CN111285530A - 一种应用于水泥窑的废料中和处置工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于水泥窑的废料中和处置工艺，涉及废料处置领域。本发明包括无机废酸配制、无机废碱配制、废液混合、预处理、蒸馏、入窑等工艺流程。本发明解决了工业中无机废酸和无机废碱不易处理的问题。

Description

一种应用于水泥窑的废料中和处置工艺

技术领域

本发明涉及废料处置技术领域，具体而言，涉及一种应用于水泥窑的废料中和处置工艺。

背景技术

在许多化工工艺系统中，废酸的处理处置是许多企业急待解决的问题之一。一方面为了保证正常生产，必须对废酸进行处理；另一方面，还要解决由此而造成的环境污染及保护问题。我国对于废酸的处理有严格的要求，全国各地都有着不同的排放标准和处罚规范，其中大多以PH＝7(即中性)为废酸排放标准。废酸除具有酸性外，还含有大量的杂质。根据废酸、废水组成和治理目标的差异，目前国内外采用的治理方法大致可分为3大类：回收再用、综合利用和中和处理。但是，不得不引起注意的是，即便经过酸碱中和后达到国家及地区排放标准的工业废酸仍然存在重金属超标的可能性。现有无机废酸处理多采用加入石灰乳的办法中和无机废酸；废酸经石灰乳中和调节pH值至中性后，通过固液两相分离，废液净化后外排，新产生的固体废物采用填埋的办法进行处置。石灰乳中和处置无机废酸的工艺耗费资源且无法做到废物的减量化处置和废物的资源化利用，反而产生新的废物。

废碱是从工业生产、配制、使用过程中产生的废碱液、固态碱及碱渣(PH>＝12.5的液态碱)。废碱的主要来源有工业化学品制造、化学分析及测试、金属及其它制品的除锈及清洗、废水处理、纺织印染前处理、造纸废液等。现有无机废碱的处理多采用加入盐酸中和废碱中的OH-离子，使废碱溶液的pH值近中性；pH值中性的废液再净化后外排。盐酸中和无机废碱的处理工艺耗费资源，且无法做到废物的减量化处置和废物的资源化利用。

水泥窑是发达国家处理危险废物的重要设施，已经得到了广泛的认可和应用。德国、瑞士、法国、英国、意大利、挪威、瑞典、美国、加拿大、日本等发达国家利用水泥窑处理危险废物已有20多年的历史，大量的废轮胎/橡胶、废油、废乳化剂、废有机溶剂等高热值有机废物作为水泥生产替代燃料在得到处理和利用，而高炉矿渣、粉煤灰、有色金属矿渣、垃圾焚烧灰渣、污泥、淤泥等无机矿物材料废物则作为水泥生产替代原料得到处理和利用。我国水泥厂在处理和利用固体废物方面具有优良的传统，在多年的发展中取得了较大的成就。

综上所述，我们提出了一种应用于水泥窑的废料中和处置工艺解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种应用于水泥窑的废料中和处置工艺，解决了工业中无机废酸和无机废碱不易处理的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种应用于水泥窑的废料中和处置工艺，包括以下步骤；

无机废酸配制：将废酸倒入废酸桶中，加入水配制成特定浓度的无机废酸溶液；

无机废碱配制：将废碱倒入废碱桶中，加入水配制成与无机废酸容溶液等浓度的无机废碱溶液；

废液混合：将配制好的无机废酸、无机废碱加入中和桶内，加入中和桶内的无机废酸、无机废碱量相等；

预处理：将中和桶内的混合物料运送至预处理箱，预处理箱内的顶部设置喷头，上述喷头连接酒精箱，上述喷头附近设置电子点火装置，使酒精箱内的酒精喷洒进预处理箱内，电子点火装置点燃酒精；

蒸馏：经预处理后的混合物料送入蒸馏塔内；

入窑：经过蒸馏塔蒸馏后的混合物料加入电石渣、生料粉后送入水泥窑，作为混合材生产水泥。

在本发明的一些实施例中，上述中和桶与预处理箱通过泵传送混合物料，上述预处理箱与蒸馏塔之间通过泵传送混合物料。

在本发明的一些实施例中，上述废酸桶与中和桶之间、上述废碱桶与中和桶之间均设有限流阀。

在本发明的一些实施例中，上述中和桶纵向设置，上述中和桶包括第一进液管、第一出液管，述中和桶内纵向设有搅拌轴，上述搅拌轴的上端贯穿中和桶的上侧连接有动力装置，上述中和桶内的搅拌轴环侧设有叶片。

在本发明的一些实施例中，上述动力装置包括设置在搅拌轴上侧的第一锥齿轮，上述第一锥齿轮上设有与其啮合的第二半锥齿轮、第三半锥齿轮，上述第二半锥齿轮与上述第三半锥齿轮关于搅拌轴的纵向轴线相对设置，上述第二半锥齿轮的齿轮部与上述第三半锥齿轮的齿轮部呈中心对称设置，上述第二半锥齿轮与第三半锥齿轮连接有同一转轴，上述转轴连接有驱动电机。

在本发明的一些实施例中，上述预处理箱包括第二进液管、第二出液管，上述预处理箱的上侧设有酒精箱，上述预处理箱的上侧纵向设有限流管，上述预处理箱内的上端设有与限流管下侧连接的喷头，上述限流管靠近喷头的位置设有电子点火装置,上述酒精箱与限流管通过管道连通，上述限流管内设有堵塞管道端口的活塞，上述限流管的上侧设有带动活塞伸缩的液压伸缩杆，上述预处理箱上设有控制电子点火装置的开关。

在本发明的一些实施例中，上述预处理箱内设有与限流管下侧连接的缓冲箱，上述缓冲箱的下侧设有喷头，上述缓冲箱的下侧设有电子点火装置。

在本发明的一些实施例中，上述预处理箱上设有带动液压伸缩杆伸缩频率的中央处理模块。

在本发明的一些实施例中，上述预处理箱上连接有排废气的气管，上述气管连接水泥厂危废气体处理系统。

在本发明的一些实施例中，上述蒸馏塔内部设置多个层次，由下至上依次为砾石层、石英砂层、纱布、物料层和蒸汽收集层。

本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：

一种应用于水泥窑的废料中和处置工艺，包括以下步骤；

无机废酸配制：将废酸倒入废酸桶中，加入水配制成特定浓度的无机废酸溶液；

无机废碱配制：将废碱倒入废碱桶中，加入水配制成与无机废酸容溶液等浓度的无机废碱溶液；

废液混合：将配制好的无机废酸、无机废碱加入中和桶内，加入中和桶内的无机废酸、无机废碱量相等；

预处理：将中和桶内的混合物料运送至预处理箱，预处理箱内的顶部设置喷头，上述喷头连接酒精箱，上述喷头附近设置电子点火装置，使酒精箱内的酒精喷洒进预处理箱内，电子点火装置点燃酒精；

蒸馏：经预处理后的混合物料送入蒸馏塔内；

入窑：经过蒸馏塔蒸馏后的混合物料加入电石渣、生料粉后送入水泥窑，作为混合材生产水泥。

本发明中和处置工艺的流程：首先在废酸桶、废碱桶内分别配制等浓度的无机废酸、无机废碱，将等量的无机废酸、无机废碱加入中和桶内，使无机废酸与无机废碱达到1:1中和，将中和后的混合物料输送至预处理箱内，酒精箱内的酒精进入预处理箱后，电子点火装置点燃酒精，使混合物料进行预处理，预处理后的混合物料输送至蒸馏塔内进行蒸馏，蒸馏过后得到的混合物料加入电石渣、生料粉后送入水泥窑作为生产水泥的原料。本发明的设计实现了无机废酸和无机废碱的处理，使无机废碱、无机废酸经本工艺处置后可达到无害化、减量化的环保要求。本发明的设计解决了工业中无机废酸和无机废碱不易处理的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例一种应用于水泥窑的废料中和处置工艺流程示意图；

图2本发明实施例中和桶的结构示意图；

图3为发明实施例预处理箱的结构示意图；

图4为发明实施例蒸馏塔的结构示意图。

图标：1-废碱桶，2-废酸桶，3-限流阀，4-中和桶，5-预处理箱，6-泵，7-蒸馏塔，8-水泥窑，9-第一进液管，10-第一出液管，11-叶片，12-搅拌轴，13-第一锥齿轮，14-第二半锥齿轮，15-第三半锥齿轮，16-转轴，17-驱动电机，18-砾石层，19-石英砂层，20-物料层，21-蒸汽收集层，22-第二进液管，23-活塞，24-限流管，25-管道，26-酒精箱，27-液压伸缩杆，28-中央处理模块，29-开关，30-缓冲箱，31-气管，32-喷头，33-电子点火装置，34-第二出液管，35-纱布。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1-图4，本实施例提供一种应用于水泥窑8的废料中和处置工艺，解决了工业中无机废酸和无机废碱不易处理的问题。

一种应用于水泥窑的废料中和处置工艺，包括以下步骤；

无机废酸配制：将废酸倒入废酸桶2中，加入水配制成特定浓度的无机废酸溶液；

无机废碱配制：将废碱倒入废碱桶1中，加入水配制成与无机废酸容溶液等浓度的无机废碱溶液；

废液混合：将配制好的无机废酸、无机废碱加入中和桶4内，加入中和桶4内的无机废酸、无机废碱量相等；

预处理：将中和桶4内的混合物料运送至预处理箱5，预处理箱5内的顶部设置喷头32，上述喷头32连接酒精箱26，上述喷头32附近设置电子点火装置33，使酒精箱26内的酒精喷洒进预处理箱5内，电子点火装置33点燃酒精；

蒸馏：经预处理后的混合物料送入蒸馏塔7内；

入窑：经过蒸馏塔7蒸馏后的混合物料加入电石渣、生料粉后送入水泥窑8，作为混合材生产水泥。

本发明中和处置工艺的流程：首先在废酸桶2、废碱桶1内分别配制等浓度的无机废酸、无机废碱，将等量的无机废酸、无机废碱加入中和桶4内，使无机废酸与无机废碱达到1:1中和，将中和后的混合物料输送至预处理箱5内，酒精箱26内的酒精进入预处理箱5后，电子点火装置33点燃酒精，使混合物料进行预处理，预处理后的混合物料输送至蒸馏塔7内进行蒸馏，蒸馏过后得到的混合物料加入电石渣、生料粉后送入水泥窑8作为生产水泥的原料。本发明的设计实现了无机废酸和无机废碱的处理，使无机废碱、无机废酸经本工艺处置后可达到无害化、减量化的环保要求。本发明的设计解决了工业中无机废酸和无机废碱不易处理的问题。

作为一种较优的实施方式，上述中和桶4与预处理箱5通过泵6传送混合物料，上述预处理箱5与蒸馏塔7之间通过泵6传送混合物料。泵6具有传输效率高，易安装的优点，能实现中和桶4与预处理箱5之间、预处理箱5与蒸馏塔7之间混合物料的快速流动。

作为一种较优的实施方式，上述废酸桶2与中和桶4之间、上述废碱桶1与中和桶4之间均设有限流阀3。限流阀3能控制废酸桶2内无机废酸流向中和桶4的流量，限流阀3能控制废碱桶1捏无机废碱流向中和桶4的流量，避免无机废酸或无机废碱过多造成原料的浪费。

作为一种较优的实施方式，上述中和桶4纵向设置，上述中和桶4包括第一进液管9、第一出液管10，述中和桶4内纵向设有搅拌轴12，上述搅拌轴12的上端贯穿中和桶4的上侧连接有动力装置，上述中和桶4内的搅拌轴12环侧设有叶片11。接通动力装置的电源，动力装置带动搅拌轴12转动，搅拌轴12带动叶片11转动实现中和桶4内无机废酸与无机废碱的均匀混合，加快了无机废酸与无机废碱的中和效率。

作为一种较优的实施方式，上述动力装置包括设置在搅拌轴12上侧的第一锥齿轮13，上述第一锥齿轮13上设有与其啮合的第二半锥齿轮14、第三半锥齿轮15，上述第二半锥齿轮14与上述第三半锥齿轮15关于搅拌轴12的纵向轴线相对设置，上述第二半锥齿轮14的齿轮部与上述第三半锥齿轮15的齿轮部呈中心对称设置，上述第二半锥齿轮14与第三半锥齿轮15连接有同一转轴16，上述转轴16连接有驱动电机17。驱动电机17带动转轴16转动，转轴16带动第二半锥齿轮14、第三半锥齿轮15同步转动，第二半锥齿轮14、第三半锥齿轮15的齿轮部顺次与第一锥齿轮13啮合，转轴16的一个转动周期内，当第二半锥齿轮14带动第一锥齿轮13正向转动时，第一锥齿轮13带动搅拌轴12正向转动，第二半锥齿轮14不与第一锥齿轮13啮合，且第三半锥齿轮15与第一锥齿轮13啮合时，第三半锥齿轮15带动第一锥齿轮13逆向转动，第一锥齿轮13带动搅拌轴12逆向转动，转轴16持续转动时，搅拌轴12正向和逆向交替转动，使中和桶4内无机废酸与无机废碱的中和效果更佳。

作为一种较优的实施方式，上述预处理箱5包括第二进液管22、第二出液管34，上述预处理箱5的上侧设有酒精箱26，上述预处理箱5的上侧纵向设有限流管24，上述预处理箱5内的上端设有与限流管24下侧连接的喷头32，上述限流管24靠近喷头32的位置设有电子点火装置33,上述酒精箱26与限流管24通过管道25连通，上述限流管24内设有堵塞管道25端口的活塞23，上述限流管24的上侧设有带动活塞23伸缩的液压伸缩杆27，上述预处理箱5上设有控制电子点火装置33的开关29。混合物料经第二进液管22进入预处理箱5，在混合物料预处理完成后经第二出液管34排出，液压伸缩杆27上移到一定位置时，管道25连接限流管24的端口处于开路状态，酒精箱26内的酒精流入限流管24的下端，同时液压伸缩杆27带动活塞23下移，给限流管24下端的酒精压力，使限流管24内的酒精经喷头32喷洒在预处理箱5内，同时，电子点火装置33打火，点燃酒精，在预处理装置内的酒精快要燃烧完全时，重复上述酒精喷洒过程，避免了预处理箱5内火焰的熄灭，也避免了电子打火装置的频繁打火。

作为一种较优的实施方式，上述预处理箱5内设有与限流管24下侧连接的缓冲箱30，上述缓冲箱30的下侧设有喷头32，上述缓冲箱30的下侧设有电子点火装置33。限流管24的尺寸一般较小，缓冲箱30内填充一部分酒精，可增加喷射出喷头32的酒精量，且缓冲箱30内的酒精能持续滴入预处理箱5，能避免预处理箱5内火焰的熄灭。

作为一种较优的实施方式，上述预处理箱5上设有带动液压伸缩杆27伸缩频率的中央处理模块28。中央处理模块28采用51单片机控制，通过51单片机，可实现液压伸缩杆27的自动控制，极大的提高了工作效率，51单片机可调节液压伸缩杆27的伸缩频率。

作为一种较优的实施方式，上述预处理箱5上连接有排废气的气管31，上述气管31连接水泥厂危废气体处理系统。预处理箱5内燃烧产生的废气经气管31排出，由危废气体处理系统进行尾气净化处理，便于排放。

作为一种较优的实施方式，上述蒸馏塔7内部设置多个层次，由下至上依次为砾石层18、石英砂层19、纱布35、物料层20和蒸汽收集层21。混合物料通入物料层20，采用内部砌有耐火材料的耐高温风管将部分水泥窑8窑尾烟室的余热引入蒸馏塔7内。

综上，本发明提供了一种应用于水泥窑的废料中和处置工艺，其至少具有以下有益效果：

本发明中和处置工艺的流程：首先在废酸桶2、废碱桶1内分别配制等浓度的无机废酸、无机废碱，将等量的无机废酸、无机废碱加入中和桶4内，使无机废酸与无机废碱达到1:1中和，将中和后的混合物料输送至预处理箱5内，酒精箱26内的酒精进入预处理箱5后，电子点火装置33点燃酒精，使混合物料进行预处理，预处理后的混合物料输送至蒸馏塔7内进行蒸馏，蒸馏过后得到的混合物料加入电石渣、生料粉后送入水泥窑8作为生产水泥的原料。本发明的设计实现了无机废酸和无机废碱的处理，使无机废碱、无机废酸经本工艺处置后可达到无害化、减量化的环保要求。本发明的设计解决了工业中无机废酸和无机废碱不易处理的问题。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于水泥窑的废料中和处置工艺，其特征在于：包括以下步骤；

无机废酸配制：将废酸倒入废酸桶中，加入水配制成特定浓度的无机废酸溶液；

无机废碱配制：将废碱倒入废碱桶中，加入水配制成与无机废酸容溶液等浓度的无机废碱溶液；

废液混合：将配制好的无机废酸、无机废碱加入中和桶内，加入中和桶内的无机废酸、无机废碱量相等；

预处理：将中和桶内的混合物料运送至预处理箱，预处理箱内的顶部设置喷头，所述喷头连接酒精箱，所述喷头附近设置电子点火装置，使酒精箱内的酒精喷洒进预处理箱内，电子点火装置点燃酒精；

蒸馏：经预处理后的混合物料送入蒸馏塔内；

入窑：经过蒸馏塔蒸馏后的混合物料加入电石渣、生料粉后送入水泥窑，作为混合材生产水泥。

2.根据权利要求1所述的应用于水泥窑的废料中和处置工艺，其特征在于，所述中和桶与预处理箱通过泵传送混合物料，所述预处理箱与蒸馏塔之间通过泵传送混合物料。

3.根据权利要求1所述的应用于水泥窑的废料中和处置工艺，其特征在于，所述废酸桶与中和桶之间、所述废碱桶与中和桶之间均设有限流阀。

4.根据权利要求1所述的应用于水泥窑的废料中和处置工艺，其特征在于，所述中和桶纵向设置，所述中和桶包括第一进液管、第一出液管，述中和桶内纵向设有搅拌轴，所述搅拌轴的上端贯穿中和桶的上侧连接有动力装置，所述中和桶内的搅拌轴环侧设有叶片。

5.根据权利要求4所述的应用于水泥窑的废料中和处置工艺，其特征在于，所述动力装置包括设置在搅拌轴上侧的第一锥齿轮，所述第一锥齿轮上设有与其啮合的第二半锥齿轮、第三半锥齿轮，所述第二半锥齿轮与所述第三半锥齿轮关于搅拌轴的纵向轴线相对设置，所述第二半锥齿轮的齿轮部与所述第三半锥齿轮的齿轮部呈中心对称设置，所述第二半锥齿轮与第三半锥齿轮连接有同一转轴，所述转轴连接有驱动电机。

6.根据权利要求1所述的应用于水泥窑的废料中和处置工艺，其特征在于，所述预处理箱包括第二进液管、第二出液管，所述预处理箱的上侧设有酒精箱，所述预处理箱的上侧纵向设有限流管，所述预处理箱内的上端设有与限流管下侧连接的喷头，所述限流管靠近喷头的位置设有电子点火装置,所述酒精箱与限流管通过管道连通，所述限流管内设有堵塞管道端口的活塞，所述限流管的上侧设有带动活塞伸缩的液压伸缩杆，所述预处理箱上设有控制电子点火装置的开关。

7.根据权利要求6所述的应用于水泥窑的废料中和处置工艺，其特征在于，所述预处理箱内设有与限流管下侧连接的缓冲箱，所述缓冲箱的下侧设有喷头，所述缓冲箱的下侧设有电子点火装置。

8.根据权利要求6所述的应用于水泥窑的废料中和处置工艺，其特征在于，所述预处理箱上设有带动液压伸缩杆伸缩频率的中央处理模块。

9.根据权利要求6所述的应用于水泥窑的废料中和处置工艺，其特征在于，所述预处理箱上连接有排废气的气管，所述气管连接水泥厂危废气体处理系统。

10.根据权利要求1所述的应用于水泥窑的废料中和处置工艺，其特征在于，所述蒸馏塔内部设置多个层次，由下至上依次为砾石层、石英砂层、纱布、物料层和蒸汽收集层。

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