CN115739941A - 一种去除工业废盐中有机物的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种去除工业废盐中有机物的装置及其方法，该装置包括进料斗、设置在进料斗下方的螺旋加料器、电热式螺旋反应炉、出料冷却输送机、废气处理系统和风机。本发明的装置结构简单，使用该装置去除工业废盐中有机物时，氧化温度可控，在装置运行过程中不发生废盐熔化、结块或粘接现象，能够显著改善工业废盐中有机物的去除效果，提升装置运行的稳定性和可靠性。

Description

一种去除工业废盐中有机物的装置及其方法

技术领域

本发明属于工业废物处理技术领域，具体涉及一种去除工业废盐中有机物的装置及其方法。

背景技术

在工业生产中，尤其在农药、医药、精细化工领域产生大量工业废盐。大部分工业废盐的主要成分为氯化钠，其夹带大量有机杂质，不能直接作为工业原料盐使用，属于有毒有害物质，若长期堆放，不仅浪费土地资源，而且对环境构成巨大威胁，成为制约企业发展的重要因素。因此，利用合适的工艺和装备，将废盐进行无害化处理，将其中的无机盐资源化回收利用，对生产企业和社会发展具有重大意义。

废盐中有机物去除主要有湿法和干法两方面。工业废盐干法处理效果好，符合目前国内工业废盐回收和资源化利用的产业方向。目前，工业废盐干法处理主要有以下四种方法。

(1)高温熔化处理法

此方法利用高于废盐的熔融温度将废盐完全熔融为液态，彻底地将有机物焚烧去除，经急冷再结晶，得到了较高品质的副产盐。该方法有机物去除效果可达99％以上，但运行中存在设备磨损、高温粘结、结巴、设备腐蚀等技术问题。

(2)高温碳化氧化法

其原理是在高温状态下对废盐中有机物进行分解碳化及氧化,使废盐中有机物一部分热解为挥发性气体,另一部分变为固态有机碳并氧化形成灰份。所采用的设备主要有回转窑、圆盘裂解炉等。该方法存在的问题是碳化温度和盐的表面软化不易控制，极易造成对碳化设备的粘结及碳化不均、杂质去除不净等问题，影响连续化生产及处理效果。

(3)焚烧法

焚烧处理是一种可行的废盐处理技术，但焚烧过程中受温度及技术等方面因素影响，废盐易发生熔融或软化结块，粘结于设备中，造成设备严重腐蚀或梗阻，影响工艺稳定性，使设备无法连续运转，同时，废盐焚烧后，产生的烟气内夹带熔融的无机盐会在后面的处理设备中冷却结晶，对后续设备运行造成影响。

(4)微波热裂解法

处理原理为有机物吸收微波，自身产热，导致化学键断裂，实现有机物转化为碳、二氧化碳、水等。微波热解法会使大量固定碳存在于热解盐中，造成后续处理工艺(溶解+蒸发)复杂，同时也存在热解温度不均匀、能耗高、有机物去除率低以及处理效率低等问题。

如CN205659976U公开了一种熔融法工业氯化钠废盐处理设备，包括热解炉、电加热装置、燃烧室，所述的热解炉设置电加热装置，热解炉设置若干有机副产盐入口，炉膛一侧设置熔盐出口；所述的燃烧室上分别设置有烟气出口、提纯盐出口和熔盐进口，所述的熔盐进口与热解炉上的熔盐出口连接。

CN110479734A公开了一种利用碱性熔体无害化处理工业废盐的方法及其装置，该方法针对工业废盐中含有的有机物复杂，难以去除的特点，采用熔融反应炉装置，将碱性无机盐加热熔化，通入工业废盐和氧化性气体，工业废盐中的有机物可在反应炉中分解和气化，残渣为高纯度盐产品，经溶解、洗涤、多次蒸发结晶后得到不含有机物的工业盐产品。

又如CN207316933U公开了一种废盐除杂焚烧装置，包括离心机、回转窑、焚烧炉和燃烧器，所述离心机连接至回转窑，焚烧炉设置在回转窑上，燃烧器位于焚烧炉内，废盐经离心机脱液后进入回转窑，边转动边在焚烧炉内焚烧。

又如CN216027030U公开了一种去除工业废盐中有机物的装置，包括：微波热解反应器，包括依次串联连接的一级微波热解反应器、二级微波热解反应器、三级微波热解反应器；微波发生装置，分别与一级微波热解反应器、二级微波热解反应器、三级微波热解反应器连接；气体混合装置，与微波热解反应器的气体进口连接，向微波热解反应器中输入富氧空气。富氧空气逐步每级微波热解反应器陆续热解产生的有机物发生氧化反应，使得热解后的废盐中无固定炭杂质。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种去除工业废盐中有机物的装置及其方法，本发明的装置结构简单，使用该装置去除工业废盐中有机物时，氧化温度可控，在装置运行过程中不发生废盐熔化、结块或粘接现象，能够显著改善工业废盐中有机物的去除效果，提升装置运行的稳定性和可靠性。

为解决以上问题，本发明采用的技术方案为：一种去除工业废盐中有机物的装置，包括进料斗、设置在所述进料斗下方的螺旋加料器、氧化炉、出料冷却输送机、废气处理系统和风机，所述氧化炉是电热式螺旋反应炉，所述电热式螺旋反应炉内设置有螺旋推进器，所述电热式螺旋反应炉一端的顶部设置有进气口，底部设置有出料口，另一端的顶部设置有排气口和进料口，所述电热式螺旋反应炉中段外围设置有多个独立控温的电加热温度区，所述电热式螺旋反应炉的进料口端设置有第一保温段，出料口端设置有第二保温段，所述进料斗的出料口与所述螺旋加料器的进料口相连，所述螺旋加料器的出料口与所述电热式螺旋反应炉的进料口相连，所述电热式螺旋反应炉的出料口与所述出料冷却输送机的进料口连接，所述电热式螺旋反应炉的排气口与所述废气处理系统的进气口相连，所述废气处理系统的排气口与所述风机的进气口连接。

作为本发明的优选实施方式，所述出料冷却输送机包括螺旋输送机本体以及包设在所述螺旋输送机本体外的空心夹套，所述空心夹套内设有循环水流动空腔，且所述空心夹套的外壁一端设有循环水进口，另一端设有循环水出口。

作为本发明的优选实施方式，所述螺旋加料器、电热式螺旋反应炉、出料冷却输送机均设置有变频器，用于控制物料流量。

本发明还公开了使用该装置去除工业废盐中有机物的方法，包括以下步骤：

(1)设置电热式螺旋反应炉的电加热温度区各区温度，启动电热式螺旋反应炉的螺旋推进器，启动风机；

(2)升温至电加热温度区各区设置温度后，启动螺旋加料器，将进料斗中的工业废盐连续送入电热式螺旋反应炉的进料口，在螺旋推进器推动下，工业废盐经炉内高温废气预热后，在各电加热温度区与空气接触于不同温度下进行分级氧化，得到再生盐；

(3)再生盐在第二保温段与经进气口进入炉内的空气换热冷却后，从出料口进入出料冷却输送机，经出料冷却输送机进一步冷却后另行收集；

(4)空气从进气口进入，与分级氧化后得到的再生盐换热升温后，在各电加热温度区与工业废盐接触于不同温度下进行分级氧化，生成的废气温度被进一步提升，所得废气在第一保温段与经进料口进入的工业废盐换热后从排气口进入废气处理系统，最后由风机抽吸达标排放。

作为本发明的优选实施方式，所述电加热温度区的温度设置为350-750℃，并沿出料方向由低到高设置。

作为本发明的优选实施方式，所述螺旋加料器的进料速度为2～5kg/h。

作为本发明的优选实施方式，其特征在于，所述出料冷却输送机的温度为30～60℃。

作为本发明的优选实施方式，所述空气的进料流量为1～5m³/h。

本发明采用电热式螺旋反应炉作为氧化炉，以空气为氧化剂氧化分解工业废盐中有机物，使废盐中有机物得到有效去除。氧化反应热效应较大，在处理有机物含量高的工业废盐时产生的热量易超过其再生盐的熔点而熔化，发生结渣、结块等不利现象，影响工艺稳定性。为此，本发明电热式螺旋反应炉中段外围设有多个独立控温的电加热温度区，并将电加热温度区的温度沿出料方向由低到高设置，实现在同一氧化炉中对工业废盐在不同温度区进行分级氧化，即先在较低温度下氧化除杂，去除大部分有机物，再在较高温度区进一步氧化，进一步去除有机物，从而避免工业废盐局部快速反应过热熔融而发生结块、粘接现象，并确保有机物的去除效率，实现装置稳定运行。

本发明中，电热式螺旋反应炉两端设置保温段，并采用固相(工业废盐或再生盐)和气相(空气或废气)逆向流动流程，使氧化后得到的再生盐的热量用于加热进炉空气，氧化后生成的废气热量用于加热进炉工业废盐，从而热量得到充分利用，大幅度降低能耗。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、装置结构简单，稳定可靠，本发明采用电热式螺旋反应炉作为氧化炉，并通过在电热式螺旋反应炉中段外围设置多个可控电加热温度区，在运行过程中氧化温度可控可调，可将电加热温度区的温度沿出料方向由低到高设置，实现在同一氧化炉中对工业废盐在不同温度区进行分级氧化，方便实现分段氧化，从而避免工业废盐局部快速反应过热熔融而发生结块、粘接现象，做到处理装置运行的稳定性和可靠性。

2、热利用效率高，节能环保，本发明通过在电热式螺旋反应炉两端设置保温段，并采用固相(工业废盐或再生盐)和气相(空气或废气)逆向流动流程，使氧化后得到的再生盐的热量用于加热进炉空气，氧化后生成的废气热量用于加热进炉废盐，从而热量得到充分利用，大幅度降低能耗。

3、流程简单，操作方便，本发明采用电热式螺旋反应炉作为氧化炉，以高温空气为氧化剂氧化分解工业废盐中有机物，使工业废盐中有机物去除过程中氧化温度易于控制，气固充分接触，出料顺畅；与高温碳化氧化法相比，利用了其氧化反应热，所需能耗低，氧化过程有机物去除效率高，25wt％再生盐水溶液中TOC在1.4mg/L以下；和高温熔化处理法比较，处理温度相对温和，投资和运行成本低，实用性强，适用于各领域工业废盐中有机物的去除。

附图说明

图1是本发明的去除工业废盐中有机物的装置的工艺流程示意图。

图2是电热式螺旋反应炉结构示意图。

图中，进料斗1，螺旋加料器2，电热式螺旋反应炉3，出料冷却输送机4，废气处理系统5，风机6，空心夹套7，循环水进口8，循环水出口9，电加热温度区10，第一保温段11-1，第二保温段11-2，进气口12、排气口13，进料口14、出料口15，螺旋推进器16。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明的去除工业废盐中有机物的装置，包括进料斗1、设置在所述进料斗1下方的螺旋加料器2、电热式螺旋反应炉3、出料冷却输送机4、废气处理系统5和风机6，所述电热式螺旋反应炉3内设置有螺旋推进器16，所述电热式螺旋反应炉3一端的顶部设置有进气口12，底部设置有出料口15，另一端的顶部设置有排气口13和进料口14，所述电热式螺旋反应炉3中段外围设置有多个独立控温的电加热温度区10，所述电热式螺旋反应炉3的进料口14端设置有第一保温段11-1，出料口15端设置有第二保温段11-2；所述进料斗1的出料口与所述螺旋加料器2的进料口相连，所述螺旋加料器2的出料口与所述电热式螺旋反应炉3的进料口14相连，所述电热式螺旋反应炉3的出料口15与所述出料冷却输送机4的进料口连接，所述电热式螺旋反应炉3的排气口13与所述废气处理系统5的进气口相连，所述废气处理系统5的排气口与所述风机6的进气口连接；所述出料冷却输送机4包括螺旋输送机本体以及包设在所述螺旋输送机本体外的空心夹套7，所述空心夹套7内设有循环水流动空腔，且所述空心夹套7的外壁一端设有循环水进口8，另一端设有循环水出口9；所述螺旋加料器2、电热式螺旋反应炉3、出料冷却输送机4均设置有变频器，用于控制物料流量。

使用上述装置去除工业废盐中有机物的方法，包括以下步骤：

(1)设置电热式螺旋反应炉3的电加热温度区10各区温度，启动电热式螺旋反应炉3的螺旋推进器16，启动风机6；

(2)升温至电加热温度区10各区设置温度后，启动螺旋加料器2和出料冷却输送机4，将进料斗1中的工业废盐连续送入电热式螺旋反应炉3的进料口14，在螺旋推进器16推动下，工业废盐经炉内高温废气预热后，在各电加热温度区10与空气接触于不同温度下进行分级氧化，得到再生盐；

(3)再生盐在第二保温段11-2与经进气口12进入电热式螺旋反应炉3的空气换热冷却后，从出料口15进入出料冷却输送机4，经出料冷却输送机4进一步冷却后另行收集；

(4)空气从进气口12进入电热式螺旋反应炉3，与分级氧化后得到的再生盐换热升温后，在各电加热温度区10与工业废盐接触于不同温度下进行分级氧化，生成的废气温度被进一步提升，所得废气在第一保温段11-1与经进料口14进入的工业废盐换热后从排气口13进入废气处理系统5，最后由风机6抽吸达标排放。

以下通过实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明并不仅限于所述的实施例。

实施例中的电热式螺旋反应炉长度为2m，直径为159mm；中段外围设置有三个电加热温度区，长度均为30cm；第一保温段和第二保温段长度均为30cm。

实施例1

工业废盐为来自某草甘膦农药企业的氯化钠废盐(TOC为0.95wt％，水分为3.2wt％)；使用该装置去除该氯化钠废盐中有机物时，工艺参数控制为：

三个电加热温度区温度分别为500℃、600℃、750℃，并沿出料方向由低到高设置；

螺旋加料器的进料速度为3kg/h；

出料冷却输送机的温度为40℃；

空气的进料流量为3m³/h。

结果：装置运行平稳，未发生结块、粘接现象；取得到的再生盐50g，加150g水溶解过滤，测得滤液TOC为1.25mg/L。

实施例2

工业废盐为来自某环氧树脂企业的氯化钠废盐(TOC为0.32wt％，水分为2.2wt％)；使用该装置去除该氯化钠废盐中有机物时，工艺参数控制为：

三个电加热温度区温度分别为350℃、500℃、500℃，并沿出料方向由低到高设置；

螺旋加料器的进料速度为4kg/h；

出料冷却输送机的温度为50℃；

空气的进料流量为2.5m³/h。

结果：装置运行平稳，未发生结块、粘接现象；取得到的再生盐50g，加150g水溶解过滤，测得滤液TOC为1.21mg/L。

实施例3

工业废盐为来自某精细化工企业的氯化钠废盐(TOC为1.42wt％，水分为5.2wt％)；使用该装置去除该氯化钠废盐中有机物时，工艺参数控制为：

三个电加热温度区温度分别为500℃、650℃、750℃，并沿出料方向由低到高设置；

螺旋加料器的进料速度为2kg/h；

出料冷却输送机的温度为55℃；

空气的进料流量为3.5m³/h。

结果：装置运行平稳，未发生结块、粘接现象；取得到的再生盐50g，加150g水溶解过滤，测得滤液TOC为1.34mg/L。

Claims (8)

1.一种去除工业废盐中有机物的装置，包括进料斗、设置在所述进料斗下方的螺旋加料器、氧化炉、出料冷却输送机、废气处理系统和风机，其特征在于，所述氧化炉是电热式螺旋反应炉，所述电热式螺旋反应炉内设置有螺旋推进器，所述电热式螺旋反应炉一端的顶部设置有进气口，底部设置有出料口，另一端的顶部设置有排气口和进料口，所述电热式螺旋反应炉中段外围设置有多个独立控温的电加热温度区，所述电热式螺旋反应炉的进料口端设置有第一保温段，出料口端设置有第二保温段，所述进料斗的出料口与所述螺旋加料器的进料口相连，所述螺旋加料器的出料口与所述电热式螺旋反应炉的进料口相连，所述电热式螺旋反应炉的出料口与所述出料冷却输送机的进料口连接，所述电热式螺旋反应炉的排气口与所述废气处理系统的进气口相连，所述废气处理系统的排气口与所述风机的进气口连接。

2.如权利要求1所述的去除工业废盐中有机物的装置，其特征在于，所述出料冷却输送机包括螺旋输送机本体以及包设在所述螺旋输送机本体外的空心夹套，所述空心夹套内设有循环水流动空腔，且所述空心夹套的外壁一端设有循环水进口，另一端设有循环水出口。

3.如权利要求1所述的去除工业废盐中有机物的装置，其特征在于，所述螺旋加料器、电热式螺旋反应炉、出料冷却输送机均设置有变频器，用于控制物料流量。

4.使用权利要求1所述的装置去除工业废盐中有机物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)设置电热式螺旋反应炉的电加热温度区各区温度，启动电热式螺旋反应炉的螺旋推进器，启动风机；

(2)升温至电加热温度区各区设置温度后，启动螺旋加料器，将进料斗中的工业废盐连续送入电热式螺旋反应炉的进料口，在螺旋推进器推动下，工业废盐经炉内高温废气预热后，在各电加热温度区与空气接触于不同温度下进行分级氧化，得到再生盐；

(3)再生盐在第二保温段与经进气口进入炉内的空气换热冷却后，从出料口进入出料冷却输送机，经出料冷却输送机进一步冷却后另行收集；

(4)空气从进气口进入，与分级氧化后得到的再生盐换热升温后，在各电加热温度区与工业废盐接触于不同温度下进行分级氧化，生成的废气温度被进一步提升，所得废气在第一保温段与经进料口进入的工业废盐换热后从排气口进入废气处理系统，最后由风机抽吸达标排放。

5.如权利要求4所述的去除工业废盐中有机物的方法，其特征在于，所述电加热温度区的温度设置为350-750℃，并沿出料方向由低到高设置。

6.如权利要求4所述的去除工业废盐中有机物的方法，其特征在于，所述螺旋加料器的进料速度为2～5kg/h。

7.如权利要求4所述的去除工业废盐中有机物的方法，其特征在于，所述出料冷却输送机的温度为30～60℃。

8.如权利要求4所述的去除工业废盐中有机物的方法，其特征在于，所述空气的进料流量为1～5m³/h。

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