CN219744836U - 一种废粉炭与废有机溶剂一体化协同再生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于废粉炭和废有机溶剂再生技术领域，具体涉及一种废粉炭与废有机溶剂一体化协同再生装置。所公开的装置包括包括废有机溶剂精馏塔、废粉炭再生炉、焚烧炉和余热锅炉；精馏塔的有机不凝气出口和再生炉上的有机热解气体出口与焚烧炉的待焚烧物进口连接；焚烧炉的烟气出口与余热锅炉连接，余热锅炉利用烟气中的余热产生饱和蒸汽经饱和蒸汽进口输入废有机溶剂精馏塔。本实用新型装置耦合了废有机溶剂精馏再生和废粉炭高温再生活化过程，通过废弃物再生过程物质和热量的协同转化利用，大幅降低能源消耗，降低生产运行成本，实现废弃物吃干榨净，提高固危废处置的资源化利用水平。
Description
技术领域
本实用新型属于废粉炭和废有机溶剂再生技术领域，具体涉及一种废粉炭与废有机溶剂一体化协同再生装置。
背景技术
废有机溶剂是在工业生产及使用过程中产生的失去价值的废弃溶液，因含有大量的杂质，被定义为危险废物(HW06)。根据组分性质的不同，废有机溶剂可通过单独焚烧、协同焚烧等方式无害化处置，也可通过蒸馏、精馏等方式实现资源化再生回收。但传统的精馏再生能耗高，需要消耗大量的蒸汽，而蒸汽一般来源于燃气锅炉，导致溶剂回收的成本较高。
发明内容
针对现有技术的缺陷或不足，本实用新型提供了一种废粉炭与废有机溶剂一体化协同再生装置。
为此，本实用新型提供的废粉炭与废有机溶剂一体化协同再生装置包括废有机溶剂精馏塔、废粉炭再生炉、焚烧炉和余热锅炉；
所述废有机溶剂精馏塔上部设有有机不凝气出口和再生溶剂出口，下部设有废有机溶剂进口、饱和蒸汽进口和精馏残渣排放口；
所述废粉炭再生炉的一端设有废粉炭再生料进口和热源进口，另一端设有再生炭出口和有机热解气体出口；
所述焚烧炉上设有待焚烧物料进口和烟气出口；
所述有机不凝气出口和有机热解气体出口与焚烧炉的待焚烧物进口连接；所述焚烧炉的烟气出口与余热锅炉连接，余热锅炉利用烟气中的余热产生饱和蒸汽经饱和蒸汽进口输入废有机溶剂精馏塔。
本实用新型的装置将废有机溶剂回收和废活性炭再生结合起来，一套装置同时处理两大类固危废，充分利用二者再生过程中的热量，实现节能减排。
进一步的方案中，所述余热锅炉连接有烟气处理装置。
进一步的方案中，本实用新型的装置还包括混合装置和成型装置，所述混合装置与所述精馏残渣排放口连接，所述成型装置与混合装置连接，所述成型装置与所述废粉炭再生料进口连接。可选的方案是，所述混合装置上设有精馏残渣进口、废碳粉进口和添加剂进口，所述精馏残渣进口与精馏残渣排放口连接。可选的方案是，所述成型装置选用挤压成型造粒机。
废活性炭是医药、化工、纺织、食品、水处理等行业产生的吸附饱和的活性炭，包括粉炭、颗粒炭、柱状炭等种类。现有技术中废活性炭利用热脱附等手段将吸附物质脱除，达到再生回用的目的。再生方法中废活性炭中的粉状炭(≤1mm)通常通过添加粘合剂成型，然后热脱附的方式再生制备颗粒炭，目前粉炭再生成型的添加剂用量大，成本高，粉炭再生过程副产的蒸汽无处利用，部分企业直接外排，造成宝贵的资源浪费。本实用新型将废有机溶剂精馏残渣与废粉炭混合成型制备再生活性炭，一方面解决了精馏残渣的处置问题，另一方面也减少了废炭再生的添加剂用量，治废利废，降低原辅料消耗。
进一步的方案中，所述有机不凝气出口与焚烧炉的待焚烧物进口连接。从而，废有机溶剂再生产生的副产不凝气和热解气一同高温焚烧，无害化处理不凝气的同时，也降低了高温焚烧炉的燃料消耗，此外，高温焚烧炉产生的余热蒸汽全部返回精馏系统，实现精馏系统的热平衡，无需外部单独供热。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
除非另有说明，本文中的科学与技术术语根据本领域技术人员常规认知理解。
本实用新型所述废有机溶剂主要是指医药、农药、纺织、化工、材料等行业产生的，有效浓度在55％-95％的废有机溶剂混合液。所述废粉炭是来自于石油化工、精细化工、医药、食品、VOCs治理、水处理等行业产生的吸附饱和的废活性炭，吸附的介质包括有机物质、水、卤素、有害物质等。具体再生工艺中，废粉炭为使用过的200目以下的粉状物质。
本实用新型所述废有机溶剂精馏塔为现有技术所述废有机溶剂精馏设备。废有机溶剂进入精馏塔后经饱和蒸汽(0.3-1.6MPa、133-202℃)处理，废有机溶剂内的杂质(废有机溶剂杂质含量一般为5％-45％)一部分分解产生有机不凝气，另一部分形成精馏残渣。
所述废炭再生炉为现有废炭再生用的常规设备，其内分为干燥段和热解段，干燥段操作温度200-300℃，热解段操作温度500-800℃。
所述热解气体与有机不凝气混合进入高温焚烧炉，高温焚烧炉对热解气体与有机不凝气进行高温处理，高温焚烧炉内温度≥900℃，烟气停留时间≥2s。
优选方案中，本实用新型的协调再生装置中物质和热量协同利用，包括精馏残渣与粉炭混合成型；有机不凝气高温焚烧，余热蒸汽供废有机溶剂精馏使用。具体工艺中，物质协调再生时，废粉炭、精馏残渣和添加剂(如煤油、沥青等)的质量配比一般为100：5-35:5-20。
参见图1所示，本实用新型的废粉炭与废有机溶剂一体化协同再生装置包括废有机溶剂精馏塔2、废粉炭再生炉10、焚烧炉14和余热锅炉15；
所述废有机溶剂精馏塔设有有机不凝气出口4、再生溶剂出口、废有机溶剂进口、饱和蒸汽进口和精馏残渣排放口，其中有机不凝气出口和再生溶剂出口位于精馏塔的上部区域，废有机溶剂进口、饱和蒸汽进口和精馏残渣排放口位于精馏塔的下部区域；更具体的，有机不凝气体出口位于精馏塔的顶部，精馏残渣排放口位于精馏塔的底部，再生溶剂出口位于精馏塔的中上部，饱和蒸汽进口位于精馏塔的中下部；
所述废粉炭再生炉10设有废粉炭再生料进口、热源进口、再生炭出口和有机热解气体出口；其中废粉炭再生料进口和热源进口位于废碳粉再生炉的一端区域，再生炭出口和有机热解气体出口位于另一端区域；
所述焚烧炉上设有待焚烧物料进口和烟气出口；
所述有机热解气体出口与焚烧炉的待焚烧物进口连接；所述焚烧炉的烟气出口与余热锅炉连接，余热锅炉利用烟气中的余热产生饱和蒸汽经饱和蒸汽进口输入废有机溶剂精馏塔。
废有机溶剂1通过泵连续进入精馏装置2，精馏塔釜通入0.3-1.6MPa、133-202℃的饱和蒸汽16，废有机溶剂在精馏塔内气化分离，从塔中上部采出纯度合格的有机溶剂产品3；
废炭再生炉以天然气为燃料11，干燥段操作温度为200-300℃，热解段操作温度500-600℃；废炭再生炉10为回转设备，通过物料不断翻滚，强化传热与反应，完成再生反应的成品再生炭12从炉尾排出；
再生过程解析的有机热解气体13进入高温焚烧炉14，高温焚烧炉14操作温度900-1200℃，气体停留时间≥2s，保证烟气中二噁英等有毒有害成分完全分解；焚烧炉中产生的燃烧烟气进入余热锅炉15后，产生饱和蒸汽16，返回精馏塔2中使用。
进一步，从余热锅炉15出来的烟气进入烟气处理装置17，完成脱酸、除尘等净化后达标排放。
在上述方案基础上的另一些方案中，本实用新型的装置还包括混合装置8和成型装置9，所述混合装置与所述精馏残渣排放口连接，所述成型装置与混合装置连接，所述成型装置与所述废粉炭再生料进口连接。该方案中，精馏塔底连续排出的精馏残渣5(含有废溶剂中夹带的重组分、机械杂质等)与废粉末活性炭6、添加剂7，按照合理比例进行在混合装置中混合，混合后经成型装置(如挤压成型造粒机)成型，在成型装置中，结合添加剂的粘合作用，使粉炭和精馏残渣成型，达到具有一定粒径的规则再生原料(如颗粒状或柱状再生原料)，进入废炭再生炉10进行废碳粉再生；在废碳再生炉进行的热解过程中，精馏残渣作为活性炭制备的原料之一，可降低粉炭的用量，同时达到协同资源化利用精馏残渣的目的。
还有一些方案中，为充分回收并利用排放物，精馏塔上的有机不凝气出口与焚烧炉的待焚烧物进口连接。精馏装置塔顶来的有机不凝气4与再生过程解析的有机热解气体13混合进入高温焚烧炉14进行焚烧，过程中产生的烟气余热被回收生成饱和蒸汽。
以下是发明人提供的具体实施例，以对本实用新型做进一步详细解释说明。需要说明的是，以下示例性内容目的是确保本领域技术人员能够理解本实用新型，不是对本实用新型的进一步限定，本领域技术人员在本实用新型的发明构思基础上所做的等同替换，均在本实用新型的保护范围之内。
实施例：
如图1所示，该实施例的废粉炭与废有机溶剂一体化协同再生装置，包括废有机溶剂精馏塔2、废粉炭再生炉10、混合装置8、成型装置9、废炭再生炉10、高温焚烧炉14、余热锅炉15和烟气处理装置17；
精馏塔2的再生溶剂出口外接再生溶剂采出线3；精馏残渣出口5与混合装置8相连，有机不凝气出口4与高温焚烧炉14相连，余热锅炉蒸汽出口15与精馏塔的饱和蒸汽进口相连。
来自医药化工企业的废有机溶剂甲苯1，通过泵连续进入精馏装置2，精馏塔釜通入0.8MPa、170℃的饱和蒸汽16，甲苯废液在精馏塔内气化分离，从塔中上部采出纯度合格的甲苯产品3(纯度≥99.5％)；塔顶冷却回流后的不凝气4抽出送入废炭再生系统的高温焚烧炉14；
精馏塔底连续排出的精馏残渣5(含有废溶剂中夹带的重组分、机械杂质等)与来自水处理行业的废粉末活性炭6(粒径＜200目，碘值＜600，水分＜60％)、煤焦油7，按照质量比20：100:10的比例进行混合，混合后挤压成型，形成颗粒状或柱状再生原料，进入废炭再生炉10；废炭再生炉以天然气为燃料11，干燥段操作温度为200-300℃，热解段操作温度500-600℃；废炭再生炉10为回转设备，通过物料不断翻滚，强化传热与反应，完成再生反应的成品再生炭12(粒径4-8mm，碘值≥800，水分≤10％)从炉尾排出；
再生过程解析的有机热解气体13与精馏装置塔顶来的有机不凝气4混合进入高温焚烧炉14，高温焚烧炉14操作温度1100℃，气体停留时间≥2s，保证烟气中二噁英等有毒有害成分(主要来自废活性炭热脱附气体13)完全分解；燃烧烟气进入余热锅炉15，产生0.8MPa、170℃的饱和蒸汽16，返回精馏装置2使用；从余热锅炉15出来的烟气进入烟气处理装置17，完成脱酸、除尘等净化后达标排放。
Claims (6)
1.一种废粉炭与废有机溶剂一体化协同再生装置，其特征在于，包括废有机溶剂精馏塔、废粉炭再生炉、焚烧炉和余热锅炉；
所述废有机溶剂精馏塔上部设有有机不凝气出口和再生溶剂出口，下部设有废有机溶剂进口、饱和蒸汽进口和精馏残渣排放口；
所述废粉炭再生炉的一端设有废粉炭再生料进口和热源进口，另一端设有再生炭出口和有机热解气体出口；
所述焚烧炉上设有待焚烧物料进口和烟气出口；
所述有机不凝气出口和有机热解气体出口与焚烧炉的待焚烧物进口连接；所述焚烧炉的烟气出口与余热锅炉连接，余热锅炉利用烟气中的余热产生饱和蒸汽经饱和蒸汽进口输入废有机溶剂精馏塔。
2.根据权利要求1所述的废粉炭与废有机溶剂一体化协同再生装置，其特征在于，所述余热锅炉连接有烟气处理装置。
3.根据权利要求1所述的废粉炭与废有机溶剂一体化协同再生装置，其特征在于，还包括混合装置和成型装置，所述混合装置与所述精馏残渣排放口连接，所述成型装置与混合装置连接，所述成型装置与所述废粉炭再生料进口连接。
4.根据权利要求3所述的废粉炭与废有机溶剂一体化协同再生装置，其特征在于，所述混合装置上设有精馏残渣进口、废碳粉进口和添加剂进口，所述精馏残渣进口与精馏残渣排放口连接。
5.根据权利要求3所述的废粉炭与废有机溶剂一体化协同再生装置，其特征在于，所述成型装置选用挤压成型造粒机。
6.根据权利要求1所述的废粉炭与废有机溶剂一体化协同再生装置，其特征在于，所述有机不凝气出口与焚烧炉的待焚烧物进口连接。
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