CN210030381U - 一种切削废液滤渣处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种切削废液滤渣处理系统，该处理系统包括滤渣破碎单元、干燥脱水单元，热解析单元，油气冷凝单元，油水调质单元、离心分离单元、水处理单元、气体净化单元、残渣冷却单元和残渣固化单元；该处理工艺利用该处理系统对切削废液滤渣进行处理，降低对环境的危害。

Description

一种切削废液滤渣处理系统

技术领域

本实用新型属于环保机械设备技术领域，特别是指一种切削废液滤渣处理系统。

背景技术

在金属及其合金在切削加工过程中使用的作为冷却润滑剂的油基切削液，如轴承厂超精加工使用的以煤油为主添加少量机械油的切削液，在通过加工部件后一般只含有磨粒、切屑等固体杂质，使用中只需要分离掉固体杂质就能获得清洁的切削液。

目前国内的切削液在线净化主要以过滤和分离两大类净化技术为主。过滤法是使用多孔材料，如铜丝网、布质网、泡沫塑料等制成过滤器，以除去在工件中切削液产生的杂质。分离法是应用重力沉淀、惯性分离、磁性分离等装置，除去在工作中切削液产生的杂质。从切削液中过滤或分离出的固体物质为切削废液滤渣。

切削废液滤渣含有金属粉末、废油、表面活性剂等物质，其除具有一般含油固废的危害外，由于表面活性剂的作用，机械油高度分散在水中，动植物、水生生物更易吸收，而且表面活性剂本身对生物也有害，还可使一些不溶于水的有毒物质被溶解。为提高切削液中的乳化液的防锈性，添加的亚硝酸钠容易转化成致癌的亚硝基胺，这些废液如不及时治理而直接排放，会造成严重的环境污染。

目前，我国金属切削液的年用量约为80万吨左右，其中水基金属切削液和油基金属切削液各占50％左右。随着现代机械制造业的快速发展，切削液在机械加工中得到了广泛应用，用量迅速增加，相应的切削废液滤渣也逐年上升。但由于切削液及切削废液滤渣会对环境和人体造成污染和损害，因此切削液的和滤渣已被列为《国家危险废物名录》，其处理处置过程受到日益严格的监督。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种切削废液滤渣处理系统，以便于利用切削废液滤渣无害化处理系统，来处理切削废液滤渣，使其对环境的危害降低。

本实用新型一种切削废液滤渣处理系统，其包括滤渣破碎单元、干燥脱水单元，热解析单元，油气冷凝单元，油水调质单元、离心分离单元、水处理单元、气体净化单元、残渣冷却单元和残渣固化单元，

所述滤渣破碎单元，包括依次相连的破碎机、振动筛和给料机；

所述干燥脱水单元，包括干燥脱水装置、蒸汽冷凝装置和烟气净化装置，所述干燥脱水装置的蒸汽出口和烟气出口分别与所述蒸汽冷凝装置的蒸汽入口和所述烟气净化装置的烟气入口对应相连；所述给料机的出料口与所述干燥脱水装置的固体进料口相连；

所述热解析单元，包括热解析装置和燃烧炉，所述热解析装置的高温烟气进口与所述燃烧炉的高温烟气出口、所述热解析装置的高温烟气出口与所述干燥脱水装置的烟气进口、所述热解析装置的高温油气出口与所述油气冷凝单元的高温油气入口分别相连，所述热解析装置的总出渣口与所述残渣冷却单元的固体入口相连；所述蒸汽冷凝装置的液体出口与所述燃烧炉的液体入口相连；所述残渣冷却单元的出气口和固体出口分别与所述燃烧炉的进气口和所述残渣固化单元的固体入口对应相连；所述干燥脱水装置的固体出口与所述热解析装置的固体入口相连；

所述油气冷凝单元的气体出口与所述气体净化单元的气体入口、其液体出口与所述油水调质单元的液体入口分别相连；所述气体净化单元的气体出口与所述燃烧炉的气体入口相连；

所述油水调质单元的药剂入口和液体出口分别与所述加药单元的药剂出口和所述离心分离单元的液体入口对应相连；

所述水处理单元的入水口分别与所述离心分离单元和所述蒸汽冷凝装置的液体出口相连，出水口与所述油气冷凝单元的入水口相连。

由上，利用滤渣破碎单元对切削废液滤渣破碎、筛选计量后，送至干燥脱水装置脱水，蒸发产生的蒸汽通过蒸汽冷凝装置液化，液化后的冷凝水送至水处理单元净化回收，净化后的水作为循环水又提供给油气冷凝单元；蒸汽中的不凝气送至燃烧炉燃烧，产生的烟气先后作为热解析装置和干燥脱水装置的热源；脱水后的滤渣送至热解析装置进一步脱水、有机物蒸发和裂解，产生高温油气混合物，并经过油气冷凝单元液化，得到不凝气和油水化合物，不凝气经过气体净化单元净化后送至燃烧炉燃烧，油水化合物送至油水调质单元，在药剂的作用下使油水分解，并进一步经过离心分离单元使油水分离，水相送至水处理单元净化回收，油相送至燃烧炉燃烧，热解后的残渣送至残渣冷却单元冷却后和固化剂一起送至残渣固化单元对残渣中的重金属进行无害化处理，这样经过该系统既处理了切削废液滤渣，使其无害化，在处理过程中，又回收处理了中间产物，又充分利用了中间产物处理后的产物，使整个处理过程对环境无害化。

较佳的，所述干燥脱水装置为多层夹套式间接加热反应器，外夹套为烟气通道，其两端分别设有所述烟气进、出口，末端加热反应器下部设有所述固体出口，该加热反应器上部设有集气室，该集气室上设有所述蒸汽出口，该加热反应器内部设有空心桨叶推进器，该空心桨叶推进器上设有耐磨挡板。

由上，破碎后的切削废液滤渣通过干燥脱水装置的固体入口进入加热反应器，烟气通过外夹套端部的烟气进口进入，间接对加热反应器内的切削废液滤渣加热，在加热反应器内部设置的空心桨叶推进器的推进下，使切削废液滤渣在搅拌加热的同时向前推进，空心桨叶推进器上设置的耐磨挡板对切削废液滤渣进行充分搅拌，使其充分受热蒸发掉其中的水分。

较佳的，所述热解析装置为多段多层夹套式间接加热反应器，外部夹套为高温烟气通道，该通道两端设有高温烟气进、出口，该加热反应器内部设有双螺旋推进器，该双螺旋推进器上设有耐磨挡板；

所述热解析装置前端上部设有所述固体入口，末端下部设有所述总出渣口，其上部设有集气室，该集气室上设有所述高温油气出口。

由上，在干燥脱水装置脱水后的切削废液滤渣进入热解析装置内部的加热反应器内，高温烟气通入外部夹套内，对反应器内的切削废液滤渣进行间接加热，在加热反应器内部的双螺旋推进器的推进下，双螺旋推进器进行转动的同时向前推进，双螺旋推进器上设置的耐磨挡板可以充分搅拌切削废液滤渣使其受热均匀，加热反应器多段设置，可以使切削废液滤渣在加热反应器的前段进一步蒸发脱水、中段有机物蒸发、末段滤渣裂解。

较佳的，所述外部夹套内设有折流挡板。

由上，外部夹套内设有折流挡板，增加烟气在烟气通道内停留的时间，增加对加热反应器内的滤渣的加热时间，提高加热效率。

附图说明

图1为一种切削废液滤渣处理系统的连接示意图。

具体实施方式

图1为一种切削废液滤渣处理系统的连接示意图，包括滤渣破碎单元1、干燥脱水单元2、热解析单元3、油气冷凝单元4、气体净化单元5、油水调质单元6、离心分离单元7、水处理单元8、残渣冷却单元9、残渣固化单元10以及加药单元。

滤渣破碎单元1包括依次相连的破碎机21、振动筛与计量称22和给料机23，给料机23的固体出料口131通过管道与干燥脱水装置21的固体进料口211连接；切削废液滤渣进入料仓，输送到破碎机21上破碎，破碎后的切削废液滤渣经振动筛筛分后再经计量称计量，方便掌控处理滤渣的重量，防止进入后续设备的滤渣过多，超出设备处理的能力，然后由给料机23的螺旋机构送至干燥脱水装置脱水；

干燥脱水单元2包括干燥脱水装置21、烟气净化装置22和蒸汽冷凝装置23；干燥脱水装置21为多层夹套式间接加热反应器，其上设有固体进料口211，由给料机13的固体出料口131经过输送管道输送破碎后的切削液滤渣经过该固体进料口211进入干燥脱水装置21内进行加热脱水；末端反应器下部还设有固体出口213，该固体出口213与热解析装置31的固体入口314相连；外夹套为烟气通道，其两端设有烟气进口215和烟气出口214，分别与热解析装置31的烟气出口312和烟气净化装置22的烟气入口相连，热解析装置31排出的烟气通过烟气进口215进入干燥脱水装置21里，对切削液滤渣进行加热脱水后，通过干燥脱水装置21的烟气出口214进入烟气净化装置对烟气进行净化；干燥脱水装置21的加热反应器上部设有集气室，集气室上设置有蒸汽出口212，该蒸汽出口212与蒸汽冷凝装置23的蒸汽入口231相连，干燥脱水装置21对切削液滤渣加热后产生的蒸汽进入蒸汽冷凝装置23进行液化处理，其中蒸汽中含有少量的干气，液化后需要送到燃烧炉32中燃烧，蒸汽冷凝装置23中液化后的冷凝水送到水处理单元8中进行净化处理，然后作为循环水送到油气冷凝单元4中与液化后的油气混合形成油水混合物；加热反应器内部设有空心桨叶推进器，其上设有耐磨挡板，从热解析装置31中排出的烟气通过烟气进口215进入外夹套内，烟气中的热通过加热反应器内部设置的热媒通道对滤渣进行间接加热，空心桨叶推进器转动时，其上的耐磨挡板对破碎的切削液滤渣进行搅拌，使其受热均匀充分，空心桨叶推进器转动的同时向前推进切削液滤渣，滤渣蒸发出的蒸汽通过蒸汽出口212进入蒸汽冷凝装置液化，脱水后的滤渣在空心桨叶推进器的不断向前推进下进入热解析装置31里热解。

热解析单元3包括热解析装置31和燃烧炉32，热解析装置31为多段夹套式间接加热反应器，热解析装置31的末端加热反应器下部设有总出渣口313，总出渣口313与残渣冷却单元9的残渣入口91通过输送设备相连；热解析装置31的各段加热反应器上设有集气室，集气室上分别设有高温油气出口315，各高温油气出口315通过管线与油气冷凝单元4的进气口41相连；热解析装置31还分别设置有与燃烧炉32的高温烟气出口321相连的高温烟气进口311、与干燥脱水装置21的烟气进口215通过管道相连的烟气出口312；加热反应器内部设有双螺旋推进器，双螺旋推进器上设有耐磨挡板，作为叶片用于搅拌，外部夹套为高温烟气通道，该烟气通道内设有折流挡板，增加烟气在烟道的停留时间，提高加热效果，在烟气通道的两端分别设有高温烟气进口311和烟气出口312；双螺旋推进器转动时，其上设置的耐磨挡板对进入热解析装置31加热器里的经过脱水后的切削液滤渣进行搅拌，燃烧炉32产生的高温烟气通入热解析装置31的外部夹套里，通过设置在加热器内部的热媒通道对滤渣进行间接加热，双螺旋推进器转动搅拌的同时不断向前推进滤渣，在加热器的初始阶段，切削液滤渣被加热进一步脱水，中间阶段被加热有机物蒸发，随着双螺旋推进器不断推进，在加热器的后段滤渣发生裂解，产生高温油气混合物通过顶部管道进入油气冷凝单元4进行降温，热解后产生的残渣进入残渣冷却单元9进行冷却，然后和固化剂一起进入残渣固化单元10对残渣中的重金属进行固化处理，使其对环境无害化，剩余的烟气进入干燥脱水装置21对切削液滤渣进行加热脱水。

油气冷凝单元4分别与热解析装置3、油水调质单元6和水处理单元8相连，热解析装置31产生的高温油气和水处理单元8处理过的循环水一起进入油气冷凝单元4液化降温后，得到不凝气和冷凝液，冷凝液是油水混合物，加药单元11将辅助油水分离的药剂和冷凝液一起加入油水调质单元6调质，使油水分解，分解后的油水混合物进入离心分离单元7，将油和水分离出来，分离出的油相送到燃烧炉3燃烧，分离出的水相送到水处理单元8净化处理；油气冷凝单元4产生的不凝气进入气体净化单元5进行净化处理，气体净化单元5与燃烧炉32相连，净化后的不凝气与蒸汽冷凝装置23产生的不凝气(干气)一起送入燃烧炉32燃烧，产生烟气分别作为热解析装置31和干燥脱水装置21的热源。

该切削废液滤渣无害化处理系统的工作原理如下：

料仓中的切削废液滤渣经过破碎机11破碎后，经过振动筛与计量称12筛选计量后，送到给料机13，然后通过输送装置送到干燥脱水装置21进行脱水处理，热解析装置31输送的烟气对破碎后的切削废液滤渣进行加热使切削废液滤渣中的水分蒸发变成水蒸汽，含有少量干气的水蒸汽被送到蒸汽冷凝装置23里进行液化降温处理，液化后的干气被送到燃烧炉32中燃烧，水蒸气液化后变成冷凝水送到水处理单元8进行净化处理；烟气经过干燥脱水装置21对滤渣加热换热后进入烟气净化装置22进行净化处理；脱水后的切削废液滤渣在空心桨叶推进器的作用下被输送到热解析装置31的加热器里，燃烧炉32产生的高温烟气通入热解析装置31的外夹套里对脱水后的碎切削废液滤渣进行间接加热，在多段加热器内绝氧条件下加热，经历在初始段的加热器内进一步脱水、中段加热器内有机物蒸发、末段加热器内裂解等反应，得到高温油气和残渣，残渣进入残渣冷却单元9中冷却，然后和固化剂一起进入残渣固化单元10对残渣中的重金属进行固化，使其对环境无害化；裂解产生的高温油气和水处理单元8中的循环水一起被送入油气冷凝单元4中，高温油气液化降温后和循环水形成油水混合物，然后和加药单元11送来的油水辅助分解药剂一起被送入油水调质单元6，进行油水分解，之后进入离心分离单元7中将油水分离开来，分离出的油相送到燃烧炉23燃烧，分离出的水相送到水处理单元8中净化处理；油气冷凝单元4液化后产生的不凝气送到气体净化单元5净化后，再送到燃烧炉32中燃烧产生烟气。

一种利用上述切削废液滤渣无害化处理系统处理切削废液滤渣的工艺，该工艺包括如下步骤：

步骤1：切削废液滤渣进入料仓，输送至破碎单元1的破碎机11中破碎，然后经过振动筛与计量称12筛分计量后由给料机13送至干燥脱水单元2的干燥脱水装置21中脱水；

步骤2：切削废液滤渣在干燥脱水装置21中间接受来自热解析装置31的烟气的加热，起炉时燃烧天然气产生烟气，烟气温度升高到90℃-120℃时，滤渣中的水分和少部分轻组分物质蒸发析出进入蒸汽冷凝装置23中液化降温，脱水后的切削废液滤渣进入热解析装置31中热解，剩余的烟气进入烟气净化装置22中净化；

步骤3：来自残渣冷却单元9的预热空气(100-200℃)和来自气体净化单元5的洁净气体在燃烧炉32内燃烧产生600-800℃的高温烟气(燃烧炉32开始起炉时没有预热空气，也需要燃烧天然气产生高温烟气)，高温烟气通入热解析装置31的外夹套，对热解析装置31的加热反应器内的切削废液滤渣进行间接加热升温，换热后380-450℃的烟气进入干燥脱水装置21中间对破碎的切削废液滤渣继续间接加热，烟气换热降温到200℃以下送至烟气净化装置净化后排出。

步骤4：热解析装置31的多段加热反应器内的滤渣在绝氧条件下被加热，在多段加热反应器的初段加热至120-150℃脱水、加热至150-400℃有机物蒸发、加热至400-600℃裂解，产生的油气混合物通过热解析装置31的顶部管道进入油气冷凝单元4降温到60-80℃液化，得到不凝气和包含油水化合物的冷凝液；

步骤5：步骤4中产生的冷凝液与来自加药单元的辅助油水分解的药剂一起进入油水调质单元6调质使油水分解后，进入离心分离单元7进行油水两相离心分离，分离后水相与蒸汽冷凝装置23的冷凝水一起进入水处理单元8净化后作为循环水送至油气冷凝单元4，油相送至燃烧炉32燃烧产烟气供热；

步骤6：步骤4中产生的不凝气经过气体净化单元5净化后，与来自干燥脱水装置21蒸发的经蒸汽冷凝装置23液化后的不凝气(干气)一起进入燃烧炉32，与来自残渣冷却单元9的100-200℃的预热空气配气燃烧，产生的600-800℃高温烟气先后作为热解析装置31和干燥脱水装置21的热源使用；

步骤7：热解析装置31内热解产生的400-500℃残渣送至残渣冷却单元9降温后与固化剂一起送至残渣固化单元10，对残渣中的重金属进行固化处理，保证残渣的无害化效果。

进一步的，下面以具体实施例来说明利用上述系统来处理切削废液滤渣的工艺过程：

步骤1中振动筛与计量称2筛分计量后由给料机13以500kg/h的进料速度送至干燥脱水装置21中脱水；

步骤2中切削废液滤渣在干燥脱水装置21中间接受来自热解析装置31的400℃的烟气余热，切削废液滤渣在干燥脱水装置21的加热反应器空心桨叶的搅拌下，逐步升温到120℃时，滤渣中的水分和少部分干气蒸发析出进入蒸汽冷凝装置23，脱水后的固体物质进入热解析装置31；

步骤3中来自残渣冷却单元9的150℃的预热空气和来自气体净化单元5的洁净气体在燃烧炉32内燃烧产生800℃的高温烟气(燃烧炉32开始起炉时燃烧天然气产生高温烟气)，该高温烟气通入热解析装置31的夹套，对热解析装置31的加热反应器内的滤渣进行间接加热升温，换热后烟气为400℃进入干燥脱水装置21中继续换热降温到200℃以下排出。

步骤4中热解析装置31的多段加热反应器内的滤渣在绝氧条件下被加热至500℃，经历150℃时脱水、380℃时有机物蒸发、500℃时裂解等反应，产生的油气混合物通过顶部管道进入油气冷凝单元7降温到80℃，分离后得到不凝气和冷凝液；

步骤6中不凝气经过气体净化单元12净化后，与来自干燥脱水装置4的不凝气一起进入燃烧炉6，与来自残渣冷却单元13的150℃的预热空气配气燃烧，产生的80℃高温烟气先后作为热解析装置5和干燥脱水装置4的热源使用；

步骤7中热解析装置31内热解产生的450℃残渣送至残渣冷却单元9降温后与固化剂一起送至残渣固化单元10。

该处理残渣的工艺处理后的残渣对环境无害，处理过程中的产物也都进行了处理，能利用的都加以利用，整个处理过程对环境都不造成危害。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种切削废液滤渣处理系统，其包括滤渣破碎单元、干燥脱水单元，热解析单元，油气冷凝单元，油水调质单元、离心分离单元、水处理单元、气体净化单元、残渣冷却单元、残渣固化单元和加药单元，其特征在于，

所述滤渣破碎单元，包括依次相连的破碎机、振动筛和给料机；

所述干燥脱水单元，包括干燥脱水装置、蒸汽冷凝装置和烟气净化装置，所述干燥脱水装置的蒸汽出口和烟气出口分别与所述蒸汽冷凝装置的蒸汽入口和所述烟气净化装置的烟气入口对应相连；所述给料机的出料口与所述干燥脱水装置的固体进料口相连；

所述热解析单元，包括热解析装置和燃烧炉，所述热解析装置的高温烟气进口与所述燃烧炉的高温烟气出口、所述热解析装置的高温烟气出口与所述干燥脱水装置的烟气进口、所述热解析装置的高温油气出口与所述油气冷凝单元的高温油气入口分别相连，所述热解析装置的总出渣口与所述残渣冷却单元的固体入口相连；所述蒸汽冷凝装置的液体出口与所述燃烧炉的液体入口相连；所述残渣冷却单元的出气口和固体出口分别与所述燃烧炉的进气口和所述残渣固化单元的固体入口对应相连；所述干燥脱水装置的固体出口与所述热解析装置的固体入口相连；

所述油气冷凝单元的气体出口与所述气体净化单元的气体入口、其液体出口与所述油水调质单元的液体入口分别相连；所述气体净化单元的气体出口与所述燃烧炉的气体入口相连；

所述油水调质单元的药剂入口和液体出口分别与加药单元的药剂出口和所述离心分离单元的液体入口对应相连；

所述水处理单元的入水口分别与所述离心分离单元和所述蒸汽冷凝装置的液体出口相连，出水口与所述油气冷凝单元的入水口相连。

2.根据权利要求1所述的滤渣处理系统，其特征在于，所述干燥脱水装置为多层夹套式间接加热反应器，外夹套为烟气通道，其两端分别设有所述烟气进、出口，末端加热反应器下部设有所述固体出口，该加热反应器上部设有集气室，该集气室上设有所述蒸汽出口，该加热反应器内部设有空心桨叶推进器，该空心桨叶推进器上设有耐磨挡板。

3.根据权利要求1所述的滤渣处理系统，其特征在于，所述热解析装置为多段多层夹套式间接加热反应器，外部夹套为高温烟气通道，该通道两端设有所述高温烟气进、出口，该多段多层夹套式间接加热反应器内部设有双螺旋推进器，该双螺旋推进器上设有耐磨挡板；

所述热解析装置前端上部设有所述固体入口，末端下部设有所述总出渣口，其上部设有集气室，该集气室上设有所述高温油气出口。

4.根据权利要求3所述的滤渣处理系统，其特征在于，所述外部夹套内设有折流挡板。

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