CN212108419U - 一种用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备，该设备包括下料斗和竖立炉桶，竖立炉桶的内腔中通过从上至下依次设置的旋转锥、集料斗和布料锥实现物料的分散和汇集，同时形成多个温度区间，用于废杂盐的缺氧或富氧焙烧。本实用新型的立式焙烧设备具有独特的结构，保障炉内高效传热、传质，提高有机物热分解效率和热能利用效率，解决了焙烧过程中设备腐蚀和二次污染问题。

Description

一种用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备

技术领域

本实用新型涉及固体废弃物和危险废物的处理方法，具体涉及一种焙烧工业废杂盐的设备。

背景技术

许多生产过程中都会产生大量被列入国家危险废物名录的含有机物的废盐渣。且随着环境保护法规越来越严格，很多工业企业都要求实现废水零排，浓缩液需采用多效蒸发器处理，这必然导致大量废盐渣的产生。同时随着重要精细化工及中间体产品的发展，废盐渣产量也不断增大。而由于废盐渣中含有害物质，不能直接作为工业原料使用，且其处置困难、费用高昂，许多企业采用仓库堆存放置，造成胀库占用大量土地，保管不当导致雨水淋溶，甚至违法倾倒都导致严重的土壤、水环境污染。因此如何低投资、低成本的无害化处置废杂盐渣并将其资源化利用，成为行业急需解决的重大问题。

目前对化工副产盐渣的处理方法大致有四种：①萃取有机物：将废盐渣用溶剂萃取有机物，尽量去除盐渣中的有毒有害化学物质，此方法适用范围小，萃取剂会产生二次污染，且有机物去除不彻底；②高温氧化法：将废盐用回转窑、沸腾炉等热工设备800℃以上高温煅烧处理，使废盐中的有机物在高温下分解氧化成气态组分，但是一些杂盐熔点低，出现熔融、结圈、结块等现象，影响回转窑或沸腾炉设备正常运行；③熔融态处理法：通过热工设备将盐渣加热到熔点以上，热分解氧化处理有机物有害杂质，该方法具有设备投资高、工艺复杂、能耗高等缺点；④中低温热解法：该方法将盐渣通过600℃以下的热解炉处理，一般停留时间长，有机物热分解成易挥发尾气脱离固体盐，而分解后的固体成分残留在固体盐表面，其缺点是氧气供应不足燃烧不完全、有挥发性有机物释放、较难生产纯白色的盐。工业废盐高温焙烧过程中设备防腐和二次污染防治也是一个很大的难题。

实用新型内容

基于上述现有技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备，旨在保障炉内高效传热、传质，提高有机物热分解效率和热能利用效率，解决焙烧过程中设备腐蚀和二次污染问题。

本实用新型为实现目的，采用如下技术方案：

本实用新型公开了一种用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备，其特点在于：所述焙烧设备包括竖立炉桶，在所述竖立炉桶的上方固定有顶部密封的下料斗；

所述下料斗的顶部连接有进料管，所述下料斗内设置有通过下料驱动电机驱动的下料螺杆；在所述下料斗内、位于所述进料管出口的下方设置有下料斗内布料锥或下料斗内刮板，所述下料斗内布料锥或下料斗内刮板固定在所述下料螺杆上；所述下料斗的底部为透气孔板；所述下料斗底部的中心设置有出料口，所述下料螺杆穿过所述出料口并伸入至竖立炉桶的内腔中，且在所述下料螺杆的前端连接有旋转锥；

在所述竖立炉桶的内腔中、位于所述旋转锥的下方设置有集料斗，所述集料斗的底端开口；在所述集料斗的下方设置有下部布料锥；在所述竖立炉桶的侧壁上设置有燃烧机热气流入口，在所述燃烧机热气流入口中插入有热气流导管，所述热气流导管的一端用于连通燃烧机的热气流出口，另一端伸入至所述竖立炉桶的内腔中且设有放射状喷口；所述下部布料锥固定在所述热气流导管的上方，或固定在竖炉桶内壁上；

所述竖立炉桶的底部呈斗状，且设置有出料口；

在所述下料斗的顶部设置有废气出口。

进一步地，在所述竖立炉桶的侧壁上及所述下料斗的顶部设置有观察窗口。

进一步地，所述集料斗上设置有若干通孔。

进一步地，所述竖立炉桶为耐高温不锈钢材质，内表面设置有由高铝耐火材料固化而成的保护层。

进一步地，所述下料斗为表面经防腐处理的炭钢或不锈钢材质，所述防腐处理为搪瓷处理、耐火泥涂覆处理或耐高温塑料覆膜处理，耐受温度在250～350℃。

进一步地，所述下料螺杆、旋转锥、集料斗、下部布料锥、热气流导管、喷口、下料斗内布料锥或下料斗内刮板、出料口及废气出口皆为耐高温盐腐蚀的材料；所述耐高温盐腐蚀的材料为耐火水泥、莫来石毡、普通陶瓷、氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、表面经搪瓷处理或等离子喷涂陶瓷膜的碳钢、或表面涂敷硅铝质耐火材料或设有碳化硅陶瓷保护套的310S不锈钢，最优选方式是通过碳化硅粉成型烧制而成碳化硅陶瓷。

进一步地，在所述竖立炉桶的侧壁上设置有热电偶，所述热电偶设有碳化硅陶瓷的保护套。

本实用新型的立式焙烧设备具有独特的结构，保障炉内高效传热、传质，提高有机物热分解效率和热能利用效率，解决了焙烧过程中设备腐蚀和二次污染问题。本实用新型的有益效果具体体现在：

1、废杂盐通过炉外的蛟龙提升机输送到密封的下料斗中，下料驱动电机驱动下料螺杆下料，电机转速调节下料速度，下料斗内布料锥或下料斗内刮板使下料斗内的物料分布均匀，下料螺杆前端的旋转锥使物料抛撒向竖立炉桶内腔的四周处于分散状态，提高换热效率，有利于提高热能利用率，降低上部气体温度；

2、自由下落的物料通过集料斗汇集到中心，与上升的热气流加强换热，并隔离炉内上部和下部空间，形成温度分带；

3、通过集料斗中心的物料再次落到下部布料锥上并向四周滑落，实现均匀布料，再次与热气流换热，并快速分解有机物；

4、燃烧器产生的高温热气流，通过热气流导管和放射状喷口喷射，堆积在炉底部的物料直接受到高温气体的烘烤促使有机物分解；热气流不断与物料热交换，气流上升降温，最后在渗透通过下料斗底部的缝隙和物料颗粒孔隙的过程中进一步降温，高温下挥发的氯化物得以完全凝结，废气从下料斗上部的废气出口排出；由于气流经过了废盐物料过滤、加湿，排出废气基本去除了其中的颗粒物，再经过酸洗除氨、碱洗脱硫脱硝、热解气催化燃烧，最后废气净化达标排放。

5、设备中所有位于300℃以上高温区的部件皆使用耐火耐高温氯盐腐蚀的材料，或设有耐火耐高温氯盐腐蚀的保护层，解决了设备腐蚀问题；在整个焙烧设备内废盐完全与金属隔离避免了金属氧化物与氯化物反应生成氯气，完全消除进一步生成有毒有害的卤代化合物的风险。

附图说明

图1为本实用新型用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备的一种结构示意图；

图2为本实用新型用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备的另一种结构示意图；

图中标号：1-竖立炉桶，2-进料管，3-下料驱动电机，4-下料螺杆，5-旋转锥，6-集料斗，7-下部布料锥，8-喷口，9-热气流导管，10-热电偶，11-出料口，12-废气出口，13A-下料斗布料锥，13B-下料斗内刮板，14-透气孔板，15-观察窗口。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1或图2所示，下述实施例的焙烧设备包括竖立炉桶1，在竖立炉桶1的上方固定有顶部密封的下料斗；

下料斗的顶部连接有进料管2，下料斗内设置有通过下料驱动电机3驱动的下料螺杆4；在下料斗内、位于进料管2出口的下方设置有下料斗内布料锥13A(如图1所示)或下料斗内刮板13B(如图2所示)，下料斗内布料锥13A或下料斗内刮板13B固定在下料螺杆4上；下料斗的底部为透气孔板14；下料斗底部的中心设置有出料口，下料螺杆4穿过出料口并伸入至竖立炉桶1的内腔中，且在下料螺杆4的前端连接有旋转锥5；

在竖立炉桶1的内腔中、位于旋转锥5的下方设置有集料斗6，集料斗6的底端开口；在集料斗6的下方设置有下部布料锥7；在竖立炉桶1的侧壁上设置有燃烧机热气流入口，在燃烧机热气流入口中插入有热气流导管9，热气流导管9的一端用于连通燃烧机的热气流出口，另一端伸入至竖立炉桶1的内腔中且设有放射状喷口8；下部布料锥7固定在热气流导管9的上方，或固定在竖炉桶内壁上；

竖立炉桶1的底部呈斗状，且设置有出料口11；

在下料斗的顶部设置有废气出口12。

在竖立炉桶1的侧壁上设置有热电偶10。

具体实施中，在竖立炉桶1的侧壁上及下料斗的顶部设置有观察窗口15。

具体实施中，集料斗6上可设置有若干通孔。通孔的设置可使部分热气流从通孔中上升，换热效果更好，避免热气流全部集中在中心，导致中央气速偏大。

具体实施中，竖立炉桶1为耐高温不锈钢材质，内表面设置有由高铝耐火材料固化而成的保护层。具体的，竖立炉桶用耐高温不锈钢制作，内表面按照10cm间隔焊接5cm长爪钉，然后涂覆10cm厚高铝耐火材料制作的泥膏，固结后作为耐火、耐高温盐腐蚀保护层。

具体实施中，下料斗为表面经防腐处理的炭钢或不锈钢材质，防腐处理为搪瓷处理、耐火泥涂覆处理或耐高温塑料覆膜处理。具体的，下述实施例中，下料斗为不锈钢材质，四周内壁上及底部的透气孔板14表面经搪瓷处理，耐受温度350℃。

具体实施中，下料螺杆4、旋转锥5、集料斗6、下部布料锥7、热气流导管9、喷口8、下料斗内布料锥13A或下料斗内刮板13B、出料口11及废气出口12皆为耐高温盐腐蚀的材料。具体的，下述实施例中是采用碳化硅陶瓷为材料。

实施例1

本实施例选取典型的工业废杂盐，利用图1所示的焙烧设备进行缺氧焙烧实验，杂盐分析测试结果为：氯化钠85.3％、氯化钾1.1％、有机质12.7％，其他杂质0.9％。

燃烧器以天然气为燃料，在空气中燃烧，燃烧器空燃比接近理论比值，维持所产生热气流中氧气过剩系数不大于1％；控制竖立炉桶底部焙烧盐堆积部位温度为650-750℃，集料斗6之上的温度低于400℃，下料斗底部透气孔板处温度小于250℃，废气出口12处温度小于150℃。

废杂盐中的有机物在高温缺氧环境下热分解，无机杂质铵盐、硝酸盐、硫酸盐分解成为氨气、氮氧化物、SO₂；

向从废气出口12排出的焙烧后尾气中喷入超细碳酸钠，在布袋除尘器内干法脱硫脱硝；气体中的有机物再于280-350℃催化燃烧，气体换热后达标排放。

实施例2

本实施例选取典型的工业废杂盐，利用图2所示的焙烧设备进行富氧焙烧实验，杂盐成分同实施例1：

燃烧器以天然气为燃料，在纯氧中燃烧，控制焙烧后尾气中氧体积浓度为3-10％；控制竖立炉桶底部焙烧盐堆积部位温度为650-750℃，集料斗6之上的温度低于400℃，下料斗底部透气孔板处温度小于250℃，废气出口12处温度小于150℃。

废杂盐中的有机物和无机杂质在高温富氧环境下热分解，焙烧后尾气从废气出口12引出，经洗涤净化去除氨、二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫，剩余富氧气体90％返回供氧管路燃烧、10％二次高温燃烧换热后达标排放。

实施例3

本实施例选取典型的工业废杂盐，利用图1所示的焙烧设备进行富氧焙烧实验，杂盐成分同实施例1：

燃烧器以天然气为燃料，在纯氧中燃烧，控制焙烧后尾气中氧体积浓度为3-10％；控制竖立炉桶底部焙烧盐堆积部位温度为650-750℃，集料斗6之上的温度低于400℃，下料斗底部透气孔板处温度小于250℃，废气出口12处温度小于150℃。

废杂盐中的有机物和无机杂质在高温富氧环境下热分解，焙烧后尾气从废气出口12引出，在滤袋内干法净化去除氨、氮氧化物、二氧化硫、盐颗粒物，尾气再于250～350下催化燃烧换热后达标排放。

Claims (9)

1.一种用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备，其特征在于：所述焙烧设备包括竖立炉桶(1)，在所述竖立炉桶(1)的上方固定有顶部密封的下料斗；

所述下料斗的顶部连接有进料管(2)，所述下料斗内设置有通过下料驱动电机(3)驱动的下料螺杆(4)；在所述下料斗内、位于所述进料管(2)出口的下方设置有下料斗内布料锥(13A)或下料斗内刮板(13B)，所述下料斗内布料锥(13A)或下料斗内刮板(13B)固定在所述下料螺杆(4)上；所述下料斗的底部为透气孔板(14)；所述下料斗底部的中心设置有出料口，所述下料螺杆(4)穿过所述出料口并伸入至竖立炉桶(1)的内腔中，且在所述下料螺杆(4)的前端连接有旋转锥(5)；

在所述竖立炉桶(1)的内腔中、位于所述旋转锥(5)的下方设置有集料斗(6)，所述集料斗(6)的底端开口；在所述集料斗(6)的下方设置有下部布料锥(7)；在所述竖立炉桶(1)的侧壁上设置有燃烧机热气流入口，在所述燃烧机热气流入口中插入有热气流导管(9)，所述热气流导管(9)的一端用于连通燃烧机的热气流出口，另一端伸入至所述竖立炉桶(1)的内腔中且设有放射状喷口(8)；所述下部布料锥(7)固定在所述热气流导管(9)的上方，或固定在竖炉桶内壁上；

所述竖立炉桶(1)的底部呈斗状，且设置有出料口(11)；

在所述下料斗的顶部设置有废气出口(12)。

2.根据权利要求1所述的一种用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备，其特征在于：在所述竖立炉桶(1)的侧壁上及所述下料斗的顶部设置有观察窗口(15)。

3.根据权利要求1所述的一种用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备，其特征在于：所述集料斗(6)上设置有若干通孔。

4.根据权利要求1所述的一种用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备，其特征在于：所述竖立炉桶(1)为耐高温不锈钢材质，内表面设置有由高铝耐火材料固化而成的保护层。

5.根据权利要求1所述的一种用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备，其特征在于：所述下料斗为表面经防腐处理的炭钢或不锈钢材质。

6.根据权利要求5所述的一种用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备，其特征在于：所述防腐处理为搪瓷处理、耐火泥涂覆处理或耐高温塑料覆膜处理。

7.根据权利要求1所述的一种用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备，其特征在于：所述下料螺杆(4)、旋转锥(5)、集料斗(6)、下部布料锥(7)、热气流导管(9)、喷口(8)、下料斗内布料锥(13A)或下料斗内刮板(13B)、出料口(11)及废气出口(12)皆为耐高温盐腐蚀的材料。

8.根据权利要求7所述的一种用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备，其特征在于：所述耐高温盐腐蚀的材料为耐火水泥、莫来石毡、普通陶瓷、氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、表面经搪瓷处理或等离子喷涂陶瓷膜的碳钢、或表面涂敷硅铝质耐火材料或设有碳化硅陶瓷保护套的310S不锈钢。

9.根据权利要求1所述的一种用于焙烧工业废杂盐的焙烧设备，其特征在于：在所述竖立炉桶(1)的侧壁上设置有热电偶(10)，所述热电偶(10)设有碳化硅陶瓷的保护套。

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