CN215667168U - 一种水泥窑旁路放风脱氯灰提钾*** - Google Patents
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Abstract
本申请涉及工业固体废弃物资源化处理技术领域，具体公开了一种水泥窑旁路放风脱氯灰提钾***，沿着液体的流动方向，包括依次连通的水洗搅拌单元、固液分离单元、加热蒸发单元和冷却结晶单元；所述水洗搅拌单元上连接有清水进水单元、用于通入脱氯灰的进料单元和用于添加除铬剂的加药单元。本申请采用水洗除氯技术解决旁路放风灰中高氯问题，提高水泥混合材消纳脱氯灰的能力，使脱氯灰直接在水泥厂内得到合理处置，与此同时，提取脱氯灰中高浓度的氯化钾，生产合格的农业用氯化钾产品，实现脱氯灰的高附加值利用，且整个过程无三废产生，提高了水泥企业绿色环保的企业形象。
Description
技术领域
本申请属于化工领域，涉及工业固体废弃物资源化处理技术，更具体地说，它涉及一种水泥窑旁路放风脱氯灰提钾***。
背景技术
水泥窑协同处置已成为生活垃圾、市政污泥及危险废物等固废处置的重要途径。但是，水泥窑协同处置固废会导致窑内碱、氯、硫含量增加并在窑内循环富集，易造成窑内结皮、堵塞或产生包心料、大料球等问题，尤其在窑尾烟室部分的碱、氯和硫化合物浓度超标时，不仅会导致烟室、分解炉和部分旋风筒出现结皮、堵塞的现象，而且***排放也达到不标准，严重时甚至会导致***减产、停产，严重影响***的正常运行。
为避免碱、氯、硫在窑***中循环富集，企业采用旁路放风技术来缓解此问题。旁路放风技术是指在水泥窑窑尾烟室部位，开设放风口，放出部分高温窑气和粉尘，减少碱、氯、硫的富集，减少窑内结皮和堵塞现象，从而提高了水泥熟料产品的品质。一般，旁路放风技术中，高温窑气经过降温、除尘后排入大气；而收集的粉尘则通过配料入库均化或丢弃。但是，人们发现，高温烟气经过降温、除尘后排入大气，一般难以满足环保排放的要求，而粉尘的丢弃也会污染环境。
所以，为了对环境的污染，需要充分利用水泥窑旁路放风中收集的灰尘。相关技术中，人们将水泥窑旁路放风中收集的脱氯灰用作水泥混合材料，用于生产水泥。但是，根据国标规定，脱氯灰在普通硅酸盐水泥中允许的用量不能超过水泥总质量的5%，脱氯灰在矿渣水泥中允许的用量不能超过水泥总质量的8%。所以，将脱氯灰用作水泥材料时，其掺量受限，水泥企业并不能直接全部消耗。也有人用“冶金烧结电除尘灰生产氯化钾的技术”从脱氯灰中提取氯化钾，但是，发明人发现，该技术水洗完的灰渣、氯化钠废水没有合适去处，导致环保要求不达标。
实用新型内容
本申请提供一种水泥窑旁路放风脱氯灰提钾***，本申请固液分离后的滤渣可直接用作水泥混合材料，而滤液加热蒸发、冷却结晶后提取的高浓度氯化钾用于生产钾肥，使用本申请的***不仅热耗低，且整个过程无工业三废产生，在实现低成本的废物利用的同时绿色环保，不污染环境。
本申请提供一种水泥窑旁路放风脱氯灰提钾***，采用如下的技术方案：
一种水泥窑旁路放风脱氯灰提钾***，沿着液体的流动方向，包括依次连通的水洗搅拌单元、固液分离单元、加热蒸发单元和冷却结晶单元；
所述水洗搅拌单元上连接有清水进水单元、用于通入脱氯灰的进料单元和用于添加除铬剂的加药单元。
通过采用上述技术方案，来自进料单元脱氯灰、来自加药单元的除铬剂与来自清水进水单元的清水在水洗搅拌单元混合，进行水洗，随后进入固液分离单元进行固液分离，分离后的滤渣可直接用于生产水泥；滤液进入加热蒸发单元进行加热蒸发，随后冷却结晶，可得到结晶盐，结晶盐与氯化钾可用于生产钾肥，从而实现脱氯灰高附加值利用。
本申请中，脱氯灰直接与除铬剂混合，然后再与清水混合进行水洗，处理流程短，可节约时间和成本，提高处理效率；此外，除铬效果更好，极大的减少了滤饼中的铬含量，使滤饼可直接用于水泥材料，减小了水泥熟料中六价铬超标的风险。
本申请中，清水与脱氯灰按重量比为（1-5）：1混合，提高水泥混合材消纳脱氯灰的能力，且得到的滤饼相对较少，可完全被水泥厂消耗，使脱氯灰直接在水泥厂内得到合理处置，不存在堆放或丢弃的问题，有利于保护环境。
本申请的脱氯灰来自水泥窑旁路放风体统排出的窑灰。所述清水与脱氯灰的重量比为（2-4）：1。
优选的，所述加热蒸发单元与水洗搅拌单元之间连接有第一回流泵，所述第一回流泵的进水端与加热蒸发单元连接，所述第一回流泵的出水端与水洗搅拌单元连接。
优选的，所述冷却结晶单元与水洗搅拌单元之间连接有第二回流泵，所述第二回流泵的进水端与冷却结晶单元连接，所述第二回流泵的出水端与水洗搅拌单元连接。
通过采用上述技术方案，将加热蒸发和/或冷却结晶过程中的废水循环至步骤S1中作为部分洗涤水，在节约用水的同时，可实现废水的零排放。使用本申请的***，不仅热耗低，且整个过程无工业三废产生，在实现低成本的废物利用的同时绿色环保，不污染环境。
优选的，所述固液分离单元包括板框压滤机。
水洗后，有较多的Ca(OH)2沉淀生成，固液分离难度较大，所以，为了加快固液分离的效率，采用板框压滤机，从而可加快固液分离效率。
优选的，所述固液分离单元上连接有通气管，所述通气管远离固液分离单元的一端连接有储气瓶。
通过采用上述技术方案，在滤液中通入CO2 ，可有效降低滤液中Ca2+的浓度和滤液的pH，从而可减少后续滤液加热蒸发时出现的结垢，有利于提高加热蒸发的效率。
优选的，所述通气管与储气瓶可拆卸连接。
通过采用上述技术方案，通气管与储气瓶可拆卸连接，有利于更换储气瓶，从而有利于***更好的运行。
优选的，所述固液分离单元上连接有pH检测器。
通过采用上述技术方案，可通过pH检测器检测滤液的pH，从而来控制CO2的加入量，控制CO2的加入量的操作简单，易于实施，且很直观。
优选的，所述固液分离单元上连接有滤渣收装置，所述冷却结晶单元上连接有结晶盐收集装置。
通过采用上述技术方案，滤渣收装置用于收集过滤后的滤渣，从而方便将滤渣集中应用与水泥生产；结晶盐收集装置可用于收集结晶盐，从而有利于将结晶盐的存放和集中用于生产钾肥。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请采用水洗除氯技术解决旁路放风灰中高氯问题，提高水泥混合材消纳脱氯灰的能力，使脱氯灰直接在水泥厂内得到合理处置，与此同时，提取脱氯灰中高浓度的氯化钾，生产合格的农业用氯化钾产品，实现脱氯灰的高附加值利用，提高水泥企业绿色环保的企业形象；
2、本申请中，加热蒸发和/或冷却结晶产生的废水内循环参与水洗，整个过程无工业三废产生，在实现低成本的废物利用的同时绿色环保，不污染环境；
3、脱氯灰直接与除铬剂混合，然后再与清水混合进行水洗，除铬效果更好，使滤饼可直接用于水泥材料，减小了水泥熟料中六价铬超标的风险。
附图说明
图1是本申请实施例水泥窑旁路放风脱氯灰提钾***的示意图。
图2是本申请实施例固液分离单元的示意图。
附图说明：1、水洗搅拌单元；11、清水进水单元；12、进料单元；13、加药单元；2、固液分离单元；21、通气管；211、储气瓶；22、pH检测器；23、滤渣收装置；24、子分离装置；3、加热蒸发单元；4、冷却结晶单元； 41、结晶盐收集装置；5、第一回流泵；6、第二回流泵。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
如图1所示，一种水泥窑旁路放风脱氯灰提钾***，沿着液体的流动方向，包括依次连通的水洗搅拌单元1、固液分离单元2、加热蒸发单元3和冷却结晶单元4。
水洗搅拌单元1上连接有清水进水单元11、进料单元12和加药单元13。清水进水单元11用于向水洗搅拌单元1提供清水，清水进水单元11可以是清水池；进料单元12用于向水洗搅拌单元1提供通入脱氯灰，进料单元12可以是储灰箱，将水泥窑旁路放风***中的灰收集在储灰箱中，然后通入水洗搅拌单元1；加药单元13用于向水洗搅拌单元1提供除铬剂，加药单元13可以是密封的加药加药箱，在其他实施方式中，也可以不设置加药单元13，直接人工将除铬剂投入水洗搅拌单元1。水洗搅拌单元1可以是水洗搅拌装置。
如图1、2所示，固液分离单元2上连接有滤渣收装置23，用于收集过滤后的滤渣；经过子分离装置24的液体流向加热蒸发单元3。固液分离单元2上连接有通气管21，通气管21上可拆卸连接有储气瓶211，储气瓶211中储存有CO2，通气管21用于向固液分离后的滤液中通入CO2；固液分离单元2上连接有pH检测器22，通过pH检测器22检测滤液的pH，从而来控制CO2的加入量，控制CO2的加入量的操作简单，易于实施。固液分离单元2可以是板框压滤机。本申请中，通气管21与固液分离单元2上连接有子分离装置24，子分离装置24用于分离含CO2的混合液，从而去除混合液中的氢氧化钙。本申请中，通气管21一端连接在子分离装置24上，另一端一端可拆卸连接有储气瓶211。
加热蒸发单元3与水洗搅拌单元1之间连接有第一回流泵5，第一回流泵5的进水端与加热蒸发单元3连接，第一回流泵5的出水端与水洗搅拌单元1连接；加热蒸发单元3可以是蒸发装置。
冷却结晶单元4与水洗搅拌单元1之间连接有第二回流泵6，第二回流泵6的进水端与冷却结晶单元4连接，第二回流泵6的出水端与水洗搅拌单元1连接；冷却结晶单元4上连接有结晶盐收集装置 41，将结晶盐收集在结晶盐收集装置 41中，有利于集中处理，即集中生产钾肥。冷却结晶单元4可以是冷却结晶器。
水泥窑旁路放风脱氯灰提钾流程：
来自进料单元12的脱氯灰、来自加药单元13的除铬剂与来自清水进水单元11的清水在水洗搅拌单元1混合，进行水洗，随后进入固液分离单元2进行固液分离，分离后的滤渣收集在滤渣收装置23，随后可用于生产水泥；而分离后的滤液与来自通气管21中的CO2混合，随后进入子分离装置24进行分离，分离后的滤液进入加热蒸发单元3进行加热蒸发，随着加热温度上升，氯化钾的溶解度变化较大，而氯化钠的溶解度变化很小，高温下的饱和溶液冷却，氯化钾将大量析出，而氯化钠析出很少，随后冷却结晶，可得到结晶盐，将结晶盐收集在结晶盐收集装置 41中，用于集中生产钾肥，从而实现脱氯灰高附加值利用。
加热蒸发单元3产生的废水通过第一回流泵回流至水洗搅拌单元1，参与脱氯灰水洗，冷却结晶单元4产生的废水通过第二回流泵回流至水洗搅拌单元1，参与脱氯灰水洗，整个过程无工业三废产生，在实现低成本的废物利用的同时绿色环保，不污染环境。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种水泥窑旁路放风脱氯灰提钾***，其特征在于：沿着液体的流动方向，包括依次连通的水洗搅拌单元(1)、固液分离单元(2)、加热蒸发单元(3)和冷却结晶单元(4)；
所述水洗搅拌单元(1)上连接有清水进水单元(11)、用于通入脱氯灰的进料单元(12)和用于添加除铬剂的加药单元(13)。
2.根据权利要求1所述的水泥窑旁路放风脱氯灰提钾***，其特征在于：所述加热蒸发单元(3)与水洗搅拌单元(1)之间连接有第一回流泵(5)，所述第一回流泵(5)的进水端与加热蒸发单元(3)连接，所述第一回流泵(5)的出水端与水洗搅拌单元(1)连接。
3.根据权利要求1或2所述的水泥窑旁路放风脱氯灰提钾***，其特征在于：所述冷却结晶单元(4)与水洗搅拌单元(1)之间连接有第二回流泵(6)，所述第二回流泵(6)的进水端与冷却结晶单元(4)连接，所述第二回流泵(6)的出水端与水洗搅拌单元(1)连接。
4.根据权利要求1所述的水泥窑旁路放风脱氯灰提钾***，其特征在于：所述固液分离单元(2)包括板框压滤机。
5.根据权利要求1所述的水泥窑旁路放风脱氯灰提钾***，其特征在于：所述固液分离单元(2)上连接有通气管(21)，所述通气管(21)远离固液分离单元(2)的一端连接有储气瓶(211)。
6.根据权利要求5所述的水泥窑旁路放风脱氯灰提钾***，其特征在于：所述通气管(21)与储气瓶(211)可拆卸连接。
7.根据权利要求6所述的水泥窑旁路放风脱氯灰提钾***，其特征在于：所述固液分离单元(2)上连接有pH检测器(22)。
8.根据权利要求1所述的水泥窑旁路放风脱氯灰提钾***，其特征在于：所述固液分离单元(2)上连接有滤渣收装置(23)，所述冷却结晶单元(4)上连接有结晶盐收集装置(41)。
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|---|---|---|---|---|
| CN113548680A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-10-26 | 北京金隅北水环保科技有限公司 | 一种水泥窑旁路放风脱氯灰提钾方法和*** |
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