一種基於噴射迴轉乾燥的廢鹽乾燥焚燒淨化裝置的製作方法

2023-06-21 18:48:11

本發明涉及化工廢鹽處理再生技術領域，尤其涉及的是一種基於噴射迴轉乾燥的廢鹽乾燥焚燒淨化裝置。

背景技術：

工業廢鹽中同時含有大量的有機或無機雜質，不能直接用作工業原料鹽，更不能用於食用或醫用，大部分廠家將其堆存起來。這種鹽長期堆存不僅大量佔用場地，還對環境構成巨大威脅，鹽和雜質極易流失，鹽化周圍土壤，危及周圍植被，同時對周圍江河、水源、稻田等造成汙染。因此，利用合適的工藝和設備，回收利用這種工業廢鹽作工業原料鹽，不僅可以消除汙染，充分利用寶貴的鹽資源，還可以為廠家產生利潤。所以回收利用鹽資源具有巨大的社會效益和良好的經濟效益。

在對工業廢鹽中的有機雜質的去除通常進行加熱乾燥處理。需要將廢鹽加熱到很高的溫度，以保證讓儘可能多的有機質分解或者汽化，但是顆粒細化的廢鹽在加熱過程中容易發生熔化，一旦發生溶化，就會發生嚴重的結塊現象，嚴重影響後續的處理步驟。溫度控制的太低，又無法達到有效的有機質去除效果，因此在此過程中如何儘可能提高加熱溫度，又保證加熱溫度的穩定均一是十分重要的問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供了一種基於噴射迴轉乾燥的廢鹽乾燥焚燒淨化裝置。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種基於噴射迴轉乾燥的廢鹽乾燥焚燒淨化裝置，包括流化乾燥床、粉碎分選塔和噴射迴轉乾燥焚燒器，所述流化乾燥床的物料出口與所述粉碎分選塔的入口連接，所述分選乾燥塔的出口通過第一旋風分離器與中間料倉連接，中間料倉的出口連接所述噴射迴轉乾燥焚燒器的進料口，其特徵在於：所述噴射迴轉乾燥焚燒器包括迴轉料筒，所述迴轉料筒傾斜設置，在迴轉料筒位置較高的一端的端面上設置有進料口和排氣口，在迴轉料筒位置較低的一端的端面上設置有出料口和進氣口，在迴轉料筒的外側還設置有加熱夾套，所述加熱夾套固定設置，不隨迴轉料筒轉動，所述加熱夾套與迴轉料筒的傾斜方向和角度相同，在加熱夾套外還設置有煙氣夾套，所述加熱夾套被煙氣夾套覆蓋的外壁部分設置有噴射孔，在煙氣夾套上設置煙氣進口，在加熱夾套上設置煙氣出口。

作為對上述方案的進一步改進，所述煙氣夾套的長度小於加熱夾套的長度，煙氣夾套設置在加熱夾套位置較低的一端。

作為對上述方案的進一步改進，所述煙氣夾套呈扇形設置於加熱夾套下方。

作為對上述方案的進一步改進，所述加熱夾套的外形呈圓臺狀，其位置較低的一端的直徑比位置較高的一端直徑大，在加熱夾套內壁設置有折流板，所述折流板垂直於所述迴轉筒體的軸線設置。

作為對上述方案的進一步改進，加熱夾套上設置的煙氣出口與迴轉筒體的進氣口連接。

作為對上述方案的進一步改進，在所述迴轉乾燥筒的出料口連接有快速流化床，所述快速流化床的出口通過第二旋風分離器與成品料倉連接。

作為對上述方案的進一步改進，所述第二旋風分離器的空氣出口與噴射迴轉乾燥焚燒器的進氣口連接。

作為對上述方案的進一步改進，所述流化乾燥床緊鄰所述粉碎分選塔設置，所述流化乾燥床的固相出口和氣相出口均與粉碎分選塔的塔體內腔連通。

作為對上述方案的進一步改進，所述粉碎分選塔的空氣進口設置於其塔壁的切線方向，在粉碎分選塔的塔內還設置有破碎葉片，破碎葉片的水平高度介於空氣進口的水平高度和流化乾燥床物料出口的水平高度之間。

作為對上述方案的進一步改進，所述煙氣出口與粉碎分選塔的空氣進口和流化乾燥床的氣相進口連接，第一旋風分離器的空氣出口與燃燒器的進口連接。

本發明相比現有技術具有以下優點：分段加熱升溫，綜合利用煙氣的動能與熱能能量利用率高；利用煙氣在通過噴射孔時的極高速度，衝擊迴轉料筒的外壁，將滯流層吹散，大大提高熱傳遞的效率，能夠使得迴轉料筒的筒壁溫度得到大幅度的提升，同時加熱夾套不隨迴轉料筒轉動，加熱夾套內的煙氣能夠得到迴轉料筒的攪動，使其受熱較為均勻；加熱夾套形狀的特殊設計能夠保證煙氣流速，減小滯流層厚度，提高傳熱效率。

附圖說明

圖1是實施例1中本發明的結構示意圖。

圖2是實施例1中噴射迴轉乾燥焚燒器的結構示意圖。

圖3是實施例1中煙氣夾套處的徑向剖面圖。

圖4是實施例2中本發明的結構示意圖。

圖5是實施例2中噴射迴轉乾燥焚燒器的結構示意圖。

圖6是實施例2中煙氣夾套處的徑向剖面圖。

圖7是流化乾燥床和粉碎分選塔的結構示意圖。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。

實施例1

如圖1、2、3和7所示，一種基於噴射迴轉乾燥的廢鹽乾燥焚燒淨化裝置，包括流化乾燥床1、粉碎分選塔2和噴射迴轉乾燥焚燒器5，所述流化乾燥床1的物料出口與所述粉碎分選塔2的入口連接，所述分選乾燥塔的出口通過第一旋風分離器4與中間料倉4連接，中間料倉4的出口連接所述噴射迴轉乾燥焚燒器5的進料口511，其特徵在於：所述噴射迴轉乾燥焚燒器5包括迴轉料筒51，所述迴轉料筒51傾斜設置，在迴轉料筒51位置較高的一端的端面上設置有進料口511和排氣口514，在迴轉料筒51位置較低的一端的端面上設置有出料口512和進氣口513，在迴轉料筒51的外側還設置有加熱夾套52，所述加熱夾套52固定設置，不隨迴轉料筒51轉動，所述加熱夾套52與迴轉料筒51的傾斜方向和角度相同，在加熱夾套52外還設置有煙氣夾套54，所述加熱夾套52被煙氣夾套54覆蓋的外壁部分設置有噴射孔53，在煙氣夾套54上設置煙氣進口541，在加熱夾套52上設置煙氣出口521。廢鹽中最難處理的部分是其中含有的有機物，通常的加熱乾燥處理僅僅能去除一部分，無法將其全部去除，長時間的高溫焙燒很容易造成鹽粒熔化，而溫度太低或者加熱時間不夠又無法使全部的有機物分解。本方案通過使用流化床乾燥器結合破碎分選塔對廢鹽進行預熱和預處理，將其中一部分低沸點的有機物去除，同時將廢鹽打碎篩選，使所有的鹽粒中含有的有機物均暴露出來，再通過噴射迴轉乾燥焚燒器5將剩餘的有機物氧化充分後去除。在此過程中溫度的控制非常重要，要在加熱均勻的同時，保證物料的溫度穩定。常用的迴轉窯裝置一般直接利用熱煙氣對物料直接加熱，一方面會造成煙氣中的雜質帶進物料中，另外煙氣供熱雖然能夠達到供熱較穩定，但是其熱值含量相對較低，無法滿足大量處理時使用，制約了處理能力。高溫高壓的煙氣通過煙氣進口541進入煙氣夾套54內，通過噴射孔53流向加熱夾套52，煙氣夾套54內的壓力比加熱夾套52內的壓力高出2～5個大氣壓，煙氣在通過噴射孔53時的速度非常高，高速的煙氣衝擊迴轉料筒51的外壁，能夠將滯流層吹散，使得熱傳遞的效率大大提高，能夠使得迴轉料筒51的筒壁溫度得到大幅度的提升。煙氣衝擊迴轉料筒51筒壁後流速降低，通過加熱夾套52上設置的煙氣出口521流出。通過這樣的方式能夠實現對迴轉筒體的均勻加熱，燃燒後的煙氣直接進入夾套，由於迴轉筒體在不停轉動，能夠攪動煙氣，使煙氣在加熱夾套52內能夠做圍繞迴轉筒體的運動，延長了在加熱夾套52內的停留時間，能量利用效率高。

所述煙氣夾套54的長度小於加熱夾套52的長度，煙氣夾套54設置在加熱夾套52位置較低的一端。由於迴轉料筒51的加熱要求從進料口511到出料口512溫度逐漸升高，有利於熱量的充分利用，將煙氣夾套54隻設置與加熱夾套52底部的位置，能夠讓迴轉料筒51的出口端溫度儘量提高，同時衝擊後的煙氣流經加熱夾套52其他部位，充分利用煙氣中的熱量，利於降低生產成本提高經濟性。

所述煙氣夾套54呈圓環形設置於加熱夾套52外部。

加熱夾套52上設置的煙氣出口521與迴轉筒體51的進氣口513連接。煙氣衝擊迴轉料筒51後在加熱夾套52內流動的過程中溫度逐漸降低，流速也隨之減小，顆粒物的含量會因沉降大大減少，此時的煙氣尚含有一定的熱量，將其通入迴轉筒體51內，一方面能夠將汽化的雜質帶走，同時還能夠與廢鹽顆粒直接換熱充分利用能量。

在加熱夾套52內壁設置有折流板522，所述折流板522垂直於所述迴轉筒體51的軸線設置。折流板522能夠保證煙氣能夠環繞迴轉筒體51的全部外壁，增大傳熱面積，保證處理效果。

所述加熱夾套52的外形呈圓臺狀，其位置較低的一端的直徑比位置較高的一端直徑大，在加熱夾套52內壁設置有折流板，所述折流板垂直於所述迴轉筒體的軸線設置。由於煙氣在流動過程中溫度逐漸降低，體積會迅速減小，為保證其流速不會大幅下降，通過減小加熱夾套52的直徑，使得流速得到一定保證，從而有效保證對迴轉筒體進料前段的供熱。

所述流化乾燥床1緊鄰所述粉碎分選塔2設置，所述流化乾燥床1的固相出口12和氣相出口11均與粉碎分選塔2的塔體內腔連通。通常情況下，流化乾燥床1的氣相與固相會分開收集處理，利於分離。但是本方案中將其一同通入破碎分選塔中，一方面能夠延長兩相的接觸時間，充分利用能量，另一方面也增加了破碎分選塔中通入的氣量，使得鹽粒能夠更輕易的浮起，減少破碎分選塔需要的煙氣流量。在破碎分選塔中，高溫煙氣從空氣進口22進入後，其帶入的熱能用於加熱鹽粒，動能用於吹起運輸鹽粒。通常情況下煙氣帶入的熱能過多，無法充分利用，通過這樣的方案補充動能，節約了用氣量。

所述粉碎分選塔2的空氣進口22設置於其塔壁的切線方向，在粉碎分選塔2的塔內還設置有破碎葉片21，破碎葉片21的水平高度介於空氣進口22的水平高度和流化乾燥床1物料出口的水平高度之間。流化乾燥床1中的物料落入破碎分選塔後，會被破碎葉片21打散後分散於塔腔內，在快速的切向風的帶動下，分散的鹽粒會螺旋向上運動，顆粒較小的鹽粒，能夠從塔頂的出口進入第一旋風分離器4，而顆粒較大的鹽粒與塔內壁摩擦後動能損失較大，最終會重新下落，與破碎葉片21再次接觸，破碎成小顆粒，重複螺旋上升與下落的運動，直至能夠從塔頂逃逸。由於大顆粒的鹽粒全部都是因為有機物的粘連造成的，而夾雜在顆粒內的有機物是最難汽化出來的，通過這樣的方案，使得粘連的顆粒能夠得到破碎，將內部的有機物暴露出來，使得乾燥處理的效果達到最佳；同時在這樣的設計中，還能夠有針對性的將鹽粒處理到合適的尺寸，利於後續在噴射迴轉乾燥焚燒器5內的高溫焚燒。

所述煙氣出口521與粉碎分選塔2的空氣進口22和流化乾燥床1的氣相進口13連接，第一旋風分離器4的空氣出口與燃燒器53的進口連接。將煙氣通入粉碎分選塔2和流化乾燥床1中，一方面能夠將汽化的有機物帶走，同時還能夠與廢鹽顆粒直接換熱充分利用能量，此外燃燒的煙氣中含有一定量的水蒸氣，由於水蒸氣與鹽粒的親和性比有機物好，水蒸氣會將鹽粒表面的有機質置換出來，加速有機廢物的汽化，使得處理效率和處理效果均得到提升。由於廢鹽中的有機物分解或者氣化後隨著氣相帶出，直接排放會造成二次汙染，同時，此部分氣體中還帶有一些熱量，將其通入燃燒器53中用於助燃，能夠將有機物徹底分解，同時，還能夠回收氣體中的熱量，使得能量的綜合利用效率提升。

實施例2

如圖4、5、6和7所示，一種基於噴射迴轉乾燥的廢鹽乾燥焚燒淨化裝置，所述煙氣夾套54呈扇形設置於加熱夾套52下方。由於加熱夾套52不隨迴轉料筒51轉動，由於重力的作用，物料在迴轉料筒51內主要集中於底部，因此集中在迴轉料筒51底部進行供熱能夠更大成都的提高能量的利用效率，同時煙氣衝擊迴轉料筒51後會自發流向高處，最終通過煙氣出口521流出。

在所述迴轉乾燥筒的出料口512連接有快速流化床6，所述快速流化床6的出口通過第二旋風分離器7與成品料倉8連接。第二旋風分離器7的空氣出口與噴射迴轉乾燥焚燒器5的進氣口513連接。在快速流化床6內通入富含氧氣的溫度超過800℃的高溫煙氣，在快速流化床6內鹽粒與煙氣成柱塞流的方式流動，煙氣與鹽粒的接觸時間短，鹽粒表面的一些難去除的有機物通過高溫焚燒能夠得到去除，同時由於接觸時間短，不會造成鹽粒熔化。高溫煙氣與鹽粒換熱後溫度降低，正好適合在噴射迴轉乾燥焚燒器5內使用。能量利用效率高。

其他同實施例1。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。