CN201254462Y - 一种制备污水净化处理材料的装置 - Google Patents
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Abstract
一种制备污水净化处理材料的装置，其包括有：一滚筒，位于加热室内；滚筒的一端通过锥形体端头与出料管相连接；滚筒的另一端与进料管相连接；滚筒内壁上固定有多排翻料板和导料板，每排翻料板和导料板由多块翻料板和导料板间隔安装组成，同一排的翻料板和导料板之间留有膨胀缝；每两排翻料板和导料板之间留有一距离；每块导料板为是由一个平面和一个斜面组成的三角形，其中的平面与翻料板平齐排列，导料板的尖端朝向出料管；每块翻料板中部与滚筒内壁之间留有空间；上述的出料管密封连接一出料室，该出料室设有蒸汽输入口；进料管密封连接一集气室；出料管的外部连接一驱动装置，带动滚筒转动。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种将焦化企业生产过程中的废弃物-粒径≤5mm的小焦炭粉制作污水净化处理材料的装置。
背景技术
焦化企业生产过程中产生很多粒径≤5mm的小焦炭粒和粉的混合物。目前，这些小粒径的混合物无法有效地利用，成为焦化企业生产过程中的废弃物。
另一方面，焦化企业在过程中，在产出焦炭、焦油产品的同时也产生焦炉煤气，是焦化行业的副产品。很多中、小型焦化企业无法对焦炉煤气进行利用，只能将焦炉煤气点燃排放掉，不仅浪费了大量的能源，而且对周围的环境造成污染。
目前废水、污水排放的标准不断提高，采用传统的废水、污水处理工艺处理，很难达到国家规定的排放标准，更无法将废水、污水处理后回用。而使用活性炭、活性焦处理废水、污水可以达到排放或回用的标准。由于粒径大于5mm的焦炭用途广泛，因此价格至少是混煤的三倍。制成的活性焦、活性炭的成本很高，用于处理废水、污水时，企业无法承受废水、污水的处理费用。
公知的以焦炭制备活性炭、活性焦采用的设备或装置，要求原料的粒径大于5mm，而且不能有2mm以下的粉，主要原因是：1)小粒径的混合物在公知的立式设备中会堵塞水蒸汽的出口，无法进行活化；2)在体积庞大的公知的回转炉中，由于焙烧物的粒径太小，会随着燃烧后的废气一起排到大气中，不但无法回收，还加重了空气的污染。
由于上述原因，采用粒径≤5mm的小焦炭粒和粉的混合物为原料制备活性焦至今未见有报导。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种以焦化企业生产过程中的副产品，粒径≤5mm的小焦炭粒、粉为原料，制备污水净化处理材料的装置。
为实现上述目的，本实用新型提供的装置，包括有：
一滚筒，位于加热室内，滚筒外壁与加热室内壁有一距离；
滚筒的一端通过锥形体端头与出料管相连接，该锥形体端头内有排料板；滚筒的另一端与进料管相连接；
滚筒内壁上固定有多排翻料板和导料板，每排翻料板和导料板由多块翻料板和导料板间隔安装组成，同一排的翻料板和导料板之间留有膨胀缝；每两排翻料板和导料板之间留有一距离；其中：
每块导料板为是由一个平面和一个斜面组成的三角形，其中的平面与翻料板平齐排列，导料板的尖端朝向出料管；
每块翻料板中部与滚筒内壁之间留有空间；
上述的出料管密封连接一出料室，该出料室设有蒸汽输入口；进料管密封连接一集气室；
出料管的外部连接一驱动装置，以带动滚筒转动。
所述的装置，其中，出料管和进料管内分别安装置有螺旋导料板，螺旋导料板的高度为出料管直径的20-30％。
所述的装置，其中，加热室分别安装有煤气燃烧器和水煤气燃烧器；煤气燃烧器以煤气为燃料，水煤气燃烧器以滚筒内产生的水煤气为燃料。
所述的装置，其中，集气室设有一水煤气出口，该水煤气出口与加热室水煤气燃烧器进气口连接。
所述的装置，其中，加热室的排气口与余热回收设备连接。
所述的装置，其中，每两排翻料板和导料板之间的距离为300mm～500mm；翻料中部与滚筒内壁之间留有50mm～100mm空间。
所述的装置，其中，导料板的平面与斜面之间的夹角为25°～35°；同一排的两块翻料板和导料板之间有5～10mm的膨胀缝。
所述的装置，其中，出料管和进料管内均设有螺旋导料板。
所述的装置，其中，所述加热室、出料室、集气室的温度由一控制柜显示，以及滚筒的运行由一控制柜控制，可以正时针和逆时针转动。
由本实用新型的实施，将焦化企业生产过程中产生的废弃物-焦炭粉，制成污水净化处理材料，解决了焦化企业焦粉处理难题。由于传统工艺生产的水净化处理材料(如活性炭)价格高，无法应用于污水处理，而本发明生产的污水净化材料，由于采用了焦化企业生产过程中的废弃物-粒径≤5mm的焦炭粉为原料，采用内部具有特殊结构、能够间歇式运行的活化装置，实现了活化时间的可操控性，提高活化效率，解决了传统设备无法将焦炭粉活化的难题，因此大幅度降低了污水净化处理材料的制备费用，成本是目前最廉价活性炭的30％，可以为社会提供急需的廉价污水净化处理材料，将解决国家和企业面临的污水深度处理回用的难题。
附图说明
图1为本实用新型制备污水净化处理材料的工作原理流程示意图；
图2为本实用新型装置的结构示意图；
图3为沿图2中A-A线的剖面示意图；
图4为本实用新型的滚筒内壁固定的导料板和翻料板示意图，其中图4a为滚筒的剖面图，图4b为沿图4a中B-B线的剖面示意图。
图中标记说明
1-出料室、2-出料口、3-焦炭粉、4-温度传感器、5-蒸气输入口、6-负压检测口、7-检修门、8-进料管、9-滚圈、10-托辊、11-密封装置、12-出料管、13-端头、14-排料板、15-加热室、16-排气口、17-安全放散阀、18-助燃风机、19-集气室、20-堰板、21-水煤气出口、22-排料阀、23-防爆门、24-煤气燃烧器、25-煤气、26-水煤气燃烧器、27-水煤气、28-助燃风管道、29-金属外壳、30-高温耐火材料、31-保温材料、32-翻料板、33-螺旋导料板、34-齿圈、35-驱动装置、36-导料管、37-螺旋输送机、38-料仓、39-滚筒、40-蒸汽阀、41-蒸汽流量计、42-蒸汽、43-控制柜、44-底座、45-进料阀、46-不锈钢内板、47-导料板、48-出料阀、49-洗涤塔、50-循环水泵、51-沉淀池、52-煤气排送风机、53-冷却设备、54-输送设备、55-空气预热器、56-制备装置、57-污水净化处理材料。
具体实施方式
为能够更清楚地了解本实用新的装置结构特点，先结合图1对本实用新型采用的制备污水净化处理材料的工作原理流程作一介绍。
原料为焦化企业生产焦炭、蓝炭、半焦的筛分过程中产生的、粒径≤5mm的焦炭粉3，由输送设备54送至料仓38，再由螺旋输送机37送至本发明的制备装置56的滚筒39内加热，加热的热源采用煤气25和制备装置56运行过程产生的水煤气27；在制备装置56中加入焦炭粉3，加热至550～650℃时，打开蒸汽阀门40输入蒸汽42，输入的蒸汽量为0.8～1.5m3/吨焦炭粉3；将温度继续升至850～950℃后，加热60～120分钟，然后关闭燃烧器停止加热。当温度降到400～500℃时关闭蒸汽42；转换制备装置56的滚筒39旋转方向，将制备的污水净化处理材料57排出后进行冷却处理。当制备装置56内的污水净化处理材料57排出后，转换制备装置56的滚筒39旋转方向，在制备装置56中重新加入焦炭粉3，开启燃烧器重新加热运行；制备的污水净化处理材料57的碘吸附值为400mg/g～650mg/g。
请结合图2、图3和图4所示，本发明提供的污水净化处理材料57的制备装置56，其中央部分为一滚筒39，滚筒39置于加热室15内，滚筒39的一端通过端头13与出料管12相连接，端头13设计为锥形体，并在端头13内有设置有排料板14，以便于将制备的污水净化处理材料57导出；滚筒39的另一端与进料管8相连接。
滚筒39的长度为6米～10米，直径为1米～1.5米；进料管8的长度为0.5～1米，出料管12的长度为1～1.5米，进料管8、出料管12的直径为0.5米～0.7米。滚筒39设计转速4～6r/min，滚筒39可以转换转动方向。
滚筒39外壁与加热室15侧内壁之间的距离为200～300mm，滚筒39外壁与加热室15顶内壁之间的距离为200～300mm，滚筒39外壁与加热室15底内壁之间的距离为600～650mm，滚筒39内壁与焦炭粉3直接接触。
出料管12一端与出料室1连接，连接处安装有密封装置11。进料管8的一端与集气室19连接，进料管8的端头安装有堰板20，连接处安装有密封装置11。
出料管12的外壁装有齿圈34、滚圈9，滚圈9坐落在托辊10上；进料管8外壁装有滚圈9，滚圈9坐落在托辊10上。驱动装置35，通过安装在出料管12外部的齿圈34驱动出料管12、进料管8、滚筒39转动。
滚筒39内壁安装有多排翻料板32和导料板47，每两排翻料板32和导料板47之间的距离为300mm～500mm，每排由多块翻料板32和导料板47间隔安装组成；每块翻料板32两端的高度为200mm～300mm，翻料板32中部与滚筒39内壁之间留有50mm～100mm空间，翻料板32两端与滚筒39焊接，每块翻料板32的长度为600mm～800mm；每块导料板47的高度为200mm～300mm，导料板47的下部与滚筒39焊接，每块导料板47的长度为600mm～800mm，导料板47是由一平面和一斜面构成的三角形，平面与斜面之间的夹角为25°～35°，安装时，导料板47的尖端朝向出料管12方向；每一排的两块翻料板32和导料板47之间有5～10mm的膨胀缝。
出料管12内有螺旋导料板33，螺旋导料板33与出料管12的垂直夹角为左旋5°～15°，螺旋导料板33的高度为出料管12直径的20-30％。进料管8内有螺旋导料板33，螺旋导料板33与进料管8的垂直夹角为右旋5°～15°，螺旋导料板33的高度为进料管8直径的20-30％。
出料室1下部设有出料阀48、出料口2，出料阀48为公知设备，可以采用双层重锤翻板卸灰阀。出料室1的外侧壁上安装有负压检测接口6、检修门7、防爆门23，出料室1四壁内为不锈钢内板46，外部为金属外壳29，不锈钢内板46与金属外壳29之间为保温材料31。
集气室19的外侧壁上安装有温度传感器4、检修门7、防爆门23；集气室19的上部有水煤气出口21、安全放散阀17；集气室19内有导料管36，导料管36的一端伸入到进料管8内，另一端与螺旋输送机37出料口连接。集气室19底部有排料阀22，将进料管8溢出的物料排出。排料阀22为公知设备，可以采用双层重锤翻板卸灰阀。集气室19内为不锈钢内板46，外部为金属外壳29，不锈钢内板46与金属外壳29之间为保温材料31。
螺旋输送机37上部有进料阀45，进料阀45可以采用双层重锤翻板卸灰阀或/和钟罩式上料阀，进料阀的上部有料仓38。
加热室15一侧壁上且滚筒39的下部安装煤气燃烧器24，加热室15的另一侧壁上且滚筒39的下部安装水煤气燃烧器26，由滚筒39外壁对滚筒39内的物料进行加热，通过调节煤气燃烧器24和水煤气燃烧器26的供热量控制加热室15内的温度；其中，煤气燃烧器24以煤气25为燃料，水煤气燃烧器26以制备装置运行过程时，滚筒39内产生的水煤气27为燃料。制备装置设有助燃风机18，为煤气燃烧器24和水煤气燃烧器26提供气体燃烧所需空气。
一洗涤塔49，洗涤塔49为公知的设备，集气室19的水煤气出口21与洗涤塔49的进气口连接，洗涤塔49的出气口与煤气排送风机52的进气口连接，煤气排送风机52的出气口通过管道与加热室15的水煤气燃烧器26的进气口连接。
沉淀池51的进水口与洗涤塔49的出水口连接，循环水泵50的进水口与沉淀池51连接，循环水泵50的出水口与洗涤塔49的进水口连接。
加热室15的侧壁上安装有温度传感器4，检测加热室15内的温度。加热室15内壁为高温耐火材料30，高温耐火材料30与金属外壳29之间为保温材料31。加热室15的排气口16与空气预热器55连接，空气预热器55的进气口与助燃风机18的出风口连接，空气预热器55的出风口通过管道与煤气燃烧器24和水煤气燃烧器26的进风口连接；
出料口2与冷却设备53的进料口连接，冷却设备53为公知的设备，可以采用冷渣器。
控制柜43内安装有气体分析仪，对输送到制备装置的焦炉煤气和制备装置产生的水煤气进行检测。控制柜43检测和显示制备装置加热室15、滚筒39、出料室1、集气室15的温度，控制滚筒39的转速和转动方向。
在制备装置56中加入焦炭粉3，加热至550～650℃时打开蒸汽阀40输入蒸汽42，输入的蒸汽量为0.8～1.5m3/吨焦炭粉3；将温度继续升至850～950℃后，加热60～120分钟，然后关闭燃烧器停止加热。当温度降到400～500℃时关闭蒸汽40；转换制备装置56的滚筒39旋转方向，将制备的污水净化处理材料57排出后进行冷却处理。当制备装置56内的污水净化处理材料57排出后，转换制备装置56的滚筒39旋转方向，在制备装置56中重新加入焦炭粉3加热运行；制备的污水净化处理材料57的碘吸附值为400mg/g～650mg/g。
在实际操作时，将焦炭粉3输入到制备装置料仓38中，将煤气25通过管道输送到加热室15的煤气燃烧器24。启动驱动装置35使进料管8、滚筒39、出料管12从出料室1一端看沿正时针方向转动，料仓38中的原料3通过开启的进料阀45进入螺旋输送机37，由螺旋输送机37通过导料管36输送到进料管8中，在进料管8内螺旋导料板33的作用下，进入滚筒39内；当滚筒39内的温度达到550～650℃时，开始向滚筒39内输入蒸汽42，输入的蒸汽量由蒸汽流量计41控制为0.8～1.5m3/吨焦炭粉；当滚筒39内的温度升至850～950℃后，保持850～950℃使进料管8、滚筒39、出料管12继续正时针方向运转60～120分钟；然后关闭煤气燃烧器24和水煤气燃烧器26，使进料管8、滚筒39、出料管12继续转动，继续向滚筒39内输入蒸汽42，当滚筒39内的温度降低至400～500℃时，关闭蒸汽阀40，停止蒸汽42输送，转换进料管8、滚筒39、出料管12的转动方向，使进料管8、滚筒39、出料管12从出料室1一端看沿逆时针方向转动，滚筒39内制成的污水净化处理材料57在排料板14的作用下，由滚筒39排出，经出料管12进入出料室1，由出料室1的出料阀48、出料口2排出后进入冷却设备53。当滚筒39内制成的污水净化处理材料57完全排出后，关闭蒸汽阀40，转换进料管8、滚筒39、出料管12的转动方向，使进料管8、滚筒39、出料管12从出料室1一端看顺正时针方向转动，重新开启进料阀45和螺旋输送机37，将料仓38中的的焦炭粉3输送到滚筒39内，制备装置56从新运行。
焦炭粉在滚筒39内高温干馏、活化过程中，碳和水蒸汽发生反应，产生水煤气27，水煤气27的主要含有水蒸汽、二氧化碳、一氧化碳、氢气等成分。水煤气27由滚筒39经进料管8进入集气室19，由集气室19上部的水煤气出口21排出，进入洗涤塔49，经过洗涤塔49净化处理后，由煤气排送风机52输送到水煤气燃烧器26。
在具体操作时，焦炭的加入量最好控制在滚筒39体积的25～37％。本实用新型采用生产焦炭、蓝炭、半焦的筛分过程中产生的粒径≤5mm的筛下物。
实施例1
本实施例滚筒39的长度为6米，直径为1米；进料管8的长度为0.5米，出料管12的长度为1米，进料管8、出料管12的直径为0.5米。滚筒39设计转速4～6r/min，滚筒39可以转换转动方向。滚筒39外壁与加热室15侧内壁之间的距离为200mm，滚筒39外壁与加热室15顶内壁之间的距离为200mm，滚筒39外壁与加热室15底内壁之间的距离为600mm。
滚筒39内壁安装有多排翻料板32和导料板47，每两排翻料板32和导料板47之间的距离为300mm，每排由多块翻料板32和导料板47间隔安装组成；每块翻料板32两端的高度为200mm，翻料板32中部与滚筒39内壁之间留有50mm空间，每块翻料板32两端与滚筒39内壁焊接，每块翻料板32的长度为600mm；每块导料板47的高度为200mm，长度为600mm，导料板47是由一平面和一斜面构成的三角形，导料板47的平面与斜面之间的夹角为25°，导料板47的尖端朝向出料管12方向，导料板47的下部与滚筒39焊接；同一排的两块翻料板32和导料板47之间有5mm的膨胀缝；
出料管12内的螺旋导料板33与出料管12的垂直夹角为左旋5°，螺旋导料板33的高度为出料管12直径的20％；
进料管8内的螺旋导料板33与进料管8的垂直夹角为右旋5°，螺旋导料板33的高度为进料管8直径的20％。
实施例2：
本实施例的滚筒39长度为10米，直径1.5米；进料管8的长度1米，出料管12的长度1.5米，进料管8、出料管12的直径为0.7米。滚筒39设计转速4～6r/min。滚筒39外壁与加热室15侧内壁之间的距离为300mm，滚筒39外壁与加热室15顶内壁之间的距离为300mm，滚筒39外壁与加热室15底内壁之间的距离为650mm。
滚筒39内壁安装有多排翻料板32和导料板47，每两排翻料板32和导料板47之间的距离为500mm，每排由多块翻料板32和导料板47间隔安装组成；每块翻料板32两端的高度为300mm，翻料板32中部与滚筒39内壁之间留有100mm空间，每块翻料板32两端与滚筒39内壁焊接，每块翻料板32的长度为800mm；每块导料板47的高度为300mm，长度为800mm，导料板47是由一平面和一斜面构成的三角形，导料板47的平面与斜面之间的夹角为35°，导料板47的尖端朝向出料管12方向，导料板47的下部与滚筒39焊接；同一排的两块翻料板32和导料板47之间有10mm的膨胀缝；
出料管12内的螺旋导料板33与出料管12的垂直夹角为左旋15°，螺旋导料板33的高度为出料管12直径的30％。进料管8内的螺旋导料板33与进料管8的垂直夹角为右旋15°，螺旋导料板33的高度为进料管8直径的30％。
Claims (9)
1、一种制备污水净化处理材料的装置，其特征在于，包括有：
一滚筒，位于加热室内，滚筒外壁与加热室内壁有一距离；
滚筒的一端通过锥形体端头与出料管相连接，该锥形体端头内有排料板；滚筒的另一端与进料管相连接；
滚筒内壁上固定有多排翻料板和导料板，每排翻料板和导料板由多块翻料板和导料板间隔安装组成，同一排的翻料板和导料板之间留有膨胀缝；每两排翻料板和导料板之间留有一距离；其中：
每块导料板为是由一个平面和一个斜面组成的三角形，其中的平面与翻料板平齐排列，导料板的尖端朝向出料管；
每块翻料板中部与滚筒内壁之间留有空间；
上述的出料管密封连接一出料室，该出料室设有蒸汽输入口；进料管密封连接一集气室；
出料管的外部连接一带动滚筒转动的驱动装置。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，出料管和进料管内分别安装置有螺旋导料板，螺旋导料板的高度为出料管直径的20-30％。
3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，加热室分别安装有煤气燃烧器和水煤气燃烧器。
4、如权利要求1所述的装置，其特征在于，集气室设有一水煤气出口，该水煤气出口与加热室水煤气燃烧器进气口连接。
5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，加热室的排气口与余热回收设备连接。
6、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加热室、滚筒、出料室、以及集气室电性连接一控制柜。
7、如权利要求1所述的装置，其特征在于，每两排翻料板和导料板之间的距离为300mm～500mm；翻料中部与滚筒内壁之间留有50mm～100mm空间。
8、如权利要求1或8所述的装置，其特征在于，导料板的平面与斜面之间的夹角为25°～35°；同一排的两块翻料板和导料板之间有5～10mm的膨胀缝。
9、如权利要求1所述的装置，其特征在于，出料管和进料管内均设有螺旋导料板。
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2008
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