一种基于兰炭生产的煤气焦油回收循环水处理装置及方法
技术领域
本发明涉及煤气焦油回收循环水处理领域,具体的说是一种基于兰炭生产的煤气焦油回收循环水处理装置及方法。
背景技术
兰炭生产过程中产生的煤气必须经过处理后才能供给使用,在文丘里塔中,用热环池循环水从塔顶喷淋而下,煤气与下降的热循环水在文丘里管充分接触,大约80%的焦油被冷却水带入塔底,冷却并除去大部分焦油的煤气从文丘里塔底导出,在此过程中,循环水中混合了煤焦油和焦油渣等宝贵资源,直接排放也不利于保护环境,因此,回收处理焦油、水混合物中的焦油,不仅具有很高的经济效益,对解决环境问题具有很大的现实意义,有利于保障经济、社会的持续发展。
现有技术中,文丘里塔底产生的废水经过蒸氨、脱酚后,再利用重力沉降原理实现焦油与水的分离,经过蒸氨、脱酚、除油后的水又可循环利用,废水在除油过程中,焦油渣由槽底刮板输送机刮出,但是,当刮板输送机在运输过程中,会再次搅动混合液,使得已经分层的焦油、水再次混合,降低了回收产品的纯净度,并且,刮板输送机在运输焦油渣的过程中很容易带出焦油和水,回收效率很低,经常需要将焦油渣再次导入设备进行分离操作。
发明内容
针对现有技术中的问题,本发明提供了一种基于兰炭生产的煤气焦油回收循环水处理装置及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于兰炭生产的煤气焦油回收循环水处理装置,包括桶体,所述桶体的顶部设有用于加入循环水的进水管,所述进水管的一端贯穿桶体的顶壁并伸入桶体内,所述桶体的底部呈锥形,且所述桶体底部的中间位置设有出水口,所述桶体内从上往下依次设有储水腔、沉淀腔和保温腔,所述沉淀腔内设有导流机构和提升机构,所述储水腔和沉淀腔之间设有倾斜设置的第一隔板,所述第一隔板水平高度较低的一侧底部贯穿设有出水管,所述出水管内安装有第一阀门,所述沉淀腔和保温腔之间设有第二隔板,所述第二隔板呈弧形,且所述提升机构设置在第二隔板上,所述提升机构包括传送带、第一滚筒、第二滚筒、刮板机构和电机,所述第一滚筒和第二滚筒转动安装在桶体的内侧壁上,且所述第一滚筒设置在第二隔板水平高度最低处的顶部,所述第二滚筒设置在第二隔板水平高度最高处的顶部,所述电机的驱动轴的一端通过连轴器与第二滚筒的一端固定连接,所述传送带套设在第一滚筒和第二滚筒的表面,所述传送带的表面固定安装有均匀分布的刮板机构,且所述沉淀腔的一侧设有横截面呈漏斗型的焦油渣出口,且所述焦油渣出口设置在第二滚筒的右侧。在工作时,打开进水管和第一阀门,并通过进水管向储水腔内注入焦油、水混合物,焦油、水混合物通过出水管进入沉淀腔,当沉淀腔内的水刚从焦油渣出口溢出时,关闭进水管和第一阀门;将设备静置,沉淀腔内循环水分层,因为水、焦油、焦油渣的密度不同,水位于最上层,焦油位于中间层,最底层为焦油渣,打开进水管并向储水腔注入焦油、水混合物,导流机构带动沉淀腔内最上层的水沿着第一导管和第二导管流入保温腔,随即关闭进水管,在虹吸效应的作用下,沉淀腔内最上层的水持续流入保温腔;沉淀腔内最上层的水全部流入保温腔后,将电机接通电源,电机带动第二滚筒逆时针运动,传送带带动其底部的刮板机构将第二隔板上堆积的焦油渣向右运动,使得焦油渣从焦油渣出口排出,在此过程中,先排出水,提升机构在运输焦油渣的过程中不会带出多余的水,提升了焦油渣的回收效率,所述出水管设置在提升机构的底部,通过出水管注入循环水时,可以对传送带和刮板机构进行冲洗,防止其在运输焦油渣的过程中带出过多的焦油。
具体的,所述刮板机构包括固定块、限位筒、第一弹簧和提升板,所述固定块固定安装在传送带的表面,所述固定块的顶端固定安装有限位筒,所述限位筒与提升板通过螺纹杆转动连接,所述螺纹杆的一端伸入限位筒内且所述螺纹杆表面的螺纹与限位筒内侧壁上的螺纹相匹配,所述螺纹杆的另一端与提升板的一端固定连接,,所述第一弹簧设置在限位筒内,且所述第一弹簧的两端分别连接在螺纹杆的一端和固定块的顶端上。所述刮板机构随传送带移动到传送带底部时,提升板顶端受到第二隔板的挤压使得螺纹杆向限位筒内移动,此时,螺纹杆沿着螺纹转动使得提升板旋转,使得提升板的顶端尖锐部分更好的剐蹭第二隔板的表面带走焦油渣,当刮板机构随传送带向右转动到达焦油渣出口时,提升板顶端不再受到第二隔板的挤压,在第一弹簧的弹力作用下,螺纹杆向上移动,螺纹杆沿着螺纹转动使得提升板旋转复位,将提升板上的焦油渣倾倒,使得焦油渣从焦油渣出口排出。
具体的,所述提升板的横截面呈月牙形,且所述提升板的顶部设有多个用于供焦油通过的通孔。提升机构在运输焦油渣的过程中,焦油可以从通孔中流出,防止其在运输焦油渣的过程中带出过多的焦油,同时,通孔的设置可以减小提升板在运动时收到的阻力,提升设备运行的效率。
具体的,所述导流机构包括浮块、限位槽、波纹软管、第一导管、第二导管和第三导管,所述限位槽固定安装在与焦油渣出口相对的一侧的沉淀腔的内侧壁上,所述浮块的一端设置在限位槽内,所述浮块的整体密度为1.05-1.08g/cm3,所述浮块的密度介于水和焦油的密度之间,水的密度为1g/cm3,生产兰炭产生的焦油密度为1.20-1.26g/cm3,所述浮块的另一端设有L形通槽,所述L形通槽的顶端与波纹软管的一端固定连接且连通,所述波纹软管的整体密度为1g/cm3,所述波纹软管的另一端与第一导管的一端固定连接且连通,所述第一导管的另一端贯穿沉淀腔的侧壁并延伸至桶体外部,所述第一导管的另一端与第二导管的一端固定连接并连通,所述第二导管的另一端贯穿保温腔的侧壁并与保温腔连通,所述第三导管的一端与进水管的侧壁固定连接且与进水管连通,所述第三导管的另一端贯穿第一隔板并与波纹软管顶部的侧壁固定连接且与波纹软管连通,所述第三导管的中部呈倒置的“U”形,所述第三导管顶部的高度高于第一导管和第二导管,防止水从第一导管流入第三导管。设备静置时,沉淀腔内循环水分层,浮块沿着限位槽移动至煤焦油层和水层之间,打开进水管并向储水腔注入焦油、水混合物,进水管内的循环水在流动时带动第三导管的空气流动,沉淀腔内最上层的水在压强差的作用下沿着第一导管和第二导管流入保温腔,随即关闭进水管,在虹吸效应的作用下,沉淀腔内最上层的水持续流入保温腔;导流机构的设置,可以先将沉淀腔内的水排出,使得提升机构在运输焦油渣的过程中不会带出多余的水,提升了焦油渣的回收效率,同时也提升了水的回收的效率。
具体的,所述第二隔板水平高度较低处一侧的底部贯穿设有焦油导管,所述焦油导管的一端与第二隔板的底端固定连接并与沉淀腔连通,且所述焦油导管的一端内安装有用于防止焦油渣进入的滤网,所述焦油导管内设有第二阀门,所述焦油导管的另一端贯穿保温腔的侧壁并延伸至桶体的外部。打开第二阀门,沉淀腔内剩余的煤焦油在重力的作用下从焦油导管排出,随后关闭第二阀门,焦油导管设置在保温腔内,可以防止焦油温度过度导致的流动性变差,提升了焦油的流动效率,同时也利用了保温腔内水的余热,增加了设备的运行效率。
一种基于兰炭生产的煤气焦油回收循环水处理方法,包括以下步骤:
步骤一:打开进水管和第一阀门,并通过进水管向储水腔内注入焦油、水混合物,焦油、水混合物通过出水管进入沉淀腔,当沉淀腔内的水刚从焦油渣出口溢出时,关闭进水管和第一阀门;
步骤二:将该装置静置,沉淀腔内循环水静置分层,浮块沿着限位槽移动至煤焦油层和水层之间,打开进水管并向储水腔注入焦油、水混合物,进水管内的循环水在流动时候带动第三导管的空气流动,沉淀腔内最上层的水在压强差的作用下沿着第一导管和第二导管流入保温腔,随即关闭进水管,在虹吸效应的作用下,沉淀腔内最上层的水持续流入保温腔;
步骤三:沉淀腔内最上层的水全部流入保温腔后,将电机接通电源,提升机构将沉淀腔底部的煤油渣运送至焦油渣出口排出;
步骤四:将电机断开电源,打开第二阀门,沉淀腔内剩余的煤焦油在重力的作用下从焦油导管排出,随后关闭第二阀门;
步骤五:打开出水口,保温腔内的水从出水口排出;
步骤六:继续循环上述步骤一至步骤五。
本发明的有益效果:
(1)本发明所述的一种基于兰炭生产的煤气焦油回收循环水处理装置,导流机构和提升机构的搭配使用,导流机构带动沉淀腔内最上层的水沿着第一导管和第二导管流入保温腔,随即关闭进水管,在虹吸效应的作用下,沉淀腔内最上层的水持续流入保温腔;沉淀腔内最上层的水全部流入保温腔后,将电机接通电源,电机带动第二滚筒逆时针运动,传送带带动其底部的刮板机构将第二隔板上堆积的焦油渣向右运动,使得焦油渣从焦油渣出口排出,在此过程中,先排出水,提升机构在运输焦油渣的过程中不会带出多余的水,提升了焦油渣的回收效率。
(2)本发明所述的一种基于兰炭生产的煤气焦油回收循环水处理装置,刮板机构的使用,当刮板机构随传送带移动到传送带底部时,提升板顶端受到第二隔板的挤压使得螺纹杆向限位筒内移动,此时,螺纹杆沿着螺纹转动使得提升板旋转,使得提升板的顶端尖锐部分更好的剐蹭第二隔板的表面带走焦油渣,当刮板机构随传送带向右转动到达焦油渣出口时,提升板顶端不再受到第二隔板的挤压,在第一弹簧的弹力作用下,螺纹杆向上移动,螺纹杆沿着螺纹转动使得提升板旋转复位,将提升板上的焦油渣倾倒,使得焦油渣从焦油渣出口排出。
(3)本发明所述的一种基于兰炭生产的煤气焦油回收循环水处理装置,导流机构的使用,设备静置时,沉淀腔内循环水分层,浮块沿着限位槽移动至煤焦油层和水层之间,打开进水管并向储水腔注入焦油、水混合物,进水管内的循环水在流动时带动第三导管的空气流动,沉淀腔内最上层的水在压强差的作用下沿着第一导管和第二导管流入保温腔,随即关闭进水管,在虹吸效应的作用下,沉淀腔内最上层的水持续流入保温腔;导流机构的设置,可以先将沉淀腔内的水排出,使得提升机构在运输焦油渣的过程中不会带出多余的水,提升了焦油渣的回收效率,同时也提升了水的回收的效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的一种基于兰炭生产的煤气焦油回收循环水处理装置的整体结构示意图;
图2为图1所示的内部结构示意图;
图3为图2所示的刮板机构的剖视图;
图4为图2所示的A部放大示意图;
图5为图2所示的B部放大示意图。
图中:1、桶体,11、第一隔板,12、出水管,121、第一阀门,13、第二隔板,14、焦油导管,142、第二阀门,2、进水管,3、出水口,4、储水腔,5、沉淀腔,51、焦油渣出口,6、保温腔,7、导流机构,71、浮块,72、限位槽,721、L形通槽,73、波纹软管,74、第一导管,75、第二导管,76、第三导管,8、提升机构,81、传送带,82、第一滚筒,83、第二滚筒,84、刮板机构,841、固定块,842、限位筒,843、第一弹簧,844、提升板,8441、通孔,845、螺纹杆,85、电机。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1-图5所示,本发明所述的一种基于兰炭生产的煤气焦油回收循环水处理装置,包括桶体1,所述桶体1的顶部设有用于加入循环水的进水管2,所述进水管2的一端贯穿桶体1的顶壁并伸入桶体1内,所述桶体1的底部呈锥形,且所述桶体1底部的中间位置设有出水口3,所述桶体1内从上往下依次设有储水腔4、沉淀腔5和保温腔6,所述沉淀腔5内设有导流机构7和提升机构8,所述储水腔4和沉淀腔5之间设有倾斜设置的第一隔板11,所述第一隔板11水平高度较低的一侧底部贯穿设有出水管12,所述出水管12内安装有第一阀门121,所述沉淀腔5和保温腔6之间设有第二隔板13,所述第二隔板13呈弧形,且所述提升机构8设置在第二隔板13上,所述提升机构8包括传送带81、第一滚筒82、第二滚筒83、刮板机构84和电机85,所述第一滚筒82和第二滚筒83转动安装在桶体1的内侧壁上,且所述第一滚筒82设置在第二隔板13水平高度最低处的顶部,所述第二滚筒83设置在第二隔板13水平高度最高处的顶部,所述电机85的驱动轴的一端通过连轴器与第二滚筒83的一端固定连接,所述传送带81套设在第一滚筒82和第二滚筒83的表面,所述传送带81的表面固定安装有均匀分布的刮板机构84,且所述沉淀腔5的一侧设有横截面呈漏斗型的焦油渣出口51,且所述焦油渣出口51设置在第二滚筒83的右侧。在工作时,打开进水管2和第一阀门121,并通过进水管2向储水腔4内注入焦油、水混合物,焦油、水混合物通过出水管12进入沉淀腔5,当沉淀腔5内的水刚从焦油渣出口51溢出时,关闭进水管2和第一阀门121;将设备静置,沉淀腔5内循环水分层,因为水、焦油、焦油渣的密度不同,水位于最上层,焦油位于中间层,最底层为焦油渣,打开进水管2并向储水腔4注入焦油、水混合物,导流机构7带动沉淀腔5内最上层的水沿着第一导管74和第二导管75流入保温腔6,随即关闭进水管2,在虹吸效应的作用下,沉淀腔5内最上层的水持续流入保温腔6;沉淀腔5内最上层的水全部流入保温腔6后,将电机85接通电源,如图2所示,电机85带动第二滚筒83逆时针运动,传送带81带动其底部的刮板机构84将第二隔板13上堆积的焦油渣向右运动,使得焦油渣从焦油渣出口51排出,在此过程中,先排出水,提升机构8在运输焦油渣的过程中不会带出多余的水,提升了焦油渣的回收效率,所述出水管12设置在提升机构8的底部,通过出水管12注入循环水时,可以对传送带81和刮板机构84进行冲洗,防止其在运输焦油渣的过程中带出过多的焦油。
具体的,所述刮板机构84包括固定块841、限位筒842、第一弹簧843和提升板844,所述固定块841固定安装在传送带81的表面,所述固定块841的顶端固定安装有限位筒842,所述限位筒842与提升板844通过螺纹杆845转动连接,所述螺纹杆845的一端伸入限位筒842内且所述螺纹杆845表面的螺纹与限位筒842内侧壁上的螺纹相匹配,所述螺纹杆845的另一端与提升板844的一端固定连接,,所述第一弹簧843设置在限位筒842内,且所述第一弹簧843的两端分别连接在螺纹杆845的一端和固定块841的顶端上。如图3和图4所示,所述刮板机构84随传送带81移动到传送带81底部时,提升板844顶端受到第二隔板13的挤压使得螺纹杆845向限位筒842内移动,此时,螺纹杆845沿着螺纹转动使得提升板844旋转,使得提升板844的顶端尖锐部分更好的剐蹭第二隔板13的表面带走焦油渣,当刮板机构84随传送带81向右转动到达焦油渣出口51时,提升板844顶端不再受到第二隔板13的挤压,在第一弹簧843的弹力作用下,螺纹杆845向上移动,螺纹杆845沿着螺纹转动使得提升板844旋转复位,将提升板844上的焦油渣倾倒,使得焦油渣从焦油渣出口51排出。
具体的,所述提升板844的横截面呈月牙形,且所述提升板844的顶部设有多个用于供焦油通过的通孔8441。提升机构8在运输焦油渣的过程中,焦油可以从通孔8441中流出,防止其在运输焦油渣的过程中带出过多的焦油,同时,通孔8441的设置可以减小提升板844在运动时收到的阻力,提升设备运行的效率。
具体的,所述导流机构7包括浮块71、限位槽72、波纹软管73、第一导管74、第二导管75和第三导管76,所述限位槽72固定安装在与焦油渣出口51相对的一侧的沉淀腔5的内侧壁上,所述浮块71的一端设置在限位槽72内,所述浮块71的整体密度为1.05-1.08g/cm3,所述浮块71的密度介于水和焦油的密度之间,水的密度为1g/cm3,生产兰炭产生的焦油密度为1.20-1.26g/cm3,所述浮块71的另一端设有L形通槽721,所述L形通槽721的顶端与波纹软管73的一端固定连接且连通,所述波纹软管73的整体密度为1g/cm3,使波纹软管73不受水的浮力作用,避免波纹软管73的重力以及其所受水的浮力对浮块71造成影响,所述波纹软管73的另一端与第一导管74的一端固定连接且连通,所述第一导管74的另一端贯穿沉淀腔5的侧壁并延伸至桶体1外部,所述第一导管74的另一端与第二导管75的一端固定连接并连通,所述第二导管75的另一端贯穿保温腔6的侧壁并与保温腔6连通,所述第三导管76的一端与进水管2的侧壁固定连接且与进水管2连通,所述第三导管76的另一端贯穿第一隔板11并与波纹软管73顶部的侧壁固定连接且与波纹软管73连通,所述第三导管76的中部呈倒置的“U”形,所述第三导管76顶部的高度高于第一导管74和第二导管75,防止水从第一导管74流入第三导管76。设备静置时,沉淀腔5内循环水分层,浮块71沿着限位槽72移动至煤焦油层和水层之间,打开进水管2并向储水腔4注入焦油、水混合物,进水管2内的循环水在流动时带动第三导管76的空气流动,沉淀腔5内最上层的水在压强差的作用下沿着第一导管74和第二导管75流入保温腔6,随即关闭进水管2,在虹吸效应的作用下,沉淀腔5内最上层的水持续流入保温腔6;导流机构7的设置,可以先将沉淀腔5内的水排出,使得提升机构8在运输焦油渣的过程中不会带出多余的水,提升了焦油渣的回收效率,同时也提升了水的回收的效率。
具体的,所述第二隔板13水平高度较低处一侧的底部贯穿设有焦油导管14,所述焦油导管14的一端与第二隔板13的底端固定连接并与沉淀腔5连通,且所述焦油导管14的一端内安装有用于防止焦油渣进入的滤网,所述焦油导管14内设有第二阀门142,所述焦油导管14的另一端贯穿保温腔6的侧壁并延伸至桶体1的外部。打开第二阀门142,沉淀腔5内剩余的煤焦油在重力的作用下从焦油导管14排出,随后关闭第二阀门142,焦油导管14设置在保温腔6内,可以防止焦油温度过度导致的流动性变差,提升了焦油的流动效率,同时也利用了保温腔6内水的余热,增加了设备的运行效率。
一种基于兰炭生产的煤气焦油回收循环水处理方法,包括以下步骤:打开进水管2和第一阀门121,并通过进水管2向储水腔4内注入焦油、水混合物,焦油、水混合物通过出水管12进入沉淀腔5,当沉淀腔5内的水刚从焦油渣出口51溢出时,关闭进水管2和第一阀门121;将该装置静置,沉淀腔5内循环水静置分层,因为水、焦油、焦油渣的密度不同,水位于最上层,焦油位于中间层,最底层为焦油渣,打开进水管2并向储水腔4注入焦油、水混合物,浮块71沿着限位槽72移动至煤焦油层和水层之间,打开进水管2并向储水腔4注入焦油、水混合物,进水管2内的循环水在流动时带动第三导管76的空气流动,沉淀腔5内最上层的水在压强差的作用下沿着第一导管74和第二导管75流入保温腔6,随即关闭进水管2,在虹吸效应的作用下,沉淀腔5内最上层的水持续流入保温腔6,关闭进水管2,在虹吸效应的作用下,沉淀腔5内最上层的水持续流入保温腔6,沉淀腔5内最上层的水全部流入保温腔6后,将电机85接通电源,如图2所示,电机85带动第二滚筒83逆时针运动,传送带81带动其底部的刮板机构84将第二隔板13上堆积的焦油渣向右运动,使得焦油渣从焦油渣出口51排出,将电机85断开电源,打开第二阀门142,沉淀腔5内剩余的煤焦油在重力的作用下从焦油导管14排出,随后关闭第二阀门142并打开出水口3,保温腔6内的水从出水口3排出;循环上述步骤即可有效的分离焦油煤气循环水中的水、焦油和焦油渣。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。