CN212948404U - 一种化工固废污泥陶粒生产装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种化工固废污泥陶粒生产装置。其包括原料预处理装置、混料装置、造粒成型装置、干燥装置、焙烧装置、冷却装置、筛分装置、烟气处理装置，所述原料预处理装置包括粘结剂仓、储水罐、粉煤灰仓、化工固废污泥仓，混料装置包括粘结剂计量称、水计量称、粉煤灰计量称、化工固废污泥计量称、立轴行星式搅拌机、混合物料暂存仓，造粒成型装置为挤压造粒机，干燥装置为滚筒烘干机，焙烧装置包括递进式回转窑和燃烧装置，冷却装置为单筒冷却机，筛分装置为滚筒筛。本实用新型能够实现利用化工固废污泥和粉煤灰来制备陶粒，生产的陶粒产品成品率高，质量优异。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种化工固废污泥陶粒生产装置，是一种利用化工固废污泥制作陶粒的生产装置。
背景技术
化工行业中排放的各类污水多数含有剧毒，成分比较复杂，污水净化难度较大。化工固废污泥是化工企业污水和污水处理过程中产生的固体沉淀物质。化工固废污泥中含有大量的重金属和细菌等危害人类健康的化学物质。化工固废污泥中大量的难处理的化学物质严重制约着化工固废污泥的无公害处理和再利用。
现有技术中，处理化工固废污泥的技术主要有投至海洋、填埋、焚烧、好氧堆肥以及干化处理的方法。但是，上述方法在处理化工固废污泥时存在以下问题：投至海洋的方法：将污泥转移到海洋中，会对海洋造成严重的污染从而破坏海洋的生态环境，不符合绿色环保的理念；填埋的方法：这种方法实际上只是延缓了污染，并不能从根本上解决污泥对环境的污染问题，并且运输费用及填埋费用均比较大，填埋未经处理的污泥也可能会引起疾病等一些卫生问题；焚烧的方法：污泥焚烧时产生的废气会对环境造成了二次污染，并且湿的污泥热值低也不容易燃烧，污泥与一些辅助燃料混合后进行焚烧，需要大量的辅助燃料进行焚烧，处理不经济合理；好氧堆肥的方法：堆肥需要10天～15天的发酵过程，这给污泥处置带来了局限性，影响了污泥处理的速度，所以，污泥处置场的处理能力会受到很大的限制，并且该方法通过发酵过程可以将污泥中的部分有害物质除去，将所含有机物转化为植物易于吸收的无机物和小分子有机物，但并不能除去污泥中的重金属，因此，处理后的污泥不宜作为营养土；污泥干化处理的方法：污泥干化可以使用沼气天然气煤炭等作为原料，设备对安全的要求较高，在干化过程中需对安全严格把关。使污泥干化的过程中增加了安全隐患。
陶粒由于具有多孔、质轻、表面强度高等结构特点，目前被广泛应用于多种领域。陶粒可用于建筑材料，例如制作陶粒混凝土，可应用于工业与民用建筑的各类型预构件和现浇混凝土工程中；可应用于管道保温、炉体保温隔热、保冷隔热和隔音吸声等其他建筑材料；也可用于地下车库顶板回填，沉箱式卫生间回填、阳台抬高、屋面保温找平等；可用作农业和园林中的无土基床材料及滤水材料。可作为工业过滤材料，例如生物的陶粒滤料可作为工业废水高负荷生物滤料池的生物挂膜载体，预处理的生物滤池，含油废水的粗粒化材料，离子交换树脂垫层，微生物干燥贮存，饮用水的深度处理等。陶粒还可以作为绿化材料和饮食卫生材料等。
本发明的发明人在经过大量的研究和实验后发现可以将化工固废污泥和粉煤灰以及粘结剂作为原料来制备陶粒。现有技术中尚无相应的生产装置，因此需要设计一种化工固废污泥陶粒生产装置来制备陶粒。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种可以利用化工固废污泥和粉煤灰制备陶粒的化工固废污泥陶粒生产装置。
本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种化工固废污泥陶粒生产装置，其特征是：包括原料预处理装置、混料装置、造粒成型装置、干燥装置、焙烧装置、冷却装置、筛分装置、烟气处理装置，所述原料预处理装置包括粘结剂仓、储水罐、粉煤灰仓、化工固废污泥仓，所述混料装置包括粘结剂计量称、水计量称、粉煤灰计量称、化工固废污泥计量称、立轴行星式搅拌机、混合物料暂存仓，所述造粒成型装置为挤压造粒机，所述干燥装置为滚筒烘干机，所述焙烧装置包括递进式回转窑和燃烧装置，所述燃烧装置包括燃烧器、煤粉仓、天然气管道，所述煤粉仓、天然气管道均与所述燃烧器连接，所述燃烧器的出口与所述递进式回转窑连接，所述冷却装置为单筒式冷却机，所述筛分装置为滚筒筛，所述粘结剂仓的出料口通过给料机与所述粘结剂计量称连接，所述粘结剂计量称的出料口通过管道与所述立轴行星式搅拌机连接，所述储水罐通过所述水计量称与所述立轴行星式搅拌机连接，所述粉煤灰仓的出料口通过给料机与所述粉煤灰计量称连接，所述粉煤灰计量称的出料口通过管道与所述立轴行星式搅拌机连接，所述化工固废污泥仓的出料口设置所述化工固废污泥计量称，所述化工固废污泥计量称的出料端对应于所述立轴行星式搅拌机的进料口设置，所述立轴行星式搅拌机的出料口对应设有皮带输送机A，所述皮带输送机A的输出端对应位于所述混合物料暂存仓的上方，所述混合物料暂存仓的出料口下方对应设置有皮带计量称，所述皮带计量称出料端对应所述挤压造粒机的进料口设置，所述挤压造粒机的出料口设置有皮带输送机B，所述皮带输送机B的出料端通过管道与所述滚筒烘干机的进料端连接，所述滚筒烘干机的出料端与所述递进式回转窑的进料端连接在一起，所述递进式回转窑的出料端与所述单筒冷却机的进料端连接，所述单筒冷却机的出料端对应设置有链板输送机，所述链板输送机的出料端对应所述滚筒筛的进料端设置，所述滚筒烘干机的排气管道及所述递进式回转窑的烟气排放管道均与所述烟气处理装置连接。
本实用新型中，粘结剂仓用于盛放粘结剂，粉煤灰仓用于盛放粉煤灰，水罐用于盛放水，化工固废污泥仓用于存放经过处理的化工固废污泥。粘结剂仓里的粘结剂、粉煤灰仓里的粉煤灰、化工固废污泥仓里的化工固废污泥及水罐里的水分别经过粘结剂计量称、粉煤灰计量称、化工固废污泥计量称、水计量称计量后送入立轴行星式搅拌机内，在立轴行星式搅拌机内进行充分搅拌混合，搅拌均匀后经皮带输送机A输送至混合物料暂存仓，混合物料暂存仓内的物料通过皮带计量称定量输送至挤压造粒机内进行造粒。挤压造粒机将物料做成大小均等的球状，球状物料经挤压造粒机出料口位置的皮带输送机B输送到滚筒烘干机内进行干燥处理，经过干燥处理的球形物料由滚筒烘干机出料端直接输送至递进式回转窑内，在递进式回转窑内物料在1200℃的高温下进行焙烧，燃烧装置通过使用煤粉和天然气给递进式回转窑进行燃烧供热。滚筒烘干机利用递进式回转窑焙烧产生的热量进行烘干供热。经过递进式回转窑焙烧后的球形物料进入单筒冷却机进行冷却降温，单筒冷却机能够利用自然风把物料冷却和降温至接近于室温，经过单筒冷却机冷却的物料经链板输送机送至滚筒筛处进行筛分，区分不同粒径的陶粒后即可进行分类包装。焙烧过程中产生的大量成分复杂的烟气通过烟气处理装置进行处理，防止污染环境。
进一步的，为保证烟气处理效果，所述烟气处理装置包括依次连接的双级旋风除尘器、多管冷却机、喷淋塔、烟筒，所述滚筒烘干机的排气管道与所述双级旋风除尘器连接。焙烧过程中产生的大量成分复杂的烟气通过上述的烟气处理装置处理后，可以有效去除烟气中的有害成分，可正常排放到大气中。
本实用新型的有益效果是：本实用新型能够实现利用化工固废污泥和粉煤灰来制备陶粒，能够对化工固废污泥进行无公害处理，解决了污泥排放对生态环境的污染问题，生产的陶粒产品成品率高，质量优异，可作为建筑材料、工业过滤材料、绿化材料等，使用广泛，符合国家环保和产业政策。本实用新型采用滚筒烘干机，由于内部具有大量的扬料板结构烘干效率高，且由整块钢板卷制而成，承压能力大，运行平稳。本实用新型采用采用递进式回转窑对陶粒进行焙烧，由于内部特殊的结构实现了陶粒产品的递进式连续扬起，有效的提高了陶粒产品与热源的接触面，提高产品焙烧效率，并且提高产品的焙烧效果和性能。本实用新型采用滚筒烘干机与递进式回转窑直接连接，可以充分利用递进式回转窑焙烧产生的热量进行烘干供热，可以提高热能利用，降低生产能耗。本实用新型通过控制系统可以实现自动化生产，生产高效，结构紧凑能够节省空间，能够极大地提高化工固废污泥的处理速率，提高利用率。本实用新型在解决工业固废对环境的污染和保护环境方面有较为重大的意义。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1中的滚筒烘干机与递进式回转窑连接部分的结构示意图；
图3是本实用新型中递进式回转窑的结构示意图；
图4是本实用新型中的递进式回转窑的筒体内部圆筒翻料板的结构示意图；
图5是本实用新型中的燃烧装置的结构示意图；
图6是本实用新型中的单筒式冷却机的结构示意图；
图中，101、粘结剂仓，102、储水罐，103、粉煤灰仓，104、化工固废污泥仓，105、给料机，106、给料机，107、破碎机，201、粘结剂计量称，202、水计量称，203、粉煤灰计量称，204、化工固废污泥计量称，205、立轴行星式搅拌机，206、皮带输送机A，207、混合物料暂存仓，208、皮带计量称，301、挤压造粒机，302、皮带输送机B，401、滚筒烘干机，501、递进式回转窑，501-1、筒体，501-2、圆筒翻料板，501-3、窑头，501-4、窑尾，502、天然气管道，503、燃烧器，504、煤粉仓，504-1、煤粉管道，505、计量及喂料机，506、燃烧器风机，507、输煤风机，601、单筒冷却机，701、滚筒筛，702、链板输送机，801、双级旋风除尘器，802、多管冷却机，803、喷淋塔，804、烟筒，805、引风机，806、沉降水池。
具体实施方式
下面通过非限定性的实施例并结合附图对本实用新型作进一步的说明：
如附图所示，一种化工固废污泥陶粒生产装置，包括原料预处理装置、混料装置、造粒成型装置、干燥装置、焙烧装置、冷却装置、筛分装置、烟气处理装置。
所述原料预处理装置包括粘结剂仓101、储水罐102、粉煤灰仓103、化工固废污泥仓104。粘结剂仓101用于储存粘结剂，储水罐102用于储存水，粉煤灰仓103用于储存粉煤灰，化工固废污泥仓104用于储存经过前期处理后的化工固废污泥。粘结剂仓101的出料口设置有阀门，粘结剂仓101的出料口与给料机105连接，给料机105用于给粘结剂计量称送料。粉煤灰仓103的出料口设置有阀门，粉煤灰仓103的出料口与给料机106连接，给料机106用于给粉煤灰计量称送料。化工固废污泥仓104出料可通过螺杆出料。给料机为现有技术。
所述混料装置包括粘结剂计量称201、水计量称202、粉煤灰计量称203、化工固废污泥计量称204、立轴行星式搅拌机205、混合物料暂存仓207。粘结剂计量称201、水计量称202、粉煤灰计量称203、化工固废污泥计量称204均为现有技术，分别用于计量粘结剂、水、粉煤灰、化工固废污泥。其中，粘结剂计量称201、粉煤灰计量称203为螺旋计量称，为现有技术，采购自潍坊联耀机电设备有限公司，容积为0.5立方米。化工固废污泥计量称204为皮带计量称或链板计量称，也为现有技术，采购自潍坊汇一重工机械设备有限公司。立轴行星式搅拌机205是一种高效强力混合机，用于对物料进行混合，其为现有技术，本实施例中的立轴行星式搅拌机的生产厂家为科尼乐机械设备有限公司，型号为CQW。混合物料暂存仓207用于存放经过搅拌机混合后的物料，为罐结构，属于现有技术。
所述造粒成型装置为挤压造粒机301。挤压造粒机301为现有技术，本实施例中的挤压造粒机采购自郑州市天意赐重工机械有限公司，型号为DZJ-Ⅰ4.0。挤压造粒机301通过对辊挤压成型，脱模造球，其结构紧凑，耗能低，与相应设备配套，能形成产能的连续化，机械化生产。
所述干燥装置为滚筒烘干机401。滚筒烘干机401为现有技术，本实施例中的滚筒烘干机401采购自河南豫弘重型机械有限公司，规格为3t/h。滚筒烘干机401主要包括回转滚筒，物料进入烘干机后，在回转滚筒内均布的抄板器翻动下，物料在烘干机内均匀分散与热空气充分接触，进行传热﹑传质，并在干燥在过程中被输送至烘干机的另一端排出。滚筒烘干机热效率高，生产能力大。
所述焙烧装置包括递进式回转窑501和燃烧装置。所述递进式回转窑501为现有技术，其是山东京博装备制造安装有限公司于2018年5月23日申请的中国实用新型专利所记载的技术，文献号为CN208536585U。所述递进式回转窑的结构如图3-图4所示，其主要包括筒体501-1，筒体501-1一端连接窑头501-3(出料端)，一端连接窑尾501-4(进料端)，筒体501-1内部固定连接有圆筒翻料板501-2，圆筒翻料板501-2的数量为三组，每组圆筒翻料板501-2为沿筒体501-1轴向螺旋布置的螺旋带，圆筒翻料板501-2与物料的接触面为圆周面。通过在窑内布置的三组螺旋状的翻料板，窑体转动时，物料可以沿着翻料板到一定高度，之后又沿着翻料板滑落，陶粒产品从上一翻料板滑落后，直接又被下面的翻料板扬起一定高度，实现了陶粒产品的递进式连续扬起。递进式回转窑焙烧效率高，陶粒产品连续翻转并递进式传递，可以实现均匀焙烧，并且不损坏陶粒。所述燃烧装置包括燃烧器503、煤粉仓504、天然气管道502，所述煤粉仓504、天然气管道502均与所述燃烧器503连接，所述燃烧器503的出口与所述递进式回转窑501连接。燃烧器通过一次风和二次风把天然气和煤粉输送到递进式回转窑501进行燃烧加热，煤粉仓504用于储存煤粉供燃烧器使用，煤粉仓504出料口设置计量及喂料机505用于燃烧器用的煤粉的计量及喂料。本实用新型中的燃烧装置为现有技术，是一种双燃料燃烧装置，采购自杭州达路机电工程有限公司，其结构如图5所示。
所述冷却装置为单筒式冷却机601。单筒式冷却机601为现有技术，采购自河南豫弘重型机械有限公司，其结构如图6所示。单筒式冷却机601的筒体在驱动装置的带动下不断转动。物料进入冷却机后，冷却机回转带动物料在筒体内周期性的翻滚前进，同时物料与空气进行充分热交换，物料由进料端输送到出料端。单筒式冷却机能够利用自然风把物料冷却和降温至接近于室温，其热效率高，结构简单，运转率高。
所述筛分装置为滚筒筛701，为现有技术，采购自河南豫晖矿山机械有限公司。滚筒筛701上有不同粒径的孔，用于区分不同粒径的陶粒进行分类包装。
所述粘结剂仓101的出料口通过给料机105与所述粘结剂计量称201连接，所述粘结剂计量称201的出料口通过管道与所述立轴行星式搅拌机205连接。所述储水罐102通过所述水计量称202与所述立轴行星式搅拌机205连接。所述粉煤灰仓103的出料口通过给料机106与所述粉煤灰计量称203连接，所述粉煤灰计量称203的出料口通过管道与所述立轴行星式搅拌机205连接。所述化工固废污泥仓104的出料口设置所述化工固废污泥计量称204，所述化工固废污泥计量称204的出料端对应于所述立轴行星式搅拌机205的进料口设置。所述立轴行星式搅拌机205的出料口对应设有皮带输送机A206，所述皮带输送机A206的输出端对应位于所述混合物料暂存仓207的上方。所述混合物料暂存仓207的出料口下方对应设置有皮带计量称208，所述皮带计量称208出料端对应所述挤压造粒机301的进料口设置。所述皮带计量称208为现有技术。所述挤压造粒机301的出料口设置有皮带输送机B302。皮带输送机B302为现有技术，通过输送皮带输送物料。所述皮带输送机B302的出料端通过管道与所述滚筒烘干机401的进料端连接。所述滚筒烘干机401的出料端与所述递进式回转窑501的进料端连接在一起。所述递进式回转窑501的出料端与所述单筒冷却机601的进料端连接，所述单筒冷却机601的出料端对应设置有链板输送机702，所述链板输送机702的出料端对应所述滚筒筛701的进料端设置。链板输送机702为现有技术，通过链板输送机构输送物料。
所述烟气处理装置包括依次连接的双级旋风除尘器801、多管冷却机802、喷淋塔803、烟筒804。双级旋风除尘器801、多管冷却机802、喷淋塔803均为现有技术，其中双级旋风除尘器801采购自沧州丰旭环保设备有限公司，喷淋塔803采购自昆山科朗兹环保科技有限公司。所述滚筒烘干机401的排气管道与所述双级旋风除尘器801连接。
利用本实用新型制备陶粒时，粘结剂仓101里的粘结剂、粉煤灰仓103里的粉煤灰、化工固废污泥仓104里的化工固废污泥及储水罐102里的水分别经过粘结剂计量称201、粉煤灰计量称203、化工固废污泥计量称204、水计量称202计量后送入立轴行星式搅拌机205内，在立轴行星式搅拌机205内进行充分搅拌混合，搅拌均匀后经皮带输送机A206输送至混合物料暂存仓207，混合物料暂存仓207内的物料通过皮带计量称208定量输送至挤压造粒机301内进行造粒。挤压造粒机301将物料做成大小均等的球状，球状物料经挤压造粒机301出料口位置的皮带输送机B302输送到滚筒烘干机401内进行干燥处理，经过干燥处理的球形物料由滚筒烘干机401出料端通过进料管道直接输送至递进式回转窑501内，在递进式回转窑501内物料在1200℃的高温下进行焙烧，燃烧装置通过使用煤粉和天然气给递进式回转窑501进行燃烧供热。滚筒烘干机利用递进式回转窑焙烧产生的热量进行烘干供热。经过递进式回转窑501焙烧后的球形物料进入单筒冷却机601进行冷却降温，单筒冷却机能够利用自然风把物料冷却和降温至接近于室温，经过单筒冷却机601冷却的物料经链板输送机702送至滚筒筛701处进行筛分，区分不同粒径的陶粒后即可进行分类包装。焙烧过程中产生的大量成分复杂的烟气通过烟气处理装置进行处理，防止污染环境。
本实施例中，化工固废污泥仓104内储存的化工固废污泥是经过前期处理的化工固废污泥。化工固废污泥的前期处理一般是将处理至20mm的化工固废污泥与粉煤灰按照配比经过计量后送入双轴搅拌机内进行搅拌混合，然后再送入双级破碎机进行破碎，破碎后的化工固废污泥送入化工固废污泥仓104内储存。
本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。
Claims (2)
1.一种化工固废污泥陶粒生产装置，其特征是：包括原料预处理装置、混料装置、造粒成型装置、干燥装置、焙烧装置、冷却装置、筛分装置、烟气处理装置，所述原料预处理装置包括粘结剂仓(101)、储水罐(102)、粉煤灰仓(103)、化工固废污泥仓(104)，所述混料装置包括粘结剂计量称(201)、水计量称(202)、粉煤灰计量称(203)、化工固废污泥计量称(204)、立轴行星式搅拌机(205)、混合物料暂存仓(207)，所述造粒成型装置为挤压造粒机(301)，所述干燥装置为滚筒烘干机(401)，所述焙烧装置包括递进式回转窑(501)和燃烧装置，所述燃烧装置包括燃烧器(503)、煤粉仓(504)、天然气管道，所述煤粉仓(504)、天然气管道均与所述燃烧器(503)连接，所述燃烧器(503)的出口与所述递进式回转窑(501)连接，所述冷却装置为单筒冷却机(601)，所述筛分装置为滚筒筛(701)，所述粘结剂仓(101)的出料口通过给料机与所述粘结剂计量称(201)连接，所述粘结剂计量称(201)的出料口通过管道与所述立轴行星式搅拌机(205)连接，所述储水罐(102)通过所述水计量称(202)与所述立轴行星式搅拌机(205)连接，所述粉煤灰仓(103)的出料口通过给料机与所述粉煤灰计量称(203)连接，所述粉煤灰计量称(203)的出料口通过管道与所述立轴行星式搅拌机(205)连接，所述化工固废污泥仓(104)的出料口设置所述化工固废污泥计量称(204)，所述化工固废污泥计量称(204)的出料端对应于所述立轴行星式搅拌机(205)的进料口设置，所述立轴行星式搅拌机(205)的出料口对应设有皮带输送机A(206)，所述皮带输送机A(206)的输出端对应位于所述混合物料暂存仓(207)的上方，所述混合物料暂存仓(207)的出料口下方对应设置有皮带计量称(208)，所述皮带计量称(208)出料端对应所述挤压造粒机(301)的进料口设置，所述挤压造粒机(301)的出料口设置有皮带输送机B(302)，所述皮带输送机B(302)的出料端通过管道与所述滚筒烘干机(401)的进料端连接，所述滚筒烘干机(401)的出料端与所述递进式回转窑(501)的进料端连接在一起，所述递进式回转窑(501)的出料端与所述单筒冷却机(601)的进料端连接，所述单筒冷却机(601)的出料端对应设置有链板输送机(702)，所述链板输送机(702)的出料端对应所述滚筒筛(701)的进料端设置，所述滚筒烘干机(401)的排气管道与所述烟气处理装置连接。
2.根据权利要求1所述的化工固废污泥陶粒生产装置，其特征是：所述烟气处理装置包括依次连接的双级旋风除尘器(801)、多管冷却机(802)、喷淋塔(803)、烟筒(804)，所述滚筒烘干机(401)的排气管道与所述双级旋风除尘器(801)连接。
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