Ⅱ为双层分布，有效提高干燥效率和质量；烘干机通过循环管连接有热循环风处理装置，烘干机出料口通过输送机构Ⅲ与干料仓连接，干料仓工位的一侧设有焚烧炉，焚烧炉设置粘胶纤维生产中的动力车间内。

进一步的，所述输送机构Ⅰ及输送机构Ⅲ均为皮带输送机构。

进一步的，所述输送机构Ⅱ为不锈钢网带输送机构。

进一步的，所述输送机构Ⅱ连接有变频电机，变频电机频率为20-100%，如：电机型号为YB2-132M-4，变频器型号为SB70G5.5。进而控制废渣饼在烘干机内的停留时间，保证废渣的干燥效率和质量。

进一步的，所述循环管上设有循环风机。

进一步的，所述热循环风处理装置包括蒸发器和冷凝器，蒸发器与冷凝器连接，蒸发器和冷凝器均与循环管连接。

进一步的，所述蒸发器通过冷凝水排放管与污水池连接，冷凝器连接有外置冷凝器。废渣饼在烘干机中烘干，所产生的饱和潮湿热空气经循环管被输送至蒸发器中，后经蒸发器处理，形成干燥冷空气和冷凝水，冷凝水排放至污水池中，集中处理后排放或回用；而干燥冷空气经冷凝器处理后，形成干燥热空气，后经循环管被输送至烘干机中，再次利用。

进一步的，所述过滤机构、挤压机构、切料机、蒸发器、冷凝器及外置冷凝器均为现有成熟技术，直接购买获得。

采用本技术方案，带来的有益技术效果为：

1）在本发明中，不仅有效的完成对粘胶纤维生产中废渣的处理，而且在不污染环境的前提下实现了废物回收利用的目的，使得废渣不再被填埋，而减少渣场填渣压力，其中，可回收焚烧废渣产生的平均燃烧热值4380kcal/kg，同时可节约平均热值含量约为4000kcal/kg的煤量；

2）在本发明的废渣处理方法中，热循环风温度为80-90℃，增加H₂S气体的挥发量，待其挥发后，滤渣饼中含硫量降至1%以下，并在该条件下，H₂S气体易溶于水，保证烘干机内H₂S气体浓度不会累积增高；

3）在本发明中，输送流量、输送速率及热循环风流量等限定，有效保证废渣输送及干燥等工序的顺利、稳定进行，进而提高废渣处理的效率和质量；

4）在本发明中，通过过滤机构、挤压机构、切料机、烘干机、干料仓输送机构Ⅰ、输送机构Ⅱ及输送机构Ⅲ等设置，而不再使用人工转运，大大减轻员工劳动力，且有效提高工作效率；

5）在本发明的处理系统中，通过热空气循环装置将自烘干机内的潮湿热空气降温除水后，并将低温干燥空气再次加热送回烘干机，其中，除水的同时回收水分凝结的潜热，将空气循环装置提供的热量充分循环利用，进而实现热能节约和干燥介质的循环使用。

附图说明

图1为本发明中的工作流程图；

图2为本发明中烘干机的工作原理示意图；

图中，1、成型装置，101、过滤机构，102、挤压机构，2、切料机，3、烘干机，4、干料仓，5、输送机构Ⅰ，6、输送机构Ⅱ，7、热循环风处理装置，701、蒸发器，702、冷凝器，8、循环管，9、输送机构Ⅲ，10、焚烧炉，11、变频电机，12、循环风机，13、冷凝水排放管，14、污水池，15、外置冷凝器。

具体实施方式

下面通过对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种粘胶纤维生产中废渣处理方法，包括如下步骤：

A．将所收集的废渣湿料置于成型装置1中，过滤机构101过滤，挤压机构102挤压，形成废渣饼；

B．将经步骤A所得的废渣饼置于切料机2中，切成均匀的呈块状废渣；

C．将经步骤B所得呈块状的废渣通过输送机构Ⅰ5输送至烘干机3；在烘干机3中，经变频电机11控制输送机构Ⅱ6输送，热循环风干燥，得废渣干料；

D．将经步骤C所得的废渣干料通过输送机构Ⅲ9通入至干料仓4中，最后置于粘胶纤维生产中的动力车间内焚烧炉10中焚烧。

实施例2

一种粘胶纤维生产中废渣处理方法，包括如下步骤：

A．将所收集的含水率为40-60%及含硫量为3-5%的废渣湿料置于成型装置1中，过滤机构101过滤，挤压机构102在10kg压力条件下挤压，形成废渣饼；

B．将经步骤A所得的废渣饼置于切料机2中，切成均匀的小块，如：小块尺寸为5*15*100mm，该尺寸大小的含水量挥发较快，可在有限时间内有效的去除水分与硫含量，且方便小块废渣装箱和转运，后期焚烧更充分；

C．将经步骤B所得呈块状的废渣通过输送机构Ⅰ5输送至烘干机3；在烘干机3中，设置热循环风温度为80℃、流量为8000m³/h及变频电机11频率为20%，进行输送机构Ⅱ6输送，热循环风干燥，得含水量低于10%及含硫量为低于1%的废渣干料；

实施例3

一种粘胶纤维生产中废渣处理方法，包括如下步骤：

A．将所收集的废渣湿料置于成型装置1中，过滤机构101过滤，挤压机构102在12kg压力条件下挤压，形成废渣饼；

B．将经步骤A所得的废渣饼置于切料机2中，切成均匀的小块；

C．将经步骤B所得呈块状的废渣通过输送机构Ⅰ5输送至烘干机3；在烘干机3中，设置热循环风温度为90℃、流量为6000m³/h及变频电机11频率为100%，进行输送机构Ⅱ6输送，热循环风干燥，得含水量低于10%及含硫量为低于1%的废渣干料；

实施例4

一种粘胶纤维生产中废渣处理方法，包括如下步骤：

A．将所收集的废渣湿料置于成型装置1中，过滤机构101过滤，挤压机构102在11kg压力条件下挤压，形成废渣饼；

C．将经步骤B所得呈块状的废渣通过输送机构Ⅰ5输送至烘干机3；在烘干机3中，设置热循环风温度为83℃、流量为7500m³/h及变频电机11频率为50%，进行输送机构Ⅱ6输送，热循环风干燥，得含水量低于10%及含硫量为低于1%的废渣干料；

实施例5

一种粘胶纤维生产中废渣处理方法，包括如下步骤：

A．将所收集的废渣湿料置于成型装置1中，过滤机构101过滤，挤压机构102在11.5kg压力条件下挤压，形成废渣饼；

C．将经步骤B所得呈块状的废渣通过输送机构Ⅰ5输送至烘干机3；在烘干机3中，设置热循环风温度为88℃、流量为7000m³/h及变频电机11频率为80%，进行输送机构Ⅱ6输送，热循环风干燥，得含水量低于10%及含硫量为低于1%的废渣干料；

实施例6

基于实施例2-5，更进一步的，

输送机构Ⅰ5输送流量为2L/min，输送速率为0.5m/s；

输送机构Ⅱ6输送流量为2L/min，输送速率为0.5m/s；

输送机构Ⅲ9输送流量10t/h，输送速率为0.5m/s。

实施例7

基于实施例6，本实施例区别在于：

输送机构Ⅰ5输送流量为20L/min，输送速率为0.1m/s；

输送机构Ⅱ6输送流量为20L /min，输送速率为0.1m/s；

输送机构Ⅲ9输送流量为12t/h，输送速率为0.15m/s。

实施例8

基于实施例6-7，本实施例区别在于：

输送机构Ⅰ5输送流量为10L/min，输送速率为0.3m/s；

输送机构Ⅱ6输送流量为10L /min，输送速率为0.3m/s；

输送机构Ⅲ9输送流量为11t/h，输送速率为0.3m/s。

实施例9

一种粘胶纤维生产中废渣处理系统，包括成型装置1、切料机2、烘干机3及干料仓4，所述成型装置1包括过滤机构101和挤压机构102，过滤机构101设置在挤压机构102工位的一侧，切料机2设置在挤压机构102工位的另一侧，切料机2通过输送机构Ⅰ5与烘干机3进料口连接，过滤机构101、挤压机构102、切料机2、输送机构Ⅰ5及烘干机3进料口之间形成物料输送通路；

所述烘干机3内设置有呈带式的输送机构Ⅱ6，输送机构Ⅱ6为双层分布，有效提高干燥效率和质量；烘干机3通过循环管8连接有热循环风处理装置7，烘干机3出料口通过输送机构Ⅲ9与干料仓4连接，干料仓4工位的一侧设有焚烧炉10，焚烧炉10设置粘胶纤维生产中的动力车间内。

实施例10

输送机构Ⅰ5及输送机构Ⅲ9均为皮带输送机构，输送机构Ⅱ6为不锈钢网带输送机构，输送机构Ⅱ6连接有变频电机11，如：电机型号为YB2-132M-4，变频器型号为SB70G5.5。进而控制废渣饼在烘干机3内的停留时间，保证废渣的干燥效率和质量。

实施例11

如图1-2所示：一种粘胶纤维生产中废渣处理系统，包括成型装置1、切料机2、烘干机3及干料仓4，所述成型装置1包括过滤机构101和挤压机构102，过滤机构101设置在挤压机构102工位的一侧，切料机2设置在挤压机构102工位的另一侧，切料机2通过输送机构Ⅰ5与烘干机3进料口连接，过滤机构101、挤压机构102、切料机2、输送机构Ⅰ5及烘干机3进料口之间形成物料输送通路；

输送机构Ⅰ5及输送机构Ⅲ9均为皮带输送机构，输送机构Ⅱ6为不锈钢网带输送机构，输送机构Ⅱ6连接有变频电机11。

其中，热循环风处理装置7包括蒸发器701和冷凝器702，蒸发器701与冷凝器702连接，蒸发器701和冷凝器702均与循环管8连接；循环管8上设有循环风机12，循环风机12可根据实际需求而设置数量，比如：处理12吨废渣湿料，设置循环风机12为3-6台。

此外，蒸发器701通过冷凝水排放管13与污水池14连接，冷凝器702连接有外置冷凝器15。废渣饼在烘干机3中烘干，所产生的饱和潮湿热空气经循环管8被输送至蒸发器701中，后经蒸发器701处理，形成干燥冷空气和冷凝水，冷凝水排放至污水池14中，集中处理后排放或回用；而干燥冷空气经冷凝器702处理后，形成干燥热空气，后经循环管8被输送至烘干机3中，再次利用。

在本技术方案中，所涉及的过滤机构101、挤压机构102、切料机2、蒸发器701、冷凝器702及外置冷凝器15均为现有成熟技术，直接购买获得。

实施例12

本实施例以实际生产线处理过程中的废渣为例，对本技术方案作进一步说明。

其中，在14吨粘胶纤维生产中，排放水平均产量为600方/天（COD：15000mg/L，SS：8000mg/L），当其与400方酸性废水反应后，产生约12吨滤渣饼，滤液排放量为988方/天（COD：2000mg/L以内，SS：1000mg/L以内），这对环境造成极大的危害，以及也造成资源浪费；且其含水量为40-60%、含硫量为3-5%；

在废水处理系统中，在pH3.5-5.5 的条件下，将排放水进行处理水环境改变，细小纤维析出，形成以ɑ-纤维素、半纤维素为主的细小纤维固体悬浮物；

于过滤机构101中，将固体悬浮物过滤，收集废渣；

于挤压机构102中，在12kg压力的条件下，废渣进行处理挤压除水形成废渣饼；

于切料机2中，将废渣饼进行均匀切料，形成呈块状废渣，为后续烘干工序做预处理；

于烘干机3中，将呈块状废渣进行烘干脱硫处理，其中，控制热循环风温度为90℃，流量为7000m³/h，变频电机11频率为100%；

结果显示：12吨废渣饼脱出水与H₂S后，得到约6吨的废渣干料，用于替代6吨煤炭使用；同时，硫含量降低1%以下，燃烧后硫化物含量达标。

对照例

基于实施例1，以对含水量为51%、含硫量为3.5%的废渣湿料处理为例，设置热循环风进口温度为85℃、流量为8000m³/h •台（三台循环风机），对输送机构Ⅰ5与输送机构Ⅱ6的输送速率、输送流量对物料含水量含硫量的影响进行研究，以对本发明中涉及的技术方案做进一步说明，结果如下表1所示：

表1

Claims

1.一种粘胶纤维生产中废渣处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

A．将所收集的废渣湿料置于成型装置（1）中，过滤机构（101）过滤，挤压机构（102）在10-12kg压力条件下挤压，形成废渣饼；

B．将经步骤A所得的废渣饼置于切料机（2）中，切成均匀的呈块状废渣；

C．将经步骤B所得呈块状的废渣通过输送机构Ⅰ（5）输送至烘干机（3）；在烘干机（3）中，经变频电机（11）控制输送机构Ⅱ（6）输送，热循环风干燥，得含水量≤10%及含硫量为≤1%的废渣干料；

D．将经步骤C所得的废渣干料通过输送机构Ⅲ（9）通入至干料仓（4）中，最后置于粘胶纤维生产中的动力车间内焚烧炉（10）中焚烧。

2.根据权利要求1所述的粘胶纤维生产中废渣处理方法，其特征在于，在步骤A中，所述废渣湿料含水率为40-60%，含硫量为3-5%。

3.根据权利要求2所述的粘胶纤维生产中废渣处理方法，其特征在于，在步骤B中，所述块状废渣尺寸为5*15*100mm。

4.根据权利要求3所述的粘胶纤维生产中废渣处理方法，其特征在于，在步骤C中，所述热循环风温度为80-90℃，流量为6000-8000m³/h，变频电机（11）频率为20-100%。

5.根据权利要求4所述的粘胶纤维生产中废渣处理方法，其特征在于，所述输送机构Ⅰ（5）输送流量与输送机构Ⅱ（6）输送流量相等，均为2-20L/min，输送机构Ⅲ（9）输送流量为10-12t/h；输送机构Ⅰ（5）输送速率、输送机构Ⅱ（6）输送速率及输送机构Ⅲ（9）输送速率相等，均为0.1-0.5m/s。

6.一种根据权利要求1-5中任意一项所述的粘胶纤维生产中废渣处理系统，其特征在于，包括成型装置（1）、切料机（2）、烘干机（3）及干料仓（4），所述成型装置（1）包括过滤机构（101）和挤压机构（102），过滤机构（101）设置在挤压机构（102）工位的一侧，切料机（2）设置在挤压机构（102）工位的另一侧，切料机（2）通过输送机构Ⅰ（5）与烘干机（3）进料口连接，过滤机构（101）、挤压机构（102）、切料机（2）、输送机构Ⅰ（5）及烘干机（3）进料口之间形成物料输送通路；

所述烘干机（3）内设置有呈带式的输送机构Ⅱ（6），输送机构Ⅱ（6）为双层分布；烘干机（3）通过循环管（8）连接有热循环风处理装置（7），烘干机（3）出料口通过输送机构Ⅲ（9）与干料仓（4）连接，干料仓（4）工位的一侧设有焚烧炉（10），焚烧炉（10）设置粘胶纤维生产中的动力车间内。

7.根据权利要求6所述的粘胶纤维生产中废渣处理系统，其特征在于，所述输送机构Ⅰ（5）及输送机构Ⅲ（9）均为皮带输送机构，所述输送机构Ⅱ（6）为不锈钢网带输送机构，输送机构Ⅱ（6）连接有变频电机（11）。

8.根据权利要求6或7所述的粘胶纤维生产中废渣处理系统，其特征在于，所述循环管（8）上设有循环风机（12）。

9.根据权利要求6所述的粘胶纤维生产中废渣处理系统，其特征在于，所述热循环风处理装置（7）包括蒸发器（701）和冷凝器（702），蒸发器（701）与冷凝器（702）连接，蒸发器（701）和冷凝器（702）均与循环管（8）连接。

10.根据权利要求6所述的粘胶纤维生产中废渣处理系统，其特征在于，所述蒸发器（701）通过冷凝水排放管（13）与污水池（14）连接，冷凝器（702）连接有外置冷凝器（15）。