CN216027030U - 一种去除工业废盐中有机物的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种去除工业废盐中有机物的装置，包括：微波热解反应器，包括依次串联连接的一级微波热解反应器、二级微波热解反应器、三级微波热解反应器；微波发生装置，分别与一级微波热解反应器、二级微波热解反应器、三级微波热解反应器连接；气体混合装置，与微波热解反应器的气体进口连接，向微波热解反应器中输入富氧空气。富氧空气逐步每级微波热解反应器陆续热解产生的有机物发生氧化反应，使得热解后的废盐中无固定炭杂质。

Description

一种去除工业废盐中有机物的装置

技术领域

本实用新型属于工业废盐处理技术领域，具体涉及一种去除工业废盐中有机物的装置。

背景技术

工业废盐是指化工、石油、纺织、印染、医药、农药等行业生产过程中的高盐废水结晶产物或化工合成的中间副产物，通常含有一种或多种钠盐（如氯化钠、硫酸钠等）、源自生产原料及副反应的有机物（如醇类、酚类、醚类等）以及可能的重金属离子（如铜、锌、铅等）。

对含有机物工业废盐的处置技术主要有盐洗法、萃取法、化学氧化法、高温热解法、微波热解法等方法。盐洗法是用水或有机溶剂洗涤废盐，从废盐中洗涤去除有机物，该法适用于污染物含量少且成分单一的情形，存在洗涤水二次污染问题；萃取法是利用萃取剂，将有机物萃取到溶剂中，从而降低有机物含量的方法，该方法存在萃取剂成本高以及萃取剂二次污染问题；化学氧化法是通过将废盐溶解于水中，然后利用深度氧化技术降解有机污染物，该方法处理效果受到废盐中有机物性质的限制，其实际应用受到一定阻碍；高温热解法主要采用高温热风直接或间接加热，使废盐中有机物裂解脱除，所采用的设备主要有回转窑、圆盘裂解炉等，该方法容易使废盐软化熔融，造成设备结焦，同时具有能耗高、处理效率低以及存在天然气安全隐患等缺点。微波热解法会使大量固定碳存在于热解盐中，造成后续处理工艺（溶解+蒸发）复杂，同时也存在热解温度不均匀、能耗高、有机物去除率低以及处理效率低等问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种去除工业废盐中有机物的装置。

为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种去除工业废盐中有机物的装置，包括：

微波热解反应器，包括依次串联连接的一级微波热解反应器、二级微波热解反应器、三级微波热解反应器；

微波发生装置，分别与一级微波热解反应器、二级微波热解反应器、三级微波热解反应器连接；

气体混合装置，与微波热解反应器的气体进口连接，向微波热解反应器中输入富氧空气。

气体混合装置向微波热解反应器中输入富氧空气，微波热解反应过程均有富氧空气参与，非密闭条件下进行。富氧空气逐步每级微波热解反应器陆续热解产生的有机物发生氧化反应，使得热解后的废盐中无固定炭杂质。解决了现有的微波热解技术使大量固定碳存在于热解盐中，造成后续处理工艺（溶解+蒸发）复杂的问题。

本实用新型一个或多个技术方案具有以下有益效果：

（1）本实用新型采用连续阶梯式微波多级富氧热解，以连续阶梯式微波多级热解为核心，改变了传统的绝氧或贫氧的热解条件，使废盐在富氧条件下进行多级热解，保证废盐中有机物完全挥发出来，并在富氧的条件下完全氧化分解，从而使得热解后的废盐中无固定炭杂质，可直接作为产品工业盐外售，无需进行后续的“溶解+蒸发”等处理工艺，真正简化了含有机物废盐整体处置的工艺流程，大大提高了废盐的处置效率。回收利用副产废盐作为工业产品盐，不仅可以解决废盐堆放造成的环境污染，而且还可以充分利用宝贵的盐资源，将工业废盐资源化，实现资源的循环利用。

（2）本实用新型通过PLC对微波多级热解装置进行进准控温，保证废盐在一定温度梯度下充分热解，使废盐中有机物依次挥发出来，解决了热解温度不均匀造成的有机物去除率低的问题。

（3）本实用新型采用微波多级热解技术，废盐处置整体工艺只需用电，简单可靠，无燃气安全隐患，改变了传统的天然气加热以及蒸汽辅助加热的复杂工艺。

（4）本实用新型通过回转窑预热装置以及冷却装置实现了热解废气与热解成品工业盐的余热回收，提高了整体工艺的能源利用率，具有节能降耗的突出有益效果。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为去除工业废盐中有机物的装置结构示意图；

其中，1、一级微波热解反应器，2、二级微波热解反应器，3、三级微波热解反应器，4、气体混合装置，5、回转式干燥装置，6、旋风除尘器，7、脱硫装置，8、活性炭吸附装置，9、排风机，10、烟囱，11、冷却装置，12、氧气储存装置，13、过滤器，14、阻火器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

一种去除工业废盐中有机物的装置，包括：

微波热解反应器，包括依次串联连接的一级微波热解反应器、二级微波热解反应器、三级微波热解反应器；

微波发生装置，分别与一级微波热解反应器、二级微波热解反应器、三级微波热解反应器连接；

气体混合装置，与微波热解反应器的气体进口连接，向微波热解反应器中输入富氧空气。

每级微波热解反应器设定不同的热解温度，热解温度通过微波功率密度由PLC自动调节和控制，从而达到精准控温的效果，保证废盐中的有机物彻底挥发出来，并在氧气的作用下完全氧化分解，使废盐热解后无固定碳杂质产生。

相比于现有的微波热解装置利用绝氧或贫氧进行热解，本实用新型中输入富氧空气，然后结合三级微波热解过程，废盐依次经过一级微波热解、二级微波热解、三级微波热解，有机物逐渐释放出来，然后再与富氧空气进行反应使有机物被氧化分解，最后得到的废盐中无固定炭杂质，废盐中有机物清理较为彻底。提高废盐的处理效率。

作为进一步的技术方案，微波热解反应器在纵向上设置三层反应腔，三层反应腔由上至下依次为一级微波热解反应器、二级微波热解反应器、三级微波热解反应器，并且相邻的反应腔之间通过竖向通道连接，中间反应腔的进料口和出料口分别位于反应腔相反的两端。微波反应器一体化结构设置，可以使物料进行连续的反应，实现内部三级的微波热解反应器的温度控制。三层反应腔的内部设置传输绞龙。物料的流动方向即为物料进口到物料出口的方向，热解气的流动方向为空气进口到热解气出口的方向。

作为进一步的技术方案，还包括回转式干燥装置，回转式干燥装置的出料口与一级微波热解反应器的进料口连接，废盐原料进入到回转式干燥装置中。使废盐原料与热解废气间接换热，实现热解废气的余热回收利用，同时避免热解废气与废盐原料直接接触，使废盐原料不被污染。

作为进一步的技术方案，三级微波热解反应器的出气口与回转式干燥装置的进气口连接。三级微波热解反应器的出气口得到微波热解后的热解气，热解气送入回转式干燥装置中作为干燥废盐的热源，干燥方式可以为间接换热形式或直接接触形式。脱除废盐中的水分，产生干燥废气。

作为进一步的技术方案，还包括尾气处理装置，尾气处理装置包括依次连接的旋风除尘器、脱硫装置、活性炭吸附装置。进一步还包括排风机和烟囱，活性炭吸附装置的出口依次连接排风机、烟囱。进一步，所述脱硫装置为碱液脱硫塔。尾气处理装置用于对热解气和干燥气进行处理。

作为进一步的技术方案，还包括冷却装置，三级微波热解反应器的出料口与冷却装置的进料口连接。冷却装置对微波热解后得到的废盐进行冷却处理，得到热解后的产品工业盐。

作为进一步的技术方案，冷却装置设置空气进口，冷却装置的空气出口与气体混合装置连接。空气由所述冷却装置进气口进入，经与热解后的产品工业盐换热后由冷却装置的出气口流出，既能达到冷却物料的效果，又能实现空气的预热效果，节能降耗。

作为进一步的技术方案，还包括富氧装置，富氧装置包括依次连接的氧气储存装置、过滤器、阻火器，阻火器的出气口与气体混合装置连接。进一步，所述氧气储存装置与过滤器之间设置有氧气流量计，控制氧气流量，进而保证微波热解反应过程中氧气的浓度。富氧装置将氧气进行过滤处理后送入到气体混合装置中与空气混合，调节进入微波热解装置中的富氧空气的氧气的浓度，达到较好的微波热解效果。

去除工业废盐中有机物的流程为：

（1）原料预热过程，工业废盐进入回转式干燥装置5，在热解尾气作用下完成干燥过程，除去其中的水分和部分低沸点有机物，得到脱水废盐和干燥废气。

（2）富氧空气进气过程，打开氧气储存装置12，使氧气依次经过过滤器13、安全阀组、阻火器14，然后进入气体混合装置4与预热后的空气混合，混合后的富氧空气进入到微波热解装置参与废盐热解过程。

（3）微波热解过程，脱水废盐进入微波热解装置进行连续阶梯式三级热解，依次经过一级微波热解反应器1、二级微波热解反应器2、三级微波热解反应器3，产生的热解产品工业盐进入冷却装置，热解废气进入回转式干燥装置5。

（4）产品工业盐冷却过程，经微波热解装置热解后的产品工业盐进入冷却装置11，与空气进行换热，完成产品工业盐冷却，同时实现了空气的预热，冷却后的产品工业盐可输送至成品料仓待售，预热后的空气进入到气体混合装置。

（4）尾气治理过程，经回转式干燥装置换热后的热解废气与干燥废气一起进入旋风除尘器6除尘，除尘后的尾气进入脱硫装置7进行碱液脱硫，脱硫后的尾气进入到活性炭吸附装置8将尾气中少量的有机废气吸附脱除，此后尾气经排风机9进入烟囱10达标排放。

实施例1

原始废盐（黄色）组成：氯化钠质量分数为96%，含水率2%，硫酸钠化质量分数为1%，其他硅、镁等杂质质量分数＜1%，废盐TOC为4520ppm。

原始氯化钠废盐首先进入回转式干燥装置，干燥温度为95℃，干燥后废盐含水率为0.4%，TOC为3890ppm；干燥后的废盐进入微波热解装置进行热解。

所述一级微波热解反应器热解温度控制在150～250℃，停留时间10～20min，去除废盐中小分子有机物；所述二级微波热解反应器热解温度控制在250～400℃,停留时间10～20min，去除废盐中大分子长链有机物；所述三级微波热解反应器热解温度控制在400～550℃，停留时间10～20min。

冷却装置出料口产品工业盐温度为155℃，经检测冷却装置出料口的产品工业盐氯化钠质量分数为98.5%，含水率为0%，TOC为9.8ppm，TOC去除率为99.8%。

微波热解装置产生的热解废气经回转式干燥装置后，进入尾气治理装置（如图1所示），即依次进入旋风除尘器、脱硫装置、活性炭吸附装置，处理后的尾气VOCS为17ppm，最后经排风机排出至烟囱。

实施例2

原始废盐（白色）组成：氯化钠质量分数为95%，含水率3%，硫酸钠化质量分数为1%，其他硅、镁等杂质质量分数＜1%，废盐TOC为5680ppm。

原始氯化钠废盐首先进入回转式干燥装置，干燥温度为100℃，干燥后测得废盐含水率为0.3%，TOC为4150ppm；干燥后的废盐进入微波热解装置进行热解。

所述一级微波热解反应器热解温度控制在150～250℃，停留时间10～20min，去除废盐中小分子有机物；所述二级微波热解反应器热解温度控制在250～400℃,停留时间10～20min，去除废盐中大分子长链有机物；所述三级微波热解反应器热解温度控制在400～550℃，停留时间10～20min。

经检测冷却装置出料口的产品工业盐氯化钠质量分数为98.9%，含水率为0%，TOC为9.6ppm，TOC去除率为99.8%。

微波热解装置产生的热解废气经回转式干燥装置后，进入尾气治理装置（如图1所示），即依次进入旋风除尘器、脱硫装置、活性炭吸附装置，处理后的尾气VOCS为25ppm，最后经排风机排出至烟囱。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种去除工业废盐中有机物的装置，其特征在于：包括：

微波热解反应器，包括依次串联连接的一级微波热解反应器、二级微波热解反应器、三级微波热解反应器；

微波发生装置，分别与一级微波热解反应器、二级微波热解反应器、三级微波热解反应器连接；

气体混合装置，与微波热解反应器的气体进口连接，向微波热解反应器中输入富氧空气。

2.如权利要求1所述的去除工业废盐中有机物的装置，其特征在于：微波热解反应器在纵向上设置三层反应腔，三层反应腔由上至下依次为一级微波热解反应器、二级微波热解反应器、三级微波热解反应器，并且相邻的反应腔之间通过竖向通道连接，中间反应腔的进料口和出料口分别位于反应腔相反的两端。

3.如权利要求1所述的去除工业废盐中有机物的装置，其特征在于：还包括回转式干燥装置，回转式干燥装置的出料口与一级微波热解反应器的进料口连接，废盐原料进入到回转式干燥装置中。

4.如权利要求3所述的去除工业废盐中有机物的装置，其特征在于：三级微波热解反应器的出气口与回转式干燥装置的进气口连接。

5.如权利要求1所述的去除工业废盐中有机物的装置，其特征在于：还包括尾气处理装置，尾气处理装置包括依次连接的旋风除尘器、脱硫装置、活性炭吸附装置。

6.如权利要求5所述的去除工业废盐中有机物的装置，其特征在于：还包括排风机和烟囱，活性炭吸附装置的出口依次连接排风机、烟囱。

7.如权利要求1所述的去除工业废盐中有机物的装置，其特征在于：还包括冷却装置，三级微波热解反应器的出料口与冷却装置的进料口连接。

8.如权利要求7所述的去除工业废盐中有机物的装置，其特征在于：冷却装置设置空气进口，冷却装置的空气出口与气体混合装置连接。

9.如权利要求1所述的去除工业废盐中有机物的装置，其特征在于：还包括富氧装置，富氧装置包括依次连接的氧气储存装置、过滤器、阻火器，阻火器的出气口与气体混合装置连接。

10.如权利要求9所述的去除工业废盐中有机物的装置，其特征在于：所述氧气储存装置与过滤器之间设置有氧气流量计。

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