CN112774826A - 一种高粘精蒸馏残渣的低温破碎方法和破碎装置 - Google Patents
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Abstract
一种高粘精蒸馏残渣的低温破碎方法和破碎装置，该破碎方法包括如下步骤：将精蒸馏残渣低温冷冻至临界温度，使所述精蒸馏残渣中的液相物质完全成为固相，并不再具有粘性；将已成为固相的所述精蒸馏残渣切割成块状，并再次冷冻至一设定温度；将再次冷冻后的块状所述精蒸馏残渣集中破碎为符合要求的精馏残渣；以及对破碎后的所述精馏残渣进行裹粉以避免升温后再次粘结，并将裹粉后的所述精馏残渣装箱贮存。本发明还提供了实现上述高粘精蒸馏残渣的低温破碎方法的破碎装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种高粘精蒸馏残渣的破碎技术，特别是一种用于医药化工等行业进行精蒸馏等工艺处理产生的高粘精蒸馏残渣低温破碎方法和破碎装置。
背景技术
精蒸馏残渣是化工生产工艺过程中，高温加热分馏出有用组分剩余的残渣。高粘精蒸馏残渣指在60-300摄氏度具有一定流态的半固态或液态精馏或蒸馏废物，当温度降低到室温时随时间推移逐渐变成固态或流动性极低的半固态。精蒸馏残渣是一种固体废物，必须进行妥善的处置，否则将对生态环境造成污染。目前，产生高粘度精蒸馏残渣的企业往往采用200L桶、吨袋等包装物进行包装，但这类包装物尺寸过大，装入的精蒸馏残渣量过多，导致高粘度精蒸馏残渣体积大。处置高粘度精蒸馏残渣主要以高温焚烧处置为主，为了节约能源，降低空气和外界温度的影响，焚烧设备的进料口一般较小，大块状高粘度精蒸馏残渣无法直接投入焚烧设备中。另外，焚烧处置过程一般设计了相对固定的物料焚烧时间，物料在焚烧时间内从投料口到残渣出料口不断移动，焚烧时间一般相对较短，大块的精蒸馏残渣进入焚烧设施在设定时间内不能完成焚烧处置，直接从出残渣料口掉出。
为了能够对高粘度精蒸馏残渣进行有效处置，需要对其进行预处理，减小其体积，但是由于高粘度精蒸馏残渣韧性强，粘度大，不能进行常规切割、破碎，加之受热后表面粘附能力增强，能粘附各种接触到的物体上，且难以剥离和清洗。采用刀具进行剪切力切割时，由于其柔韧性强，不能直接切割；采用锯的方式进行切割时，由于与锯片摩擦生热，物料熔融后粘附在锯刃上，导致锯刃不能继续切割；由于韧性太强，无法采用锤式、反击式破碎方式进行破碎，因此高粘度精蒸馏残渣的破碎已经成为极难处置的一种固体废物。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高粘精蒸馏残渣低温破碎方法和破碎装置，用于破碎医药化工等行业进行精蒸馏等工艺处理产生的高粘精蒸馏残渣。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高粘精蒸馏残渣的低温破碎方法，其中，包括如下步骤：
S100、将精蒸馏残渣低温冷冻至临界温度，使所述精蒸馏残渣中的液相物质完全成为固相，并不再具有粘性；
S200、将已成为固相的所述精蒸馏残渣切割成块状，并再次冷冻至一设定温度；
S300、将再次冷冻后的块状所述精蒸馏残渣集中破碎为符合要求的精馏残渣；以及
S400、对破碎后的所述精馏残渣进行裹粉以避免升温后再次粘结，并将裹粉后的所述精馏残渣装箱贮存。
上述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎方法，其中，所述设定温度为临界温度以下5℃。
上述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎方法，其中，在步骤S300中，采用密闭式破碎机对所述精蒸馏残渣进行集中破碎，并引入冷空气为所述密闭式破碎机进行降温，采用二级锁风方式减少破碎过程中冷空气的逃逸。
上述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎方法，其中，所述冷空气除尘后返回冻库中循环利用，除尘收集的粉料循环使用。
为了更好地实现所述目的，本发明还提供了一种高粘精蒸馏残渣的低温破碎装置，其中，包括：
冻库，用于将精蒸馏残渣低温冷冻至临界温度，所述冻库内温度可调；
切割机，用于将大块所述精蒸馏残渣切割为可进行破碎的中型物料块；
密闭式破碎机，用于将所述中型物料块破碎为满足高温处置要求的小块物料；
第一风机，通过送风管路分别与所述冻库和所述密闭式破碎机连接，用于将所述冻库中的冷风送入所述密闭式破碎机中；以及
粉料喷管，一端与所述粉料储存器连接，所述粉料喷管的另一端与所述送风管路连通，用于将粉料送入送风管路中以对破碎后的所述精馏残渣进行裹粉，避免升温后所述精馏残渣再次粘结。
上述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎装置，其中，所述密闭式破碎机为密封锤式破碎机或密封反击式破碎机，所述密封锤式破碎机或密封反击式破碎机与所述送风管路连接以引入冷空气进行降温，所述密封锤式破碎机或密封反击式破碎机采用二级锁风方式减少破碎过程中冷空气的逃逸。
上述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎装置，其中，所述切割机包括：
物料平台，所述物料平台包括进料区和出料区，所述进料区设置有进料导向板和进料挡板；所述出料区设置有出料导向板和出料挡板；
切割刀，通过刀架安装在所述物料平台的进料区和出料区之间，所述刀架上设置有限位槽和护刃槽，所述护刃槽的槽位低于所述切割刀在最低位置时刀刃的顶端位置；
进料机构，包括进料推板，通过进料推杆与驱动机构连接；以及
出料机构，包括出料推板，通过出料推杆与所述驱动机构连接，且所述出料推杆与所述进料推杆联动，所述出料推杆缩回时所述进料推杆推伸。
上述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎装置，其中，所述切割刀的刀刃包括交错设置在刀体前端的尖刃和平刃，以降低物料受力面积。
上述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎装置，其中，还包括第二风机，通过回风管路分别与所述密闭式破碎机和所述冻库连接，用于将所述密闭式破碎机内的空气抽离所述密闭式破碎机，并送回所述冻库中循环利用。
上述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎装置，其中，还包括除尘器，安装在所述第二风机与所述冻库连接的所述回风管路上，用于对所述密闭式破碎机中抽离的空气进行净化以去除其中的颗粒物。
本发明的技术效果在于：
本发明将高粘度精蒸馏残渣冷冻至所有液相变为固相，去除其粘度，物料在破呈成小块时不会产生粘结；然后先对高粘度精蒸馏残渣进行切割，再进行破碎，切割的作用是使物料达到进入破碎机的要求，破碎的作用是使物料达到处置要求，通过两级处理将精蒸馏残渣处理达到可以直接进行处置的要求；向破碎机中通入冻库中的冷空气，降低破碎机中的温度，可避免因为破碎过程中的敲击和摩擦导致物料温度升高，粘附在设备上或出现粘结；并为破碎后的物料进行裹粉，避免温度升高出现液相后再次粘结到一起。即本发明先对高粘度精蒸馏残渣进行改性，调整其物理状态，使其能够被破碎，切割；并根据改性后物料处理过程中受力方式和所处环境对其可能带来的变化，调整物料所处环境，使其物理状态不受处理过程影响能够顺利进行；同时，对物料表面特性进行一定的改造，便于破碎后的贮存，避免在贮存过程中发生粘结。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明一实施例的破碎装置结构示意图；
图2为本发明一实施例的切割机进料区结构示意图；
图3为本发明一实施例的切割机出料区结构示意图；
图4为本发明一实施例切割刀结构示意图；
图5为本发明一实施例的破碎方法流程示意图。
其中，附图标记
1 冻库
2 切割机
21 物料平台
22 进料区
221 进料挡板
222 进料导向板
23 出料区
231 出料挡板
232 出料导向板
24 刀架
241 限位槽
242 护刃槽
25 进料机构
251 进料推板
252 进料推杆
26 出料机构
261 出料推板
262 出料推杆
27 切割刀
271 刀体
272 尖刃
273 平刃
3 密闭式破碎机
31 物料储仓
32 破碎机料仓门
33 物料挡板
34 接料仓
35 筛网
36 下料仓
37 下料仓门
38 出料仓门
4 第一风机
41 送风管路
5 粉料喷管
6 粉料储存器
7 第二风机
71 回风管路
8 除尘器
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
参见图1，图1为本发明一实施例的破碎装置结构示意图。本发明的高粘精蒸馏残渣的低温破碎装置，包括：冻库1，用于将精蒸馏残渣低温冷冻至临界温度，为了保证供应冷气，冻库1容积一般应达到20m3以上，最低冷冻温度-50℃以下，所述冻库1内温度可调；切割机2，用于将大块所述精蒸馏残渣切割为可进行破碎的中型物料块，该中型物料块通常可根据下一级破碎机进口不同而调整，目前常用的破碎机进料口一般为长方形，工业上常用的二级破碎机进料口中短边尺寸一般为300mm-800mm都比较常见，也有一些根据特殊要求制作的破碎机进料口尺寸更大。通常在满足下一级破碎机进料口的进料尺寸要求的情况下，将物料块短边控制在300mm以下即可，一般长宽高要求分别低于600mm×600mm×300mm。从下一级破碎机的角度，切割后的尺寸越小下一级破碎机越具备条件，实际生产过程中还需要考虑下一级破碎机对各种物料的实际破碎效果来对物料尺寸进行调整；密闭式破碎机3，用于将所述中型物料块破碎为满足高温处置要求的小块物料，该小块物料的体积一般可根据后端高温处置的工艺设备来确定，不同窑炉对入窑尺寸要求不一样，水泥窑一般要求进料尺寸控制在50mm×50mm×50mm以下，实际生产过程中不同水泥窑要求也不一样，需要根据其窑内的温度，投料点的位置等进行调整；第一风机4，通过送风管路41分别与所述冻库1和所述密闭式破碎机3连接，用于将所述冻库1中的冷风通过气体管道抽出并送入所述密闭式破碎机3中；以及粉料喷管5，一端与所述粉料储存器6连接，所述粉料喷管5的另一端与所述送风管路41连通，用于将粉料送入送风管路41的气体管道中以对破碎后的所述精馏残渣进行裹粉，粉料混入冷空气中，与冷空气一同进入密闭的破碎机中，充满整个破碎机空间，破碎的同时进行裹粉；裹粉的目的是使物料表面形成保护层，避免物料在贮存过程中由于温度回升，物料表面出现液相，粘性恢复，导致物料再次粘结在一起。
其中，所述密闭式破碎机3优选为密封锤式破碎机或密封反击式破碎机，所述密封锤式破碎机或密封反击式破碎机与所述送风管路41连接以引入冷空气进行降温，所述密封锤式破碎机或密封反击式破碎机采用二级锁风方式减少破碎过程中冷空气的逃逸。该二级锁风方式，可参见图1，在图1中，破碎机料仓门32与物料挡板33是一级锁风机构，下料仓门37与出料仓门38是一级锁风机构，即破碎机料仓门32与物料挡板33和下料仓门37与出料仓门38分别为两组二级锁风机构，二级锁风机构有两个锁风板，要求两个锁风板不能同时打开，以避免气体外溢，本实施例中例如：破碎机料仓门32打开装料的时候保持物料挡板33关闭，物料挡板33打开物料下落的时候保持破碎机料仓门32关闭。
工作时，在关闭物料挡板33的情况下通过破碎机料仓门32对破碎机物料储仓31装入物料后关闭，向密闭式破碎机3的机体中充入冻库1中冷空气，当温度降至临界温度时，充入粉料，启动密闭式破碎机3，打开物料挡板33开始破碎。为了确保能够采用风力输送，一般要求该粉料的粒径0.1mm以下，可采用废物利用的方式作为裹粉需要的粉料，例如可以采用树脂粉、布袋除尘器等除尘机构收集的飞灰、底灰中的细颗粒等。物料下落完成后关闭物料挡板33，向物料储仓31中装入下一批待破碎物料。破碎后满足粒径要求的物料通过密闭式破碎机3的筛网35后，落入接料仓34中，并滑入下料仓36中，下料仓36中物料装至80％时，关闭下料仓门37，随后打开出料仓门38，完成出料，然后关闭出料仓门38，打开下料仓门37，继续接入物料。
本实施例的破碎装置，还可包括第二风机7，通过回风管路71分别与所述密闭式破碎机3和所述冻库1连接，用于将所述密闭式破碎机3内的空气抽离所述密闭式破碎机3，并送回所述冻库1中循环利用。还可包括除尘器8，优选为布袋除尘器，安装在所述第二风机7与所述冻库1连接的所述回风管路71上，用于对所述密闭式破碎机3中抽离的空气进行净化以去除其中的颗粒物。
当第一批物料破碎完成后，打开物料挡板33，破碎下一批待破碎物料；当破碎工作完成后，首先关闭粉料喷管5，再关闭密闭式破碎机3，再关闭第一风机4，最后关闭第二风机7。布袋除尘器8除下的粉料再次回到粉料储存器6中通过粉料喷管5继续循环利用。
参见图2-图4，图2为本发明一实施例的切割机进料区结构示意图，图3为本发明一实施例的切割机出料区结构示意图，图4为本发明一实施例切割刀27结构示意图。本实施例的切割机2包括：物料平台21，所述物料平台21包括进料区22和出料区23，所述进料区22设置有进料导向板222和进料挡板221；所述出料区23设置有出料导向板232和出料挡板231；切割刀27，通过刀架24安装在所述物料平台21的进料区22和出料区23之间，所述刀架24上设置有限位槽241和护刃槽242，限位槽241的作用是限制刀具的位置，使刀具在承压的时候不会出现位移或偏向。所述护刃槽242的槽位低于所述切割刀27在最低位置时刀刃的顶端位置，目的是保护刀刃，使刀延伸到最低位置时刀刃不被损毁；进料机构25，包括进料推板251，通过进料推杆252与切割机2的驱动机构(图未示)连接；以及出料机构26，包括出料推板261，通过出料推杆262与所述驱动机构连接，且所述出料推杆262与所述进料推杆252联动，所述出料推杆262缩回时所述进料推杆252推伸。本实施例中，所述切割刀27的刀刃包括交错设置在刀体271前端的尖刃272和平刃273，以降低物料受力面积。尖刃272的作用是刺入物料中，平刃273的作用是将物料切断。
工作时，将待切割物料放置于物料平台21上，进料推杆252推动进料推板251将待切割物料前推，在两侧进料挡板221和进料导向板222的作用下推到切割刀27下，切割刀27切下后进料推杆252推动进料推板251，将物料再往前推进，继续切割。切割完成的物料通过出料推杆262推动出料推板261，推动物料，再在出料挡板231和出料导向板232的导向下被推出物料平台21，进入包装物中。进料推杆252每次推伸的距离是固定值，确保切割后的物料尺寸达到进入密闭式破碎机3的要求。进料推杆252和出料推杆262之间由驱动机构控制相互协作，出料推杆262伸长的时候进料推杆252不进行推伸，出料推杆262缩回的时候进料推杆252才能推伸，避免出料推杆262将物料向后勾。
参见图5，图5为本发明一实施例的破碎方法流程图。本发明的高粘精蒸馏残渣的低温破碎方法，包括如下步骤：
步骤S100、将精蒸馏残渣低温冷冻至临界温度，使所述精蒸馏残渣中的液相物质刚好完全成为固相，此温度下精蒸馏残渣不再具有粘性；不同物料的临界温度不同，在进行处置前需要在实验室中进行测试，同时还应测试和计算物料达到临界温度所需的时间；例如，汽车喷漆后漆渣经蒸馏提炼后的漆渣块，其临界温度在-10℃左右，达到临界温度的时间与物料块的尺寸和冷冻的温度相关，尺寸为1500mm×1200mm×600mm的上述漆渣冷冻温度在-10℃时完全达到临界状态需要36小时以上，冷冻温度在-15℃时临界状态完全达到需要约24小时左右，冷冻温度在-20℃时完全达到临界状态需要12小时左右。临界温度和达到时间一般可通过实验测定。由于生产过程中所有物料的尺寸都有差异，因此一般选择一个具有代表性的大块物料，一个具有代表性的小块物料，分别测定其达到临界温度的时间，然后以物料尺寸(通常可选择厚度，即长宽高中最小尺寸)和时间作为变量多次测定拟一个二元一次函数方程(aX+bY＝c)，再通过测量其他物料尺寸来测算所需冷冻时间；
步骤S200、将已成为固相的所述精蒸馏残渣由切割机2切割成可以进入破碎机的块状(即符合要求的上述中型物料块)，并再次冷冻使精蒸馏残渣温度达到一设定温度，该设定温度优选为临界温度以下5℃左右；
步骤S300、将再次冷冻后的块状所述精蒸馏残渣集中破碎为符合要求的精馏残渣(即符合要求的小块物料)，其中，采用密闭式破碎机3对所述精蒸馏残渣进行集中破碎，并引入冷空气为所述密闭式破碎机3进行降温，采用二级锁风方式减少破碎过程中冷空气的逃逸；破碎过程通入冻库1中的冷空气，避免破碎机或物料温度上升过快粘性恢复而粘结或粘附在破碎机上；可采用锤式破碎机进行破碎，也可采用反击式破碎机；以及
步骤S400、对破碎后的所述精馏残渣进行裹粉以避免升温后再次粘结，并将裹粉后的所述精馏残渣装入物料箱进入贮存车间。粉料在粉料喷管5的管道内的流速一般控制在6-8m/s，破碎机中由于需要粉料具备向下沉降的功能，对流速不进行限定。为了降低能耗，减少制冷耗电，所述冷空气通过布袋除尘器8除尘后返回冻库1中循环利用，除尘收集的粉料循环使用。
本发明将高粘度精蒸馏残渣冷冻至所有液相变为固相，去除其粘度，物料在破呈成小块时不会产生粘结；先对高粘度精蒸馏残渣进行切割，再进行破碎，切割的作用是使物料达到进入破碎机的要求，破碎的作用是使物料达到处置要求，通过两级处理将精蒸馏残渣处理达到可以直接进行处置的要求；(满足进入破碎机要求的物料可以直接进行破碎，不进行切割)；向破碎机中通入冻库中的冷空气，降低破碎机中的温度，避免因为破碎过程中的敲击和摩擦导致物料温度升高，粘附在设备上或出现粘结；为破碎后的物料进行裹粉，避免温度升高出现液相后再次粘结到一起。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种高粘精蒸馏残渣的低温破碎方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、将精蒸馏残渣低温冷冻至临界温度，使所述精蒸馏残渣中的液相物质完全成为固相，并不再具有粘性；
S200、将已成为固相的所述精蒸馏残渣切割成块状，并再次冷冻至一设定温度；
S300、将再次冷冻后的块状所述精蒸馏残渣集中破碎为符合要求的精馏残渣；以及
S400、对破碎后的所述精馏残渣进行裹粉以避免升温后再次粘结，并将裹粉后的所述精馏残渣装箱贮存。
2.如权利要求1所述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎方法，其特征在于，所述设定温度为临界温度以下5℃。
3.如权利要求1或2所述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎方法，其特征在于，在步骤S300中，采用密闭式破碎机对所述精蒸馏残渣进行集中破碎，并引入冷空气为所述密闭式破碎机进行降温，采用二级锁风方式减少破碎过程中冷空气的逃逸。
4.如权利要求3所述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎方法，其特征在于，所述冷空气除尘后返回冻库中循环利用，除尘收集的粉料循环使用。
5.一种高粘精蒸馏残渣的低温破碎装置，其特征在于，包括：
冻库，用于将精蒸馏残渣低温冷冻至临界温度，所述冻库内温度可调；
切割机，用于将大块所述精蒸馏残渣切割为可进行破碎的中型物料块；
密闭式破碎机，用于将所述中型物料块破碎为满足高温处置要求的小块物料；
第一风机，通过送风管路分别与所述冻库和所述密闭式破碎机连接，用于将所述冻库中的冷风送入所述密闭式破碎机中；以及
粉料喷管，一端与所述粉料储存器连接，所述粉料喷管的另一端与所述送风管路连通，用于将粉料送入送风管路中以对破碎后的所述精馏残渣进行裹粉，避免升温后所述精馏残渣再次粘结。
6.如权利要求5所述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎装置，其特征在于，所述密闭式破碎机为密封锤式破碎机或密封反击式破碎机，所述密封锤式破碎机或密封反击式破碎机与所述送风管路连接以引入冷空气进行降温，所述密封锤式破碎机或密封反击式破碎机采用二级锁风方式减少破碎过程中冷空气的逃逸。
7.如权利要求5或6所述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎装置，其特征在于，所述切割机包括：
物料平台，所述物料平台包括进料区和出料区，所述进料区设置有进料导向板和进料挡板；所述出料区设置有出料导向板和出料挡板；
切割刀，通过刀架安装在所述物料平台的进料区和出料区之间，所述刀架上设置有限位槽和护刃槽，所述护刃槽的槽位低于所述切割刀在最低位置时刀刃的顶端位置；
进料机构，包括进料推板，通过进料推杆与驱动机构连接；以及
出料机构，包括出料推板，通过出料推杆与所述驱动机构连接，且所述出料推杆与所述进料推杆联动，所述出料推杆缩回时所述进料推杆推伸。
8.如权利要求7所述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎装置，其特征在于，所述切割刀的刀刃包括交错设置在刀体前端的尖刃和平刃，以降低物料受力面积。
9.如权利要求7所述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎装置，其特征在于，还包括第二风机，通过回风管路分别与所述密闭式破碎机和所述冻库连接，用于将所述密闭式破碎机内的空气抽离所述密闭式破碎机，并送回所述冻库中循环利用。
10.如权利要求9所述的高粘精蒸馏残渣的低温破碎装置，其特征在于，还包括除尘器，安装在所述第二风机与所述冻库连接的所述回风管路上，用于对所述密闭式破碎机中抽离的空气进行净化以去除其中的颗粒物。
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