CN114212846A - 一种微波低温物料固化处理系统及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微波低温物料固化处理系统及处理方法，干燥筒两端分别设有待处理入口和固化物料出口，螺旋输送机构位于干燥筒内用于向固化物料出口输送物料，辅助加热单元包括至少一个微波加热机构，微波加热机构安装在干燥筒上用于对干燥筒内的物料进行加热。通过上述优化设计的微波低温物料固化处理系统，在螺旋输送机构输送物料过程中，通过微波加热，对物料在干燥筒内输送过程中持续低温加热，保证其在低温低压环境中快速蒸发，保证出料物料的干燥，同时避免温度过高造成浓缩废液中产生气体污染物。

Description

一种微波低温物料固化处理系统及处理方法

技术领域

本发明涉及高浓度浓缩废液处理技术领域，尤其涉及一种微波低温物料固化处理系统及处理方法。

背景技术

目前工业废液零排放处理的最后环节，工业高浓度废液的处理，是现有技术的一大难题。主流的节能型蒸发设备比如多效蒸发和MVR蒸发设备可以将部分特定的含盐废液进行蒸发结晶实现零排放的目的，但成分复杂的无机盐废液、含有有机杂质的废液以及混合型废液，经过蒸发结晶最终还会留下部分高浓度浓缩废液无法处理。由于其粘度高、蒸发沸点升高较大、易结垢等特性，无法通过常规的蒸发实现处理的目的。

针对工业生产之后产生的高浓度浓缩废液，减少其对外排放对环境造成的污染，通常企业会使用直接燃烧的方法处理。由于浓缩废液燃烧不但成本巨大，还会产生新的气体污染物。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种微波低温物料固化处理系统及处理方法。

本发明提出的一种微波低温物料固化处理系统，包括：干燥筒、螺旋输送机构和辅助加热单元；

干燥筒横向布置，干燥筒上设有待处理入口、液体出口和固化物料出口，输送固化物料出口位于干燥筒一端，螺旋输送机构位于干燥筒内用于向固化物料出口输送物料，辅助加热单元包括至少一个微波加热机构，微波加热机构安装在干燥筒上用于对干燥筒内的物料进行加热。

优选地，干燥筒外壁内设有蒸汽通道，辅助加热单元还包括蒸汽加热机构，蒸汽加热机构用于对所述蒸汽通道内的蒸汽加热。

优选地，蒸汽通道具有S型结构。

优选地，辅助加热单元包括多个微波加热机构，所述多个微波加热机构沿干燥筒延伸方向依次布置。

优选地，还包括泡沫喷淋机构，泡沫喷淋机构用于对干燥筒内进行喷淋消泡。

优选地，还包括冷凝装置，干燥筒上还设有出汽口，冷凝装置与所述出汽口连接用于将所述出汽口排出的汽体冷却形成冷凝水。

优选地，冷凝装置包括冷凝交换器、真空罐和真空泵；

冷凝交换器、真空罐和真空泵依次与干燥筒的出汽口连通，所述出汽口的汽体在真空泵的作用下首先进入冷凝交换器降温，然后进入真空罐内冷凝形成冷凝水。

本发明中，所提出的微波低温物料固化处理系统，干燥筒两端分别设有待处理入口和固化物料出口，螺旋输送机构位于干燥筒内用于向固化物料出口输送物料，辅助加热单元包括至少一个微波加热机构，微波加热机构安装在干燥筒上用于对干燥筒内的物料进行加热。通过上述优化设计的微波低温物料固化处理系统，通过螺旋输送机构将物料固液分离，并且在输送物料过程中通过微波加热，对物料在干燥筒内输送过程中持续低温加热，保证其在低温低压环境中快速蒸发，保证出料物料的干燥，同时避免温度过高造成浓缩废液中产生气体污染物。

本发明还提出一种基于上述的微波低温物料固化处理系统的处理方法，包括下列步骤：

通过微波加热机构对干燥筒内的物料进行低温加热，形成干燥物料和蒸发汽体，通过冷凝装置将所获得的蒸发汽体冷却形成冷凝水。

优选地，在通过微波加热机构对干燥筒内的物料进行低温加热时，通过蒸汽从干燥筒侧壁对物料进行辅助加热。

优选地，通过对比进入干燥筒的物料含水量和真空罐内的冷凝水量，控制干燥筒的固化物料出口开关。

本发明中，所提出的微波低温物料固化处理方法，基于上述的微波低温物料固化处理系统，其技术效果与上述的微波低温物料固化处理系统类似，因此不再赘述。

附图说明

图1为本发明提出的一种微波低温物料固化处理系统的结构示意图。

图2为本发明提出的一种微波低温物料固化处理系统的干燥筒的结构示意图。

图3为本发明提出的一种微波低温物料固化处理系统的干燥筒内部结构示意图。

图4为本发明提出的一种微波低温物料固化处理系统的螺旋输送机构的结构示意图。

图5为图4的局部结构示意图。

图6为本发明提出的一种微波低温物料固化处理方法的工作原理图。

具体实施方式

如图1至6所示，图1为本发明提出的一种微波低温物料固化处理系统的结构示意图，图2为本发明提出的一种微波低温物料固化处理系统的干燥筒的结构示意图，图3为本发明提出的一种微波低温物料固化处理系统的干燥筒内部结构示意图，图4为本发明提出的一种微波低温物料固化处理系统的螺旋输送机构的结构示意图，图5为图4的局部结构示意图，图6为本发明提出的一种微波低温物料固化处理方法的工作原理图。

参照图1至3，本发明提出的一种微波低温物料固化处理系统，包括：干燥筒1、螺旋输送机构和辅助加热单元；

干燥筒1横向布置，干燥筒1上设有待处理入口、液体出口和固化物料出口，输送固化物料出口位于干燥筒1一端，螺旋输送机构位于干燥筒1内用于向固化物料出口输送物料，辅助加热单元包括至少一个微波加热机构，微波加热机构安装在干燥筒1上用于对干燥筒1内的物料进行加热；通过螺旋机构固液分离，微波加热机构进行低温持续加热，实现固化。

本实施例还包括冷凝装置，干燥筒1上还设有出汽口，冷凝装置与所述出汽口连接用于将所述出汽口排出的汽体冷却形成冷凝水。

本实施例的微波低温物料固化处理系统的具体工作过程中，待处理物料进入干燥筒内，在螺旋输送机构作用下，实现固液分离，同时通过微波加热机构对干燥筒1内的物料进行低温加热，形成干燥物料和蒸发汽体，通过冷凝装置将所获得的蒸发汽体冷却形成冷凝水，从而实现物料的低温固化。

在辅助加热单元的具体布置方式中，辅助加热单元包括多个微波加热机构，所述多个微波加热机构沿干燥筒1延伸方向依次布置，保证在输送路线上的低温加热。

此外，为了提高干燥筒内的干燥效果，干燥筒1外壁内设有蒸汽通道6，辅助加热单元还包括蒸汽加热机构，蒸汽加热机构用于对所述蒸汽通道6内的蒸汽加热，在通过微波加热机构对干燥筒1内的物料进行低温加热时，通过蒸汽从干燥筒1侧壁对物料进行辅助加热。优选地，蒸汽通道6具有S型结构，延长蒸汽容置时间。

为了避免浓缩废液在干燥筒内加热时起泡，造成干燥筒内压强过高，本实施例的微波低温物料固化处理系统，还包括泡沫喷淋机构，泡沫喷淋机构用于对干燥筒1内进行喷淋消泡；当物料起泡时，进行喷淋消泡，防止炉内物料起泡爆沸。

参照图4，在螺旋输送机构在干燥筒内的具体设置方式中，螺旋输送机构包括位于中部的驱动轴2和围绕驱动轴2布置的螺旋叶片3，螺旋叶片3包括从所述液体出口向所述固化物料出口方向依次连接的分离段和出料段，所述分离段上设有漏液孔31。

本实施例的低温物料固化干燥装置的具体干燥过程中，待干燥物料通过待处理入口送入干燥筒内，在螺旋输送机构的作用下，向固化物料出口方向推料，在推料过程中，由于螺旋叶片的挤压作用，物料中被挤出的液体通过漏液孔回流，经由液体出口排出；同时，通过辅助加热单元用于对干燥筒1内的物料进行加热，使得物料在向固化物料出口的移动过程中，持续受热蒸发，从而保证出料物料的干燥。

在驱动螺旋输送机构工作时，可采用二级减速电机组8直驱，减速电机可正反转切换，转速1-2转/分钟，达到控制精准，物料缓慢翻转，受热均匀。

参照图5，为了避免干燥过程中物料附着在干燥筒内壁上，螺旋输送机构还包括多个刮板4，刮板4位于所述螺旋叶片3间隙内，刮板4沿驱动轴2方向布置且朝向干燥筒1内壁布置；在螺旋输送机构送料时，刮板随着螺旋叶片转动，从而沿周向对干燥筒内进行刮料。

在进一步具体实施方式中，刮板4两端分别通过扭簧7与相邻两侧叶片体连接；具体地，螺旋输送机构还包括安装轴5，安装轴5沿驱动轴2方向依次贯穿多个叶片体且与螺旋叶片3固定连接，刮板4远离干燥筒1内壁一端可转动安装在安装轴5上。

刮板通过扭簧固定在螺旋叶片上，实现与干燥筒内壁的弹性接触，在清理筒壁上的结垢的过程中，当碰到较硬或异常情况下，通过扭簧变形保护刮板。优选地，可将刮板与筒壁成预设角度设置，在刮板磨损情况下，可以通过扭簧实现自身调节角度，自调节与筒壁的间隙，保证刮料效果。

为了保证刮料效率，多个叶片体围绕驱动轴2沿圆周分布。

在冷凝装置的具体设计方式中，冷凝装置包括冷凝交换器9、真空罐10和真空泵11；冷凝交换器9、真空罐10和真空泵11依次与干燥筒1的出汽口连通，所述出汽口的汽体在真空泵11的作用下首先进入冷凝交换器9降温，然后进入真空罐10内冷凝形成冷凝水。

在具体工作过程中，在真空泵的作用下，干燥筒内加热生成的汽体首先进入冷凝交换器内进行热交换降温，然后进入真空罐内冷凝形成冷凝水。由于处理前物料中含有的水分，一部分通过干燥筒内固液分离产生的液体排出，另一部分通过汽体最终在真空罐内以冷凝水的形式排出。因此，在控制干燥筒工作时，通过对比进入干燥筒1的物料含水量和真空罐10内的冷凝水量，控制干燥筒1的固化物料出口开关。

在本实施例中，所提出的微波低温物料固化处理系统及处理方法，干燥筒两端分别设有待处理入口和固化物料出口，螺旋输送机构位于干燥筒内用于向固化物料出口输送物料，辅助加热单元包括至少一个微波加热机构，微波加热机构安装在干燥筒上用于对干燥筒内的物料进行加热。通过上述优化设计的微波低温物料固化处理系统，在螺旋输送机构输送物料过程中，通过微波加热，对物料在干燥筒内输送过程中持续低温加热，保证其在低温低压环境中快速蒸发，保证出料物料的干燥，同时避免温度过高造成浓缩废液中产生气体污染物。

为了详细说明本实施例的微波低温物料固化处理系统及处理方法，下面参照图6详细叙述本实施例的系统的具体工作过程：

S1、待处理的高浓度废液由进料管道进入干燥筒内，进料管道上设有流量计和控制进料通断的电磁阀开关；

S2、物料在进入干燥筒内的时候，真空泵同时开启，对真空罐进行抽真空，真空罐连接冷凝交换器，冷凝交换器与干燥筒相通，促使整个设备稳定在-0.09MpaG压力环境；

S3、物料在进入微波低温干燥单元炉内的时候，蒸汽辅助加热同时开启，为物料辅助加热，物料温度控制在40-60℃。

S4、当干燥筒内压力达到预设条件时，干燥筒内的物料达到合适的料位后，微波开启，在螺旋输料轴的不断翻转下物料蒸发固化开始。

S5、在干燥筒内开始工作时，温度传感器，压力传感器，泡沫感应器不间断的监控炉内环境。若有起泡现象，消泡喷淋开启，喷淋消泡；若压力或温度异常，控制系统及时调整微波源，和真空装置，保证正常运转。

S6、物料蒸发固化时产生的二次蒸汽从出气管道进入冷凝交换器，在连接输送到真空罐，真空罐底部设有排水泵，定期排出冷凝水。

S7、通过进入的物料含水率及进入量，与真空罐的冷凝水比较，判断物料的干燥度，判断已达到预设的干燥程度，排料阀开启，排水处固化后的物料。

S8、同时通过料位传感器判断干燥筒内的料位，料位降低时，打开进料阀补料，实现连续进出料，循环处理物料的功能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微波低温物料固化处理系统，其特征在于，包括：干燥筒(1)、螺旋输送机构和辅助加热单元；

干燥筒(1)横向布置，干燥筒(1)上设有待处理入口、液体出口和固化物料出口，输送固化物料出口位于干燥筒(1)一端，螺旋输送机构位于干燥筒(1)内用于向固化物料出口输送物料，辅助加热单元包括至少一个微波加热机构，微波加热机构安装在干燥筒(1)上用于对干燥筒(1)内的物料进行加热。

2.根据权利要求1所述的微波低温物料固化处理系统，其特征在于，干燥筒(1)外壁内设有蒸汽通道(6)，辅助加热单元还包括蒸汽加热机构，蒸汽加热机构用于对所述蒸汽通道(6)内的蒸汽加热。

3.根据权利要求2所述的微波低温物料固化处理系统，其特征在于，蒸汽通道(6)具有S型结构。

4.根据权利要求1所述的微波低温物料固化处理系统，其特征在于，辅助加热单元包括多个微波加热机构，所述多个微波加热机构沿干燥筒(1)延伸方向依次布置。

5.根据权利要求1所述的微波低温物料固化处理系统，其特征在于，还包括泡沫喷淋机构，泡沫喷淋机构用于对干燥筒(1)内进行喷淋消泡。

6.根据权利要求1所述的微波低温物料固化处理系统，其特征在于，还包括冷凝装置，干燥筒(1)上还设有出汽口，冷凝装置与所述出汽口连接用于将所述出汽口排出的汽体冷却形成冷凝水。

7.根据权利要求6所述的微波低温物料固化处理系统，其特征在于，冷凝装置包括冷凝交换器(9)、真空罐(10)和真空泵(11)；

冷凝交换器(9)、真空罐(10)和真空泵(11)依次与干燥筒(1)的出汽口连通，所述出汽口的汽体在真空泵(11)的作用下首先进入冷凝交换器(9)降温，然后进入真空罐(10)内冷凝形成冷凝水。

8.一种基于根据权利要求1-7任一项所述的微波低温物料固化处理系统的处理方法，其特征在于，包括下列步骤：

通过微波加热机构对干燥筒(1)内的物料进行低温加热，形成干燥物料和蒸发汽体，通过冷凝装置将所获得的蒸发汽体冷却形成冷凝水。

9.根据权利要求8所述的微波低温物料固化处理方法，其特征在于，在通过微波加热机构对干燥筒(1)内的物料进行低温加热时，通过蒸汽从干燥筒(1)侧壁对物料进行辅助加热。

10.根据权利要求8所述的微波低温物料固化处理方法，其特征在于，通过对比进入干燥筒(1)的物料含水量和真空罐(10)内的冷凝水量，控制干燥筒(1)的固化物料出口开关。

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