CN205204835U - 一种电石炉气净化固体粉尘处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电石行业固体废物资源化利用技术领域，尤其涉及一种电石炉气净化固体粉尘处理系统。本实用新型提供的电石炉气净化固体粉尘处理系统，包括：预处理装置，用于将固体粉尘转化成浆料；中和反应装置，用于去除浆料中溶于酸性溶液的物质，获得第一炭物料；除杂反应装置，用于去除第一炭物料中溶于碱性溶液的物质，获得第二炭物料；干燥装置，用于对第二炭物料进行干燥，获得炭原料；活化装置，用于将炭原料转化成活性炭。本实用新型提供的电石炉气净化固体粉尘处理系统，通过从电石炉气净化产生的固体粉尘中提取炭原料，将提取的炭原料转化成活性炭，从而将固体粉尘资源化利用，有效降低电石炉气净化产生的固体粉尘对环境造成的污染。

Description

一种电石炉气净化固体粉尘处理系统

技术领域

本实用新型涉及电石行业固体废物资源化利用技术领域，尤其涉及一种电石炉气净化固体粉尘处理系统。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)在我国氯碱工业产品结构中占有十分重要的地位。PVC的生产主要有两种制备工艺，一是电石法，主要生产原料是电石；二是乙烯法，主要原料是石油。根据中国的国情和国内富煤、贫油、少气的资源限制，则主要以电石法为主，电石法约占我国PVC总产能的70％左右。

电石(CaC₂)是以生石灰和焦炭(或兰炭)为原料,在1800～2200℃高温熔融状态下反应生成。目前，我国推行的是密闭电石炉电石生产设备，此设备设有电石炉气净化回收系统，该净化系统每天会产生大量的固体粉尘。固体粉尘的主要成分包括：C(10-34％)、CaO(10-37.2％)、SiO₂(16％)、Al₂O₃(7％)、CaC₂(3-15％)。目前多数企业采用加湿搅拌和直接外运到灰堆场的方法来处理固体粉尘，随着固体粉尘的不断增多、堆积和频繁的运输，这种方法不仅不能降低粉尘对环境造成的污染，而且会增加堆放粉尘所需要的土地资源。此外，固体粉尘在大风天还会对环境造成二次污染。

实用新型内容

为了减少电石炉气固体粉尘对环境的污染，本实用新型提供了一种电石炉气净化固体粉尘处理系统。

本实用新型提供的电石炉气净化固体粉尘处理系统，包括：

依序连接的预处理装置、中和反应装置、除杂反应装置、干燥装置和活化装置；

所述预处理装置，用于将固体粉尘转化成浆料；

所述中和反应装置，用于去除浆料中溶于酸性溶液的物质，获得第一炭物料；

所述除杂反应装置，用于去除第一炭物料中溶于碱性溶液的物质，获得第二炭物料；

所述干燥装置，用于对第二炭物料进行干燥，获得炭原料；

所述活化装置，用于将炭原料转化成活性炭。

进一步的，所述中和反应装置，包括：中和反应器和第一压滤器；

所述中和反应器，用于溶解浆料中溶于酸性溶液的物质；

所述第一压滤器，用于去除经所述中和反应器处理后的浆料中的液体，获得第一炭物料。

进一步的，所述中和反应器，包括：

换热器，用于收集当溶解浆料中溶于酸性溶液的物质时产生的反应热，并通过换热管道使收集到的反应热为所述干燥装置干燥第二炭物料提供热量。

进一步的，所述中和反应器，包括：

蒸汽收集装置，用于收集当溶解浆料中溶于酸性溶液的物质时产生的蒸汽，并通过蒸汽管道将收集到的蒸汽传输到所述活化装置中。

进一步的，在所述中和反应器和所述第一压滤器之间，还包括：

第一离心洗涤器，用于将经过所述中和反应器处理后的浆料清洗成中性，并去除浆料中的液体；

所述第一压滤器，具体用于去除经过所述第一离心洗涤器离心洗涤后的浆料中的液体，获得第一炭物料。

进一步的，所述系统，还包括：

工艺冷凝液槽，用于收集不含无机盐离子的工艺冷凝液，并将收集到的工艺冷凝液加入所述第一离心洗涤器中。

进一步的，所述预处理装置，包括：预处理池；

所述预处理池，包括：池体和设置在所述池体内的搅拌装置；

所述池体，用于盛放固体粉尘和用于混合固体粉尘的液体；

所述搅拌装置，用于将固体粉尘和液体混合成浆料。

进一步的，所述预处理装置，还包括：洗涤液储槽；

所述洗涤液储槽，用于回收所述第一离心洗涤器的洗涤液，并将回收的洗涤液加入所述池体中。

进一步的，所述除杂反应装置，包括：除杂器和第二压滤器；

所述除杂器，用于溶解第一炭物料中溶于碱性溶液的物质；

所述第二压滤器，用于去除经所述除杂器处理后的第一炭物料中的液体，获得第二炭物料。

进一步的，在所述除杂器和所述第二压滤器之间，还包括：第二离心洗涤器；

所述第二离心洗涤器，用于将经所述除杂器处理后的第一炭物料清洗成中性，并去除第一炭物料中的液体；

所述第二压滤器，具体用于将经所述第二离心洗涤器离心洗涤后的第一炭物料中的液体，获得第二炭物料。

本实用新型提供的电石炉气净化固体粉尘处理系统，通过从电石炉气净化产生的固体粉尘中提取炭原料，并将提取的炭原料转化成活性炭，从而将固体粉尘进行资源化利用，有效降低电石炉气净化产生的固体粉尘对环境造成的污染，避免电石炉气净化产生的固体粉尘在大风天对环境造成二次扬尘污染，实现电石炉气净化产生的固体粉尘的治理。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的电石炉气净化固体粉尘处理系统的结构示意图；

图2是本实用新型第二实施例提供的电石炉气净化固体粉尘处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

本实用新型第一实施例提供的电石炉气净化固体粉尘处理系统，如图1所示，包括：

依序连接的预处理装置1、中和反应装置2、除杂反应装置3、干燥装置4和活化装置5；

预处理装置1，用于将固体粉尘转化成浆料；

中和反应装置2，用于去除浆料中溶于酸性溶液的物质，获得第一炭物料；

除杂反应装置3，用于去除第一炭物料中溶于碱性溶液的物质，获得第二炭物料；

干燥装置4，用于对第二炭物料进行干燥，获得炭原料；

活化装置5，用于将炭原料转化成活性炭。

向预处理装置加入液体，例如水，将固体粉尘混合成浆料。通过中和反应装置，去除浆料中溶于酸性溶液的物质，获得第一炭物料。通过除杂反应装置，去除第一炭物料中溶于碱性溶液的物质，获得第二炭物料。通过干燥装置，对第二炭物料进行干燥，获得炭原料。通过活化装置，将炭原料转化成活性炭。

本实用新型提供的电石炉气净化固体粉尘处理系统，通过从电石炉气净化产生的固体粉尘中提取炭原料，并将提取的炭原料转化成活性炭，从而将固体粉尘进行资源化利用，有效降低电石炉气净化产生的固体粉尘对环境造成的污染，减少堆放电石炉气净化产生的固体粉尘需要占用的土地资源，避免电石炉气净化产生的固体粉尘在大风天对环境造成二次扬尘污染，实现电石炉气净化产生的固体粉尘的治理。

本实用新型第二实施例提供的电石炉气净化固体粉尘处理系统，如图2所示，包括：依序连接的固废仓6、预处理装置1、中和反应装置2、除杂反应装置3、干燥装置4、活化装置5和活性炭仓7。与本实用新型第一实施例提供的电石炉气净化固体粉尘处理系统重复的部分不再赘述。

固废仓6，用于盛放电石炉气净化后的固体粉尘，使固体粉尘的温度降低到常温。活性炭仓7用于盛放转化成的活性炭。

中和反应装置2，包括：依序连接的中和反应器8、第一离心洗涤器9和第一压滤器10。中和反应器8，用于溶解浆料中溶于酸性溶液的物质。中和反应器8，包括：换热器、蒸汽收集装置和搅拌装置。第一离心洗涤器9，用于将经过中和反应器8处理后的浆料清洗成中性，并去除浆料中的液体。第一压滤器10，用于去除经第一离心洗涤器9离心洗涤后的浆料中的液体，获得第一炭物料。换热器，用于收集当溶解浆料中溶于酸性溶液的物质时产生的反应热，并通过换热管道使收集到的反应热为干燥装置4干燥第二炭物料提供热量。蒸汽收集装置，用于收集当溶解浆料中溶于酸性溶液的物质时产生的蒸汽，并通过蒸汽管道将收集到的蒸汽传输到活化装置5中。

除杂反应装置3，包括：依序连接的除杂器11、第二离心洗涤器12和第二压滤器13。除杂器11，用于溶解第一炭物料中溶于碱性溶液的物质。第二离心洗涤器13，用于将经除杂器11处理后的第一炭物料清洗成中性，并去除第一炭物料中的液体。第二压滤器13，用于去除经第二离心洗涤器13离心洗涤后的第一炭物料中的液体，获得第二炭物料。

预处理装置1，包括：预处理池14和洗涤液储槽15。预处理池14，包括：池体和设置在池体内的搅拌装置。池体，用于盛放固体粉尘和用于混合固体粉尘的液体。搅拌装置，用于将固体粉尘和液体混合成浆料。洗涤液储槽15用于回收第一离心洗涤器9和第二离心洗涤器12离心出的洗涤液，并将回收的洗涤液加入池体中。

工艺冷凝液槽16，用于收集不含无机盐离子的工艺冷凝液，并将收集到的工艺冷凝液加入第一离心洗涤器9中。

蒸汽冷凝液槽17，用于收集排空蒸汽和蒸汽疏水导淋的冷凝液，并将收集到的工艺冷凝液加入第二离心洗涤器12中。

活化装置5，可以包括：加热管、智能加热炉、制氮装置和低压蒸汽装置。加热管，用于盛放干燥后的炭原料。智能加热炉，用于对加热管进行加热。制氮装置，用于在将炭原料转化成活性炭的过程中提供氮气环境。制氮装置可以为空压制氮管网。低压蒸汽装置，用于在将炭原料转化成活性炭的过程中提供蒸汽。

在具体实施时，固废仓6可以设置在池体的上部，固废仓6的底部可以设有下料口，如此可以方便将常温的固体粉尘放入池体中。

将水加入池体中，或者将洗涤液储槽15从第一离心洗涤器9和第二离心洗涤器12处回收的洗涤液加入池体中。通过搅拌装置的搅拌作用快速地将固体粉尘混合成浆料。洗涤液储槽15的设置，能够使废弃的洗涤液得到再利用，提高资源的利用率。

在具体实施时，可以通过浆料泵将池体中的浆料抽入中和反应器8中，并向中和反应器8中加入酸性溶液，溶解浆料中溶于酸性溶液的物质。例如Al₂O₃可以和酸性溶液发生中和反应而溶解在溶液中。在具体实施时，酸性溶液可以为盐酸HCl溶液。在具体实施时，所述系统，还可以包括：酸性溶液槽18。可以将质量分数为20-30％的HCl溶液放入酸性溶液槽18中。如此可以方便用户向中和反应器8中加入酸性溶液。在具体实施时，可以通过浆料泵将经过中和反应器8处理后的浆料抽入第一离心洗涤器9中。在具体实施时可以采用水作为洗涤液，也可以采用工艺冷凝液槽16收集的不含无机盐离子的工艺冷凝液作为洗涤液。例如，工艺冷凝液槽16可以收集合成氨工艺中产生的气体冷凝水，将收集的气体冷凝水作为第一离心洗涤器9的洗涤液。第一离心洗涤器9将经过中和反应器8处理后的浆料清洗成中性，并通过离心作用去除浆料中的液体。第一压滤器10将经第一离心洗涤器9离心清洗后的浆料进行压滤，进一步去除浆料中的液体，获得第一炭物料。

在具体实施时，可以通过传送带，将第一炭物料传送至除杂器11中，并向除杂器11中加入碱性溶液，溶解第一炭物料中溶于碱性溶液的物质。在具体实施时，所述系统，还可以包括：碱性溶液槽19。可以将质量分数为30-50％的NaOH溶液放入碱性溶液槽19中。如此可以方便用户向除杂器11中加入碱性溶液。在具体实施时，可以通过浆料泵将经过除杂器11处理后的浆料抽入第二离心洗涤器12中。在具体实施时可以采用水作为洗涤液，也可以采用蒸汽冷凝液槽17收集的排空蒸汽和蒸汽疏水导淋的冷凝液作为洗涤液。例如，蒸汽冷凝液槽17可以收集氯化氢合成工艺中的副产蒸汽液化后形成的冷凝液，将收集的冷凝液作为第二离心洗涤器12的洗涤液。第二离心洗涤器12将经过除杂器11处理后的第一炭物料清洗成中性，并通过离心作用去除第一炭物料中的部分液体。第二压滤器13将经第二离心洗涤器12离心清洗后的第一炭物料进行压滤，进一步去除第一炭物料中的水分，获得第二炭物料。

在具体实施时，可以通过传送带将第二炭物料传输到干燥装置4中。换热器通过换热管道将收集到的反应热传递给干燥装置4，干燥装置4利用换热器传递的反应热加热其内部的空气对第二炭物料进行干燥，获得炭原料。

将炭原料放入加热管中，将智能加热炉的加热温度设置为750-950℃。为了防止炭原料燃烧，制氮装置提供氮气环境。蒸汽收集装置通过蒸汽管道将收集到的蒸汽传输到活化装置5中为将炭原料转化成活性炭提供蒸汽。当蒸汽收集装置不能为炭原料转化成活性炭提供足够的蒸汽时，利用低压蒸汽装置，补充蒸汽量使炭原料顺利地转化成活性炭。

本实用新型提供的电石炉气净化固体粉尘处理系统，可以通过从电石炉气净化产生的固体粉尘中提取炭原料，并将提取的炭原料转化成活性炭，从而将固体粉尘进行资源化利用，有效降低电石炉气净化产生的固体粉尘对环境造成的污染，避免电石炉气净化产生的固体粉尘在大风天对环境造成二次扬尘污染，实现电石炉气净化产生的固体粉尘的治理。

此外，本实用新型提供的电石炉气净化固体粉尘处理系统，通过设置洗涤液储槽、工业冷凝液储槽和蒸汽冷凝液槽，能够将废液进行利用，从而提高资源的利用率。换热器和蒸汽收集装置的设置能够充分利用中和反应过程中产生的热量和蒸汽，从而减少资源的浪费。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电石炉气净化固体粉尘处理系统，其特征在于，包括：依序连接的预处理装置、中和反应装置、除杂反应装置、干燥装置和活化装置；

所述预处理装置，用于将固体粉尘转化成浆料；

所述中和反应装置，用于去除浆料中溶于酸性溶液的物质，获得第一炭物料；

所述除杂反应装置，用于去除第一炭物料中溶于碱性溶液的物质，获得第二炭物料；

所述干燥装置，用于对第二炭物料进行干燥，获得炭原料；

所述活化装置，用于将炭原料转化成活性炭。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中和反应装置，包括：中和反应器和第一压滤器；

所述中和反应器，用于溶解浆料中溶于酸性溶液的物质；

所述第一压滤器，用于去除经所述中和反应器处理后的浆料中的液体，获得第一炭物料。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述中和反应器，包括：

换热器，用于收集当溶解浆料中溶于酸性溶液的物质时产生的反应热，并通过换热管道使收集到的反应热为所述干燥装置干燥第二炭物料提供热量。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述中和反应器，包括：

蒸汽收集装置，用于收集当溶解浆料中溶于酸性溶液的物质时产生的蒸汽，并通过蒸汽管道将收集到的蒸汽传输到所述活化装置中。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在所述中和反应器和所述第一压滤器之间，还包括：

第一离心洗涤器，用于将经过所述中和反应器处理后的浆料清洗成中性，并去除浆料中的液体；

所述第一压滤器，具体用于去除经过所述第一离心洗涤器离心洗涤后的浆料中的液体，获得第一炭物料。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统，还包括：

工艺冷凝液槽，用于收集不含无机盐离子的工艺冷凝液，并将收集到的工艺冷凝液加入所述第一离心洗涤器中。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述预处理装置，包括：预处理池；

所述预处理池，包括：池体和设置在所述池体内的搅拌装置；

所述池体，用于盛放固体粉尘和用于混合固体粉尘的液体；

所述搅拌装置，用于将固体粉尘和液体混合成浆料。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述预处理装置，还包括：洗涤液储槽；

所述洗涤液储槽，用于回收所述第一离心洗涤器的洗涤液，并将回收的洗涤液加入所述池体中。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述除杂反应装置，包括：除杂器和第二压滤器；

所述除杂器，用于溶解第一炭物料中溶于碱性溶液的物质；

所述第二压滤器，用于去除经所述除杂器处理后的第一炭物料中的液体，获得第二炭物料。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，在所述除杂器和所述第二压滤器之间，还包括：第二离心洗涤器；

所述第二离心洗涤器，用于将经所述除杂器处理后的第一炭物料清洗成中性，并去除第一炭物料中的液体；

所述第二压滤器，具体用于将经所述第二离心洗涤器离心洗涤后的第一炭物料中的液体，获得第二炭物料。