CN111618076A - 一种基于微波裂解法的工业废盐处理*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于微波裂解法的工业废盐处理***，其特征在于：所述处理***包括依次相连的进料***、微波裂解炉、微波***、出料***以及尾气处理***；所述进料***采用密封进料方式；微波裂解炉的整体采用卧式结构，最内侧为石英材料制成的石英炉体，石英炉体外壁上固定安装有传动齿轮，传动齿轮与设置在微波裂解炉最外层的金属支架上的电机相连，使得石英炉体能够绕中心轴转动；所述石英炉体内壁还设置有凸起的提升筋，便于在旋转时将工业废盐抬升至预定高度，使搅拌更加均匀；本发明可实现工业有机废盐的高效无害化处理，同时解决在微波裂解过程中出现的受热不均和工业废盐熔融结块的问题。具有处理效率高，能耗低，产品无害化等优点。
Description
技术领域
本发明属于环境保护和工业废弃物处理技术领域，具体涉及一种微波裂解工业废盐***。
背景技术
工业废盐指工业生产过程中排出的各种废渣、粉尘及其它废物。工业领域有很多企业在生产过程中有废盐产生。如在有机合成工业、精细化学品工业、农药工业等诸多行业常常在产物纯化阶段需要通过碱化和酸化的方法对合成产物或中间产物进行提纯的过程中，产生大量的含盐废水，都常常具有相当的毒性，难以处理，因此这些废盐溶液的存放成为行业内的重要问题，目前很多企业为了减少废液量，都采用加热蒸干的方法将废盐溶液蒸发为废盐，这确实大大降低了废物体积，但生成的废盐同样难以处置。
工业废盐中含有大量的有毒有害物质，目前已经被环保部门列入危废名录。由于大部分企业并没有处理工业废盐的能力，只能堆积存放，而这不但导致了严重的环境隐患，也为相关企业带来了巨大的环保压力。
盐是一种重要的化工原料，也是极为宝贵的国家战略资源，回收利用工业废盐作为工业原料用盐，不仅可以消除对环境的污染，还可以充分利用宝贵的盐资源，将副产资源化，实现循环经济。目前，对工业废盐资源化的处理工艺有化学法、高温煅烧法和高温热解法，其中高温热解法是采用最为普遍的。
与常规热解技术相比，微波热解技术具有加热速度快、效率高、加热均匀、以及易于控制等优点。
在使用微波对工业有机废盐进行加热裂解时，由于其加热效率高、升温速度快，若微波照射不均，将会使局部温度过高，超过废盐的熔点，出现熔融结块的现象，影响裂解效率。同时微波本身还存在会被金属反射的特性，故在微波能量传输至工业废盐的路径中应减少金属部件的使用量，避免影响加热效率。
工业废盐中包含的有机废物在高温裂解的过程中会与氧气反应产生二噁英等有害气体，为降低、杜绝其产生，微波裂解过程应在无氧或贫氧的条件下进行。
发明内容
本发明公开了一种基于微波裂解法的工业废盐处理***。该***可在密闭贫氧的环境下，使用微波连续将工业废盐中的有机高分子化合物或者有机碳水化合物加热至600℃，使其发生挥发、裂解，得到含有一定灰分和碳的工业盐，产生的可燃气进入二燃室高温燃烧，热量可经余热回收***回收，作为热源供应有需求的地方使用，后续尾气经烟气净化***脱酸、除尘、去除二噁英及重金属等有害物质后排入大气。
具体的本发明的技术方案为：一种基于微波裂解法的工业废盐处理***，包括依次相连的进料***、微波裂解炉、微波***、出料***以及尾气处理***；所述进料***采用密封进料方式；
所述的微波裂解炉的整体采用卧式结构；微波裂解炉最内侧为石英材料制成的石英炉体，石英炉体外壁上固定安装有传动齿轮，传动齿轮与设置在微波裂解炉最外层的金属支架上的电机相连，使得石英炉体能够绕中心轴转动；所述石英炉体内壁还设置有凸起的提升筋，便于在旋转时将工业废盐抬升至预定高度，使搅拌更加均匀；所述石英炉体两端分别设置有第一密封盖和第二密封盖，与石英炉体间采用动密封连接，第一密封盖、和第二密封盖在石英炉体转动时固定不动；所述第一密封盖设置有与进料***相连接的进料口；第一密封盖上还设置有与出料***相连的出料口；所述第一密封盖上还设置有用于观察炉内状况的观察窥口；第二密封盖材质为透微波材质，微波馈口中输出的微波穿过第二密封盖到达工业废盐上；所述第二密封盖上设置有与尾气处理***相连的出气口；所述第二密封盖上还设置有防爆阀；石英炉体及第一密封盖、第二密封盖外还设置有保温层；所述保温层外设置有金属支撑架，支撑架包围整个石英炉体及第一密封盖、第二密封盖，用于起到支撑和吸收多余微波能量的作用。
进一步的，所述进料***与微波裂解***连接处为一个密封储料仓；所述进料***采用螺旋方式送料，以保证送料速度均匀；所述进料***在送料的过程中对工业废盐进行烘干，以除去水蒸气，烘干温度在100-300℃。
进一步的，所述的密封储料仓，包括第一插板阀、第二插板阀、第二螺旋送料装置、真空泵以及密封储料仓体，干燥后的废盐在第一螺旋送料机构的作用下运送至密封储料仓体，此时第一插板阀打开，第二插板阀关闭；当储料仓体内废盐量到达预设值时，第一螺旋送料装置停止送料，第一插板阀关闭，真空泵开始工作，真空度达到预期值后，真空泵停止工作，第二插板阀打开，第二螺旋送料装置开始工作，将废盐输送至裂解炉内；裂解炉内料位到指定值后，第二螺旋送料装置停止工作，第二插板阀关闭，第一插板阀打开，第一螺旋送料装置开始工作。
进一步的，所述微波***特征在于工作频率为915±25MHz，采用2个最大功率为75KW的微波电源供能，不同工况下的功率可调，微波加热功率为55％-70％。
进一步的，所述出料***在当炉体内部的参数达到相应的参数值时，自动出料，并通过出料箱的料位计不断的自动检测料位，出料箱满，则自动更换出料箱。
进一步的，尾气处理***包括二燃室、碱洗塔及烟囱，对产生的尾气进行高温燃烧，脱酸、去除二噁英及重金属有害物质，达到排放标准后排入大气。
进一步的，含有机杂质的工业废盐在被破碎、研磨至预定尺寸的颗粒后送入进料***，在进料***中被烘干并输送至微波裂解炉；通过微波照射使废盐温度上升至预设值并保持，在升温及保温过程中对废盐进行搅拌，使其受热均匀，避免结块；裂解后的盐经出料***引出冷却，以供后续进一步处理；裂解过程中产生的气体经尾气处理***处理达标后排出至大气。
进一步的，该***采用微波将工业废盐中的有机物加热至600℃，使其发生脱附、裂解，得到含有灰分和碳的工业盐，产生的可燃气进入二燃室高温燃烧，热量经余热回收***回收，作为热源供应有需求的地方使用。
进一步的，所述石英炉体内壁设置有凸起的提升筋，与石英炉体一体成型，其形状为矩形、梯形以及半圆形之一，用于在旋转时将工业废盐抬升至较高高度，使搅拌更加均匀。
有益效果：
1、本发明使用密封进料***，降低了在微波裂解过程中炉体内的氧含量，从源头上减少了二噁英等有害气体的产生，配合后续的尾气处理***可有效的保证排放气体的安全无毒。
2、本发明中的微波裂解炉为卧式结构，微波裂解炉中的石英内炉体在电机的带动下绕中心轴线旋转，同时炉壁上还设置有凸起的提升筋。在微波裂解过程中，工业废盐被提升抬起，在达到高点后在重力的作用下落下，使工业废盐均匀接受微波照射，受热均匀，避免了熔融结块现象的发生。
3、本发明中的微波裂解炉外还包括有保温层和金属支架。保温层可防止在裂解过程中热量的散失，提高能量利用效率，降低能耗。金属之间将整个石英微波裂解炉包裹在内，可有效防止微波外泄，降低风险。
4、本发明可实现工业有机废盐的高效无害化处理，同时解决在微波裂解过程中出现的受热不均和工业废盐熔融结块的问题。具有处理效率高，能耗低，产品无害化等优点。
附图说明
图1是***布局示意图；
图2是微波裂解炉结构示意图；
图3是送料***结构示意图；
图4是尾气处理***示意图；
图5是密封储料仓结构示意图；
图6是裂解炉体结构简图。
图中标号：1-进料***；2-微波裂解炉；3-微波***；4-尾气处理***；5-出料***；6-第一密封盖；7-石英炉体；8-保温层；9-金属支撑架；10-第二密封盖；11-尾气引出管；12-防爆阀；13-微波输入窗口；14-传动齿轮；15-密封出料装置；16密封储料仓；17-第一螺旋送料机构；18粉碎炉；19-二燃室；20-碱洗塔；21-烟囱；22-第一插板阀；23-第二插板阀；24-第二螺旋送料机构；25-真空泵；26-密封储料仓体；27-提升筋。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1所示的一种基于微波裂解法的工业废盐处理***，包括进料***1、微波裂解炉2、微波***3、出料***5以及尾气处理***4。
参见图3，进料***1包括粉碎机18、第一螺旋送料机构17以及密封储料仓16。粉碎机18可将原始工业废盐粉碎、研磨至合适尺寸，便于后续干燥和裂解；螺旋送料机构17可将粉碎后的工业废盐均匀输送至密封储料仓16中，并在送料的过程中对工业废盐进行烘干，烘干温度为100-300℃；密封储料仓16为密封结构，保证在工业废盐进入微波裂解炉的过程中处于密封环境。
参见图2所示，微波裂解炉2最内侧为石英材料制成的石英炉体7，石英炉体7外壁上固定安装有传动齿轮14，传动齿轮14与设置在微波裂解炉2最外层的金属支架9上的电机相连，使得石英炉体7可绕中心轴转动。参见图1、图6，所述石英炉体7内壁还设置有凸起的提升筋27，与石英炉体一体成型，其形状优选矩形、梯形以及半圆形。便于在旋转时将工业废盐抬升至较高高度，使搅拌更加均匀。所述石英炉体7两端分别设置有第一密封盖6、和第二密封盖10，与石英炉体7间采用动密封连接，第一密封盖6、和第二密封盖10在石英炉体7转动时固定不动。所述第一密封盖6设置有与进料***1相连接的进料口；第一密封盖6上还设置有与出料***5相连的出料口；所述第一密封盖6上还设置有可观察炉内状况的观察窥口。第二密封盖10材质为透微波材质，例如陶瓷，微波馈口中输出的微波可穿过第二密封盖10到达工业废盐上；所述第二密封盖10上设置有与尾气处理***4相连的出气口11；所述第二密封盖10上还设置有防爆阀12。石英炉体7及第一密封盖6、第二密封盖10外还设置有保温层8，以保证裂解过程中温度不快速下降，降低能耗。所述保温层外为金属支撑架9，金属支撑架9包围整个石英炉体7及第一密封盖6、第二密封盖10，起到支撑和吸收多余微波能量的作用。
结合图5所示的密封储料仓，包括第一插板阀22、第二插板阀23、第二螺旋送料装置24、真空泵25以及密封储料仓体26。干燥后的废盐在第一螺旋送料机构17的作用下运送至密封储料仓体26，此时第一插板阀22打开，第二插板阀23关闭。当储料仓体26内废盐量到达预设值时，第一螺旋送料装置17停止送料，第一插板阀22关闭，真空泵25开始工作，真空度达到预期值后，真空泵25停止工作。第二插板阀23打开，第二螺旋送料装置24开始工作，将废盐输送至裂解炉内。裂解炉内料位到指定值后，第二螺旋送料装置24停止工作，第二插板阀23关闭，第一插板阀22打开，第一螺旋送料装置17开始工作。
微波***3工作频率为915±25MHz，采用2个最大功率为75KW的微波电源供能，不同工况下的功率可调，微波加热功率为55％-70％。
出料***5当炉体内部的参数达到相应的参数值时，自动出料，并通过出料箱的料位计不断的自动检测料位，出料箱满，则自动更换出料箱。
参见图4所示，尾气处理***4包括二燃室19、碱洗塔20及烟囱21等，可对产生的尾气进行高温燃烧，脱酸、去除二噁英及重金属等有害物质，达到排放标准后排入大气。
本发明的***将含有机杂质的工业废盐在被破碎、研磨至合适尺寸的颗粒后送入进料***，在进料***中被烘干并输送至微波裂解***。通过微波照射使废盐温度上升至预设值并保持，在升温及保温过程中对废盐进行搅拌，使其受热均匀，避免结块。裂解后的盐经出料***引出冷却，以供后续进一步处理。裂解过程中产生的气体经尾气处理***处理达标后排出至大气。
本发明的***可在密闭贫氧的环境下，使用微波连续将工业废盐中的有机高分子化合物或者有机碳水化合物加热至600℃，使其发生挥发、裂解，得到含有一定灰分和碳的工业盐，产生的可燃气进入二燃室高温燃烧，热量可经余热回收***回收，作为热源供应有需求的地方使用，后续尾气经烟气净化***脱酸、除尘、去除二噁英及重金属等有害物质后排入大气。
本发明可有效处理工业废盐中的有机物，在消除了工业废盐对环境污染的同时，还得到了可回收利用的工业盐，提高了资源利用率。
同时本发明采用微波裂解法裂解工业废盐，具有穿透性好、加热效率高、加热均匀，微波加热裂解同步、物料反应均匀彻底的优点，同时微波裂解炉可不间断进出料作业，实现连续稳定运行，大大提高了处理效率。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
Claims (9)
1.一种基于微波裂解法的工业废盐处理***，其特征在于：所述处理***包括依次相连的进料***、微波裂解炉、微波***、出料***以及尾气处理***；所述进料***采用密封进料方式；
所述的微波裂解炉的整体采用卧式结构；微波裂解炉最内侧为石英材料制成的石英炉体，石英炉体外壁上固定安装有传动齿轮，传动齿轮与设置在微波裂解炉最外层的金属支架上的电机相连，使得石英炉体能够绕中心轴转动；所述石英炉体内壁还设置有凸起的提升筋，便于在旋转时将工业废盐抬升至预定高度，使搅拌更加均匀；所述石英炉体两端分别设置有第一密封盖和第二密封盖，与石英炉体间采用动密封连接，第一密封盖、和第二密封盖在石英炉体转动时固定不动；所述第一密封盖设置有与进料***相连接的进料口；第一密封盖上还设置有与出料***相连的出料口；所述第一密封盖上还设置有用于观察炉内状况的观察窥口；第二密封盖材质为透微波材质，微波馈口中输出的微波穿过第二密封盖到达工业废盐上；所述第二密封盖上设置有与尾气处理***相连的出气口；所述第二密封盖上还设置有防爆阀；石英炉体及第一密封盖、第二密封盖外还设置有保温层；所述保温层外设置有金属支撑架，支撑架包围整个石英炉体及第一密封盖、第二密封盖，用于起到支撑和吸收多余微波能量的作用。
2.根据权利要求1所述的一种基于微波裂解法的工业废盐处理***，其特征在于：
所述进料***与微波裂解***连接处为一个密封储料仓；所述进料***采用螺旋方式送料，以保证送料速度均匀；所述进料***在送料的过程中对工业废盐进行烘干，以除去水蒸气，烘干温度在100-300℃。
3.根据权利要求1所述的一种基于微波裂解法的工业废盐处理***，其特征在于：
所述的密封储料仓，包括第一插板阀、第二插板阀、第二螺旋送料装置、真空泵以及密封储料仓体，干燥后的废盐在第一螺旋送料机构的作用下运送至密封储料仓体，此时第一插板阀打开，第二插板阀关闭；当储料仓体内废盐量到达预设值时，第一螺旋送料装置停止送料，第一插板阀关闭，真空泵开始工作，真空度达到预期值后，真空泵停止工作，第二插板阀打开，第二螺旋送料装置开始工作，将废盐输送至裂解炉内；裂解炉内料位到指定值后，第二螺旋送料装置停止工作，第二插板阀关闭，第一插板阀打开，第一螺旋送料装置开始工作。
4.根据权利要求1所述的一种基于微波裂解法的工业废盐处理***，其特征在于：
所述微波***特征在于工作频率为915±25MHz，采用2个最大功率为75KW的微波电源供能，不同工况下的功率可调，微波加热功率为55％-70％。
5.根据权利要求1所述的一种基于微波裂解法的工业废盐处理***，其特征在于：
所述出料***在当炉体内部的参数达到相应的参数值时，自动出料，并通过出料箱的料位计不断的自动检测料位，出料箱满，则自动更换出料箱。
6.根据权利要求1所述的一种基于微波裂解法的工业废盐处理***，其特征在于：
尾气处理***包括二燃室、碱洗塔及烟囱，对产生的尾气进行高温燃烧，脱酸、去除二噁英及重金属有害物质，达到排放标准后排入大气。
7.根据权利要求1所述的一种基于微波裂解法的工业废盐处理***，其特征在于：
含有机杂质的工业废盐在被破碎、研磨至预定尺寸的颗粒后送入进料***，在进料***中被烘干并输送至微波裂解炉；通过微波照射使废盐温度上升至预设值并保持，在升温及保温过程中对废盐进行搅拌，使其受热均匀，避免结块；裂解后的盐经出料***引出冷却，以供后续进一步处理；裂解过程中产生的气体经尾气处理***处理达标后排出至大气。
8.根据权利要求1所述的一种基于微波裂解法的工业废盐处理***，其特征在于：
该***采用微波将工业废盐中的有机物加热至600℃，使其发生脱附、裂解，得到含有灰分和碳的工业盐，产生的可燃气进入二燃室高温燃烧，热量经余热回收***回收，作为热源供应有需求的地方使用。
9.根据权利要求1所述的一种基于微波裂解法的工业废盐处理***，其特征在于：
所述石英炉体内壁设置有凸起的提升筋，与石英炉体一体成型，其形状为矩形、梯形以及半圆形之一，用于在旋转时将工业废盐抬升至较高高度，使搅拌更加均匀。
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