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过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的方法及装置.pdf

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过热 蒸汽 碳化 印染 中间体 生产 废水 方法 装置
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摘要
申请专利号:

CN201610327626.2

申请日:

2016.05.17

公开号:

CN106006799A

公开日:

2016.10.12

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):C02F 1/04申请日:20160517|||公开
IPC分类号: C02F1/04; C10B53/00; C10B49/02; F22G5/02; F23G7/06; C01D5/16; C01D3/14; B01D45/12; C02F103/30(2006.01)N 主分类号: C02F1/04
申请人: 江?#25214;?#23572;等离子体科技有限公司
发明人: 符国华
地址: 215300 江苏省泰州市泰兴市黄桥工业园区韩庄路
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: ?#26412;?#36229;凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 代理人: 毕强
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610327626.2

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2016.11.09|||2016.10.12

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及有机废弃物处理设备技术领域,尤其是涉及一种过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的方法及装置。该方法将印染中间体H酸、T酸、对位酯的生产废水,经蒸馏浓缩(或低温脱盐),再经喷烘形成干粉废弃物,将该废弃物投入到过热蒸汽碳化炉连续无氧碳化,利用350℃-850℃的过热蒸汽碳化。该方法确保了碳化的均匀性,使COD含量降至500mg/kg以下,并保证了硫酸钠、氯化钠的回收利用。此项技术的推广解决了制约生产H酸、T酸、对位酯的环保技术的瓶?#20445;?#20174;而快速推动印染中间体的大规模的生产。

权利要求书

1.一种过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的方法,其特征在于,
包括如下步骤:
S1、将印染中间体的生产废水进行蒸馏浓缩以及喷烘形成干粉状
废弃物;
S2、将干粉废弃物作为物料通过送料单元送入至碳化单元内,利
用碳化螺旋送料器推进物料,以使物料能够均匀地接触过热蒸汽;
S3、控制过热蒸汽发生器生成350℃-850℃的过热蒸汽,并将
该温?#30830;?#22260;的过热蒸汽送入至碳化单元内对物料进行连续无氧碳化;
将碳化结束的物料通过水冷却式螺旋机送料机输送至收料箱内,以供
回收利用;
S4、将碳化过程产生的废气依次经第一旋风除尘器、第二旋风除
尘器送入至脱臭炉中,将脱臭炉的温度设定为850-1200℃,并对废
气中混杂的可燃气体进?#26800;?#19968;次燃烧;
S5、将由脱臭炉处理后的废气送入至过热蒸汽发生器中进?#26800;?#20108;
次燃烧,将过热蒸汽发生器的温度设定为850℃;
S6、将由过热蒸汽发生器处理后的废气经第三旋风除尘器送入至
导热油加温装置,利用废气携带的余热对导热油进行加温;
S7、将由导热油加温装置处理后的废气通过排废风机送入尾气终
端处理?#20302;?#36827;行最终洁净处理,并由烟囱高空排放。
2.根据权利要求1所述的过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的
方法,其特征在于,所述印染中间体包括H酸、T酸或对位酯。
3.根据权利要求1所述的过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的
方法,其特征在于,在碳化单元内选择设置碳化腔体,在碳化腔体内
设有碳化螺旋送料器和过热蒸汽送汽装置;将过热蒸汽送汽装置设置
于碳化单元的过热蒸汽进口端,且与过热蒸汽发生器的热交换部分连
接,过热蒸汽送汽装置用于调节过热蒸汽的输出;
而且,在碳化单元上还设有压力测定装置,所述压力测定装置、
碳化螺旋送料器分别与控制?#20302;?#36890;讯连?#21360;?br />
4.根据权利要求3所述的过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的
方法,其特征在于,根据干粉废弃物的处理量以及碳化难度,在碳化
单元内选择设置多个碳化腔体,且上下相邻两个碳化腔体之间的首尾
出料口与进料口垂直排放。
5.根据权利要求3所述的过热蒸汽连续无氧碳化有机废弃物的
装置,其特征在于,过热蒸汽发生器包括过热蒸汽燃烧炉、设置于过
热蒸汽燃烧炉内的第一热交换器以及设置于过热蒸汽燃烧炉一端的
第一燃烧器;
所述第一热交换器的出口端与所述过热蒸汽送汽装置通过管道
连接,?#20197;?#20004;者之间的管道上分别设有第一温度数据采集口、第二温
度数据采集口;所述第一温度数据采集口与第二温度数据采集口分别
与控制?#20302;?#36890;讯连接;
所述第一燃烧器的进气端连接有第一天?#40644;?#31649;道、第一空气管
道,所述第一天?#40644;?#31649;道上设有第一压力表和第一天?#40644;?#36827;气阀,所
述第一空气管道上设有第二压力表、第一空气进气阀和第一风机;
所述过热蒸汽燃烧炉上设有第一炉温数据采集口,所述第一炉温
数据采集口与控制?#20302;?#36890;讯连?#21360;?br />
6.根据权利要求5所述的过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的
方法,其特征在于,当环境中含有饱和蒸汽的情况下,将第一热交换
器的入口端直接连接饱和蒸汽源。
7.根据权利要求5所述的过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的
方法,其特征在于,当环境中不含有饱和蒸汽的情况下,将第一热交
换器的入口端连接有饱和蒸汽发生器;
所述饱和蒸汽发生器与第一热交换器的入口端之间的通道上设
有第六压力表,所述饱和蒸汽发生器上连接有安全阀、进水管道和出
水管道,所述进水管道上设有进水阀和水表,所述出水管道上设有出
水阀;
所述饱和蒸汽发生器的一端设置有第二燃烧器,所述第二燃烧器
的进气端连接有第二天?#40644;?#31649;道、第二空气管道,所述第二天?#40644;?#31649;
道上设有第三压力表和第二天?#40644;?#36827;气阀,所述第二空气管道上设有
第二风机和第二空气空气阀。
8.根据权利要求7所述的过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的
方法,其特征在于,所述脱臭炉的一端设置有第三燃烧器,所述第三
燃烧器的进气端连接有第三天?#40644;?#31649;道、第三空气管道,所述第三天
?#40644;?#31649;道上设有第四压力表和第三天?#40644;?#36827;气阀,所述第三空气管道
上设有第五压力表、第三空气进气阀和第三风机;所述脱臭炉上设有
第二炉温数据采集口,所述第二炉温数据采集口与控制?#20302;?#36890;讯连
接,用于检测脱臭炉内温度并反馈?#37327;?#21046;?#20302;?#36827;行决策,以使脱臭炉
的温度设定为850-1200℃。
9.根据权利要求3所述的过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的
方法,其特征在于,所述导热油加温装置连接有温控探头、进油阀和
排油阀,?#20197;?#23548;热油加温装置内设有第二热交换器,所述第二热交换
器的进口端与第三旋风除尘器连接,所述第二热交换器的出口端与排
废风机连?#21360;?br />
10.一种过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的装置,用于执行如
权利要求1-9中任一项所述的过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的
方法。

说明书

过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的方法及装置

技术领域

本发明涉及印染中间体处理方法技术领域,尤其是涉及一种过热
蒸汽碳化印染中间体生产废水的方法及装置。

?#23576;?#25216;术

H酸、T酸、对位酯是印染行业的染料中间体。目前,化工厂在
生产这三种中间体过程中,会产生大量高污染的生产废水。生产废水
常规的处理方法有很多种:臭氧-过氧化氢氧化预处理,乳状液膜法
处理,湿式空气氧化处理,络合萃取法等方法。现有技术中提供了一
种染料中间体H酸生产废水的处理方法,它只是公开了如何把H酸(并
未提及T酸、对位酯)生产废水如何变成固体废物的方法,碳化只是
简单提了300℃~800℃,并未提及到碳化的核心技术过热蒸汽,也
并未提及具体装置及具体的碳化方法。

目前,碳化的技术仅指使用简单的外热式或内热式热空气碳化技
术。对于外热式碳化装置和方法,是利用生物质燃料加热炉膛,再传
热碳化炉外壁,从而使炉内有机物碳化。或者使用外壳带夹套固定体
的加热装置,用导热媒体例如液态盐加温,从外壳传热碳化炉内物料。
此方法共同缺点是都是传热慢,能耗高,碳化不均匀,设备密封和热
媒体泄漏成致命问题。对于内热式碳化装置,通过加热空气达到碳化
所需温度,送入碳化炉内,热空气直接接触物料,但是热空气富含氧,
例如与H酸、T酸、对位酯生产废弃物中的硫酸钠,氯化钠很容易燃
烧融熔,碳化效果差,而且极易腐蚀设备,损坏设备。

因此,采用以上各种方法,都不能大幅?#21040;釮酸、T酸、对位酯
生产废水中高浓度的COD至500mg/kg以下,以上三种物质中所含萘、
苯?#24223;?#21015;的有机物也不能均匀碳化,造成碳化后废弃物中所含的硫酸
钠、氯化钠不能被充分的回收利用,造成资源的浪?#36873;?br />

发明内容

本发明的目的在于提供过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的方
法,以解决现有技术中存在的资源浪?#36873;?#30899;化效果差以及设备可靠性
不高的技术问题。

为解决上述技术问题,本发明提供一种过热蒸汽碳化印染中间体
生产废水的方法,包括如下步骤:

S1、将印染中间体的生产废水进行蒸馏浓缩以及喷烘形成干粉状
废弃物;

S2、将干粉废弃物作为物料通过送料单元送入至碳化单元内,利
用碳化螺旋送料器推进物料,以使物料能够均匀地接触过热蒸汽;

S3、控制过热蒸汽发生器生成350℃-850℃的过热蒸汽,并将
该温?#30830;?#22260;的过热蒸汽送入至碳化单元内对物料进行连续无氧碳化;
将碳化结束的物料通过水冷却式螺旋机送料机输送至收料箱内,以供
回收利用;

S4、将碳化过程产生的废气依次经第一旋风除尘器、第二旋风除
尘器送入至脱臭炉中,将脱臭炉的温度设定为850-1200℃,并对废
气中混杂的可燃气体进?#26800;?#19968;次燃烧;

S5、将由脱臭炉处理后的废气送入至过热蒸汽发生器中进?#26800;?#20108;
次燃烧,将过热蒸汽发生器的温度设定为850℃;

S6、将由过热蒸汽发生器处理后的废气经第三旋风除尘器送入至
导热油加温装置,利用废气携带的余热对导热油进行加温;

S7、将由导热油加温装置处理后的废气通过排废风机送入尾气终
端处理?#20302;?#36827;行最终洁净处理,并由烟囱高空排放。

进一?#38477;兀?#25152;述印染中间体包括H酸、T酸或对位酯。

进一?#38477;兀?#22312;碳化单元内选择设置碳化腔体,在碳化腔体内设有
碳化螺旋送料器和过热蒸汽送汽装置;将过热蒸汽送汽装置设置于碳
化单元的过热蒸汽进口端,且与过热蒸汽发生器的热交换部分连接,
过热蒸汽送汽装置用于调节过热蒸汽的输出;而且,在碳化单元上还
设有压力测定装置,所述压力测定装置、碳化螺旋送料器分别与控制
?#20302;?#36890;讯连?#21360;?br />

进一?#38477;兀?#26681;据废弃物的碳化难度及处置量,碳化腔体内的螺旋
送料器数量可设计为1个到4个。

进一?#38477;兀?#26681;据干粉废弃物的处理量以及碳化难度,在碳化单元
内选择设置多个碳化腔体,且上下相邻两个碳化腔体之间的首尾出料
口与进料口垂直排放。

进一?#38477;兀?#36807;热蒸汽发生器包括过热蒸汽燃烧炉、设置于过热蒸
汽燃烧炉内的第一热交换器以及设置于过热蒸汽燃烧炉一端的第一
燃烧器;所述第一热交换器的出口端与所述过热蒸汽送汽装置通过管
道连接,?#20197;?#20004;者之间的管道上分别设有第一温度数据采集口、第二
温度数据采集口;所述第一温度数据采集口与第二温度数据采集口分
别与控制?#20302;?#36890;讯连接;所述第一燃烧器的进气端连接有第一天?#40644;?br />管道、第一空气管道,所述第一天?#40644;?#31649;道上设有第一压力表和第一
天?#40644;?#36827;气阀,所述第一空气管道上设有第二压力表、第一空气进气
阀和第一风机;所述过热蒸汽燃烧炉上设有第一炉温数据采集口,所
述第一炉温数据采集口与控制?#20302;?#36890;讯连?#21360;?br />

进一?#38477;兀?#22312;环境中含有饱和蒸汽的情况下,将第一热交换器的
入口端直接连接饱和蒸汽源。

进一?#38477;兀?#22312;环境中不含有饱和蒸汽的情况下,将第一热交换器
的入口端连接有饱和蒸汽发生器;所述饱和蒸汽发生器与第一热交换
器的入口端之间的通道上设有第六压力表,所述饱和蒸汽发生器上连
接有安全阀、进水管道和出水管道,所述进水管道上设有进水阀和水
表,所述出水管道上设有出水阀;所述饱和蒸汽发生器的一端设置有
第二燃烧器,所述第二燃烧器的进气端连接有第二天?#40644;?#31649;道、第二
空气管道,所述第二天?#40644;?#31649;道上设有第三压力表和第二天?#40644;?#36827;气
阀,所述第二空气管道上设有第二风机和第二空气空气阀。

进一?#38477;兀?#25152;述脱臭炉的一端设置有第三燃烧器,所述第三燃烧
器的进气端连接有第三天?#40644;?#31649;道、第三空气管道,所述第三天?#40644;?br />管道上设有第四压力表和第三天?#40644;?#36827;气阀,所述第三空气管道上设
有第五压力表、第三空气进气阀和第三风机;所述脱臭炉上设有第二
炉温数据采集口,所述第二炉温数据采集口与控制?#20302;?#36890;讯连接,用
于检测脱臭炉内温度并反馈?#37327;?#21046;?#20302;?#36827;行决策,以使脱臭炉的温度
设定为850-1200℃。

进一?#38477;兀?#25152;述导热油加温装置连接有温控探头、进油阀和排油
阀,?#20197;?#23548;热油加温装置内设有第二热交换器,所述第二热交换器的
进口端与第三旋风除尘器连接,所述第二热交换器的出口端与排废风
机连?#21360;?br />

进一?#38477;兀?#20197;上导热油加温装置,只是余热利用的一种方法及装
置,也可?#23588;?#20854;他需余热使用的装置。

本发明?#22266;?#20379;一种过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的装置,用
于执行所述的过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的方法。

采用上述技术方案,本发明具有如下有益效果:该过热蒸汽碳化
印染中间体生产废水的方法确保了碳化的均匀性,使COD含量降至
500mg/kg以下,并保证了硫酸钠、氯化钠的回收利用。从根本上治
理了印染中间体废水难处理的世界性?#28895;猓?#21448;能使其中的盐(硫酸钠、
氯化钠等)回收再利用。此项技术的推广解决了制约生产H酸、T酸、
对位酯的环保技术的瓶?#20445;?#20174;而快速推动印染中间体的大规模的生
产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方
案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简
单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,
对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性?#25237;?#30340;前提下,还可
以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的装
置的结构示意图;

附图标记:

1-送料单元;2-碳化单元;3-出料单元;4-饱和蒸汽发生器;5-过热
蒸汽发生器;6-第一旋风除尘器;7-第二旋风除尘器;8-脱臭炉;9-
过热蒸汽燃烧炉;10-第三旋风除尘器;11-导热油加温装置;12-排
废风机;13-尾气终端处理?#20302;常?4-全?#20302;?#30005;气控制单元;15-热系
统的检测、采集与控制单元;16-碳化螺旋送料器;17-过热蒸汽送汽
装置;18-压力测定装置;19-第四温度数据采集口;20-进水阀;21-
出水阀;22-第二燃烧器;23-安全阀;24-第一热交换器;25-第一炉
温数据采集口;26-第一燃烧器;27-第一天?#40644;?#36827;气阀;28-第一空
气进气阀;29-蝶阀;30-蝶阀;31-第三燃烧器;32-第三天?#40644;?#36827;气
阀;33-第三空气进气阀;34-第二炉温数据采集口;35-蝶阀;36-
温控探头;37-进油阀;38-排油阀;39-第三温度数据采集口;40-
第一温度数据采集口;41-第二温度数据采集口;42-自动放料装置;
43-收料箱;44-第一压力表;45-第四压力表;46-第五压力表;47-
第二压力表;48-水表;49-第二热交换器;50-第二天?#40644;?#36827;气阀;
51-第三压力表;52-第二风机;53-第六压力表;54-控制阀门;55-
第一风机;56-第三风机。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方?#38468;?#34892;清楚、完整地描述,显
然,所描述的实施例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做出创造性?#25237;?br />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。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、
“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关
系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简
化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、
以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,
术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示
或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,
术语“安装”、“相连”、“连?#21360;?#24212;做广义理解,例如,可以是固定连
接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以
是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是
两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

结合图1所示,本实施例提供一种过热蒸汽碳化印染中间体生产
废水的方法,其包括如下步骤:

S1、将印染中间体的生产废水进行蒸馏浓缩(或低温脱盐)、喷
烘形成干粉废弃物;此?#22791;?#31881;废弃物含水量10%以下,硫酸钠15~70%
左右,氯化钠35%左右,萘、苯?#24223;?#21015;有机物30%左右,COD为180000~
500000mg/kg,将生产废水变成了一种高盐、高COD废弃物。

S2、将干粉废弃物作为物料通过送料单元1送入至碳化单元2
内,利用碳化螺旋送料器推进物料,以使物料能够均匀地接触过热蒸
汽。优选地,送料单元1中的螺旋式送料机优选为绞笼送料机和带搅
拌机的自动放料装置。本实施例中显示的是水平式送料也可设计成倾
斜式螺旋送料或交叉式两组或三组螺旋送料机,也可以设计成垂直式
斗式提升机和星型卸灰阀,具体主要根据用户场地情况和日处理量大
小设计上料机构。

S3、控制过热蒸汽发生器5生成350℃-850℃的过热蒸汽,并
将该过热蒸汽送入至碳化单元2内对物料进行连续无氧碳化;将碳化
结束的干粉废弃物通过水冷却式螺旋机送料机输送至收料箱内以供
回收利用。

可见,通过把干粉废弃物投入到碳化单元2内连续无氧碳化,利
用350℃-850℃的过热蒸汽碳化,碳化效率高,碳化均匀。而且,
处理后物料成分中的COD小于500mg/kg,水不溶物0.3%,硫酸钠纯
度很高。然后将碳化后的物料水溶后再过滤杂?#21097;?#21363;可将高纯度的硫
酸钠回收再利用。这样就达到了“治理环保的同?#20445;?#21448;保证了废弃物
资源化利用的效果,从而使生产染料中间体的化工企业,大幅降低了
生产成本,为规模化生产打下了良好的基础。

S4、将碳化过程产生的废气依次经第一旋风除尘器6、第二旋风
除尘器7送入至脱臭炉8中,将脱臭炉8的温度设定为850-1200℃,
并对废气中混杂的可燃气体进?#26800;?#19968;次燃烧。

S5、将由脱臭炉8处理后的废气送入至过热蒸汽发生器5中进行
第二次燃烧,将过热蒸汽发生器5的温度设定为850℃。

S6、将由过热蒸汽发生器5处理后的废气经第三旋风除尘器10
送入至导热油加温装置11,利用废气携带的余热对导热油进行加温;

S7、将由导热油加温装置11处理后的废气通过排废风机12送入
尾气终端处理?#20302;?3进行最终洁净处理,并由烟囱高空排放。

进一?#38477;兀?#21360;染中间体包括H酸、T酸或对位酯中的一种或几种
组合。解决了制约生产H酸、T酸、对位酯的环保技术的瓶?#20445;?#20174;而
快速推动印染中间体的大规模的生产。

为了更清楚地阐述该方法的具体步骤,可?#21248;?#19979;几个具体实施例
简要说明。

本实施例在碳化单元2内选择设置碳化腔体,在碳化腔体内设有
碳化螺旋送料器16和过热蒸汽送汽装置17;将过热蒸汽送汽装置17
设置于碳化单元2的过热蒸汽进口端,且与过热蒸汽发生器5的热交
换部分连接,过热蒸汽送汽装置17用于调节过热蒸汽的输出;

而且,在碳化单元2上还设有压力测定装置18,压力测定装置
18、碳化螺旋送料器16分别与控制?#20302;?#36890;讯连?#21360;?br />

进一?#38477;兀?#26681;据干粉废弃物的处理量以及碳化难度,碳化腔体内
的螺旋送料器的数量可设计为一根到四根。

更进一?#38477;兀?#26681;据干粉废弃物的处理量以及碳化难度,在碳化单
元2内选择设置多个(包括1个,2个,3个等)碳化腔体,且上下
相邻两个碳化腔体之间的首尾出料口与进料口垂直排放。

本实施例过热蒸汽发生器5包括过热蒸汽燃烧炉9、设置于过热
蒸汽燃烧炉9内的第一热交换器24以及设置于过热蒸汽燃烧炉9一
端的第一燃烧器26;第一热交换器24的出口端与过热蒸汽送汽装置
17通过管道连接,?#20197;?#20004;者之间的管道上分别设有第一温度数据采
集口40、第二温度数据采集口41;第一温度数据采集口40与第二温
度数据采集口41分别与控制?#20302;?#36890;讯连接,其作用为用于检测温度
信息并反馈?#37327;?#21046;?#20302;?#20013;进行决策。

具体地,第一燃烧器26的进气端连接有第一天?#40644;?#31649;道、第一
空气管道,第一天?#40644;?#31649;道上设有第一压力表44和第一天?#40644;?#36827;气
阀27,第一空气管道上设有第二压力表47、第一空气进气阀28和第
一风机55;第一燃烧器26的点火方向朝向第一热交换器24,通过控
制上述各个阀门、压力表以及风机实现对温度的控制。此外,在过热
蒸汽燃烧炉9上设有第一炉温数据采集口25,第一炉温数据采集口
25与控制?#20302;?#36890;讯连接,其作用同样为用于检测温度信息并反馈至
控制?#20302;?#20013;进行决策。

本实施例在外部含有饱和蒸汽的情况下,将第一热交换器的入口
端直接连接饱和蒸汽源。

此外,在外部不含有饱和蒸汽的情况下,将第一热交换器的入口
端连接有饱和蒸汽发生器4;饱和蒸汽发生器4与第一热交换器24
的入口端之间的通道上设有第六压力表53,而?#20197;?#39281;和蒸汽发生器4
上还连接有安全阀23、进水管道和出水管道,进水管道上设有进水
阀20和水表48,出水管道上设有出水阀21;此外,饱和蒸汽发生器
4的一端设置有第二燃烧器22,第二燃烧器22的进气端连接有第二
天?#40644;?#31649;道、第二空气管道,第二天?#40644;?#31649;道上设有第三压力表51
和第二天?#40644;?#36827;气阀50,第二空气管道上设有第二风机52。通过控
制各个阀门、压力表与风机实现调节点火过程。其中,饱和水蒸汽是
指在一个大气压下,温度为100℃的水蒸汽。饱和水蒸汽可以通过提
高压力来提高温度,压力达22Mpa,临界温度为373℃,超过此温度后,
即时提高压力也无法生成更高的温度。而过热蒸汽可以在正常压力下
达到1000℃以上的高温。过热蒸汽与加热空气的蒸发速度比较实验
结果,160℃以上的过热蒸汽蒸发速度比高温空气快。从社会效益、
经济效益上讲,过热蒸汽有机物可以达到更好的效果。

本实施例中脱臭炉8的一端设置有第三燃烧器31,第三燃烧器
31的进气端连接有第三天?#40644;?#31649;道、第三空气管道,第三天?#40644;?#31649;
道上设有第四压力表45和第三天?#40644;?#36827;气阀32,第三空气管道上设
有第五压力表46、第三空气进气阀33和第三风机56;此外,在脱臭
炉8上设有第二炉温数据采集口34,第二炉温数据采集口34与控制
?#20302;?#36890;讯连接,用于检测脱臭炉8内温度并反馈?#37327;?#21046;?#20302;?#36827;行决
策,以使脱臭炉8的温度设定为850-1200℃。

本实施例中导热油加温装置11连接有温控探头36、进油阀37
和排油阀38,?#20197;?#23548;热油加温装置11内设有第二热交换器49,第二
热交换器49的进口端与第三旋风除尘器10连接,第二热交换器49
的出口端与排废风机12连?#21360;?#31532;二热交换器49优选为呈迂回的弯折
状。

?#26723;?#35828;明的是,其他具体部件及相应地步骤可参看下面的实施例
二。该过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的方法确保了碳化的均匀
性,COD含量降至500mg/kg以下,并保证了硫酸钠、氯化钠的回收
利用。从根本上治理了印染中间体废水难处理的世界性?#28895;猓?#21448;能使
其中的盐(硫酸钠、氯化钠等)回收再利用。此项技术的推广解决了
制约生产H酸、T酸、对位酯的环保技术的瓶?#20445;?#20174;而快速推动印染
中间体的大规模的生产。

实施例二

本实施例?#22266;?#20379;一种过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的装置,
用于执行所述的过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的方法。

如图1所示,该装置包括控制?#20302;?#20197;及分别与控制?#20302;?#36890;讯连接
的送料单元1、碳化单元2、出料单元3、第一旋风除尘器6、第二旋
风除尘器7、脱臭炉8、过热蒸汽发生器5、第三旋风除尘器10、导
热油加温装置11、排废风机12和尾气终端处理?#20302;?3;送料单元1
与碳化单元2、出料单元3依次连接;碳化单元2设有过热蒸汽进口
端和废气出口端,过热蒸汽进口端与过热蒸汽发生器5的热交换部分
连接,废气出口端与第一旋风除尘器6、第二旋风除尘器7以及脱臭
炉8依次连接;其中,脱臭炉8与过热蒸汽发生器5的炉腔部分、第
三旋风除尘器10、导热油加温装置11、排废风机12和尾气终端处理
?#20302;?3依次连?#21360;?br />

?#26723;?#35828;明的是,对于控制?#20302;?#32780;言,其具体形式并不局限,能够
完成对上述各个部件自动化控制即可。举例说明:控制?#20302;?#21487;分为全
?#20302;?#30005;气控制单元14和热?#20302;?#30340;检测、采集与控制单元15;当然,
为满足用户要求,还可搭配人机界面触摸屏,达到轻松操作的目的。
此处不再一一赘述。

为了更加清楚地理解本实施中的各个部件的结构组成与工作原
理,可参见如下优选实施例。

本实施例中的送料单元1包括设置于碳化单元2一端的螺旋式
送料机,螺旋式送料机的入口端设有自动放料装置42;具体地,螺
旋式送料机优选为绞笼送料机和带搅拌机的自动放料装置42,自动
放料装置42的下端设有控制阀门54。本实施例中图1示出了水平式
送料,当然也可设计成倾斜式送料,或交叉式两组或三组送料机。也
可设计成垂直的斗式提升机?#26377;?#22411;卸灰阀。具体主要根据用户场地情
况和日处理量大小而确定机器高度,从而最终设计上料机构。

本实施例中的送料单元1包括设置于碳化单元2另一端的水冷式
螺旋收料机,水冷式螺旋收料机连接有收料箱43,水冷式螺旋收料
机与碳化单元2之间的管道上设有第四温度数据采集口19,第四温
度数据采集口19与控制?#20302;?#36890;讯连接,其作用为用于检测温度并反
馈?#37327;?#21046;?#20302;?#36827;行决策。其中,优选地,送料单元1为带夹套的水冷
式的螺旋收料机。

本实施例中碳化单元2在其内部设有高温的碳化腔体,在该碳化
腔体内设有碳化螺旋送料器16和过热蒸汽送汽装置17;对应地,过
热蒸汽送汽装置17位于碳化单元2的过热蒸汽进口端,且与过热蒸
汽发生器5连接;此外,在碳化单元2上还设有压力测定装置18,
压力测定装置18、碳化螺旋送料器16分别与控制?#20302;?#36890;讯连接,从
而实现自动控制有机废弃物的高温碳化。

本实施例中的过热蒸汽发生器5包括过热蒸汽燃烧炉9、设置于
过热蒸汽燃烧炉9内的第一热交换器24以及设置于过热蒸汽燃烧炉
9一端的第一燃烧器26;第一热交换器24的出口端与过热蒸汽送汽
装置17通过管道连接,?#20197;?#20004;者之间的管道上分别设有第一温度数
据采集口40、第二温度数据采集口41;第一温度数据采集口40与第
二温度数据采集口41分别与控制?#20302;?#36890;讯连接,其作用为用于检测
温度信息并反馈?#37327;?#21046;?#20302;?#20013;进行决策。

具体地,第一燃烧器26的进气端连接有第一天?#40644;?#31649;道、第一
空气管道,第一天?#40644;?#31649;道上设有第一压力表44和第一天?#40644;?#36827;气
阀27,第一空气管道上设有第二压力表47、第一空气进气阀28和第
一风机55;第一燃烧器26的点火方向朝向第一热交换器24,通过控
制上述各个阀门、压力表以及风机实现对温度的控制。

此外,在过热蒸汽燃烧炉9上设有第一炉温数据采集口25,第
一炉温数据采集口25与控制?#20302;?#36890;讯连接,其作用同样为用于检测
温度信息并反馈?#37327;?#21046;?#20302;?#20013;进行决策。

本实施例中,若有饱和蒸汽源,可将饱和蒸汽源直接连通于过热
蒸汽发生器5,这样就无需额外设置饱和蒸汽发生器4。否则,还需
要在第一热交换器24的入口端连接有饱和蒸汽发生器4。

具体地,饱和蒸汽发生器4与第一热交换器24的入口端之间的
通道上设有第六压力表53,而?#20197;?#39281;和蒸汽发生器4上还连接有安
全阀23、进水管道和出水管道,进水管道上设有进水阀20和水表48,
出水管道上设有出水阀21;此外,饱和蒸汽发生器4的一端设置有
第二燃烧器22,第二燃烧器22的进气端连接有第二天?#40644;?#31649;道、第
二空气管道,第二天?#40644;?#31649;道上设有第三压力表51和第二天?#40644;?#36827;
气阀50,第二空气管道上设有第二风机52。通过控制各个阀门、压
力表与风机实现调节点火过程。

其中,饱和水蒸汽是指在一个大气压下,温度为100℃的水蒸汽。
饱和水蒸汽可以通过提高压力来提高温度,压力达22Mpa,临界温度
为373℃,超过此温度后,及时提高压力也无法生成更高的温度。而
对应地,过热蒸汽可以在正常压力下达到1000℃以上的高温。过热
蒸汽与加热空气的蒸发速度比较实验结果,160℃以上的过热蒸汽蒸
发速度比高温空气快。从社会效益、经济效益上讲,过热蒸汽有机物
可以达到更好的效果。

本实施例中,第一旋风除尘器6、第二旋风除尘器7以及第三旋
风除尘器10可分别对应包括蝶阀29、蝶阀30以及蝶阀35,上述这
些蝶阀可设计成手动或自动控制,也可设计成两个联动,当然蝶阀也
可设计成星型卸灰阀此处并不局限。

本实施例中在脱臭炉8的一端设置有第三燃烧器31,第三燃烧
器31的进气端连接有第三天?#40644;?#31649;道、第三空气管道,第三天?#40644;?br />管道上设有第四压力表45和第三天?#40644;?#36827;气阀32,第三空气管道上
设有第五压力表46、第三空气进气阀33和第三风机56;此外,在脱
臭炉8上设有第二炉温数据采集口34,第二炉温数据采集口34与控
制?#20302;?#36890;讯连?#21360;?br />

本实施例中导热油加温装置11连接有温控探头36、进油阀37
和排油阀38,?#20197;?#23548;热油加温装置11内设有第二热交换器49,第二
热交换器49的进口端与第三旋风除尘器10连接,第二热交换器49
的出口端与排废风机12连?#21360;?#31532;二热交换器49优选为呈迂回的弯折
状。

本实施例中排废风机12与第二热交换器49的出口端之间的管道
上设有第三温度数据采集口39,第三温度数据采集口39与控制?#20302;?br />通讯连?#21360;?br />

本实施例中尾气终端处理?#20302;?3内设有活性碳吸附装置、脱硫
装置以及脱硝装置中?#25105;?#19968;种或几种组合。其中,主要是根据所处理
的有机废弃物的不同而最终排放的尾气而设计。当然,尾气终端处理
?#20302;?3的具体形式并不局限,可选择采用现有技术中的冷?#27492;?#21644;洗
涤塔结构,即,尾气终端处理?#20302;?3包括依次相连的冷?#27492;?#21644;洗涤
塔。

该过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的装置的工作过程为:

将待处理的有机废弃物通过自动放料装置42,经送料单元1送
入碳化单元2内,螺旋式送料机既推进物料,又同时起到将物料均匀
接触过热蒸汽的作用,从而保证碳化均匀。

开机?#20445;?#39318;先打开自来水进水阀20、第二空气进气阀、第二天
?#40644;?#36827;气阀50、第二风机52以及压力表控制进入量,启动第二燃烧
器22,饱和蒸汽发生器4工作,安全阀23过载保护。启动过热蒸汽
发生器5,打开第一天?#40644;?#36827;气阀27,第一空气进气阀28,第一风
机55以及压力表控制输入量。过热蒸汽燃烧炉9对进入第一热交换
器24的饱和水蒸汽进行加温,制成的过热蒸汽温度由第一炉温数据
采集口25控制。而且其产生的过热蒸汽通过过热蒸汽送汽装置17
送入碳化单元2,第一温度数据采集口40、第二温度数据采集口41
与热?#20302;?#30340;检测、采集与控制单元15、全?#20302;?#30005;气控制单元14联动
控制?#20302;?#36816;行。

压力测定装置18、螺旋式送料机与控制?#20302;?#32852;动,有机废弃物
高温碳化。螺旋式送料机数量可根据所处置的有机废弃物的碳化难度
和处理量设计成一根到四根。产生的干馏瓦斯经第一旋风除尘器6、
第二旋风除尘器7送入脱臭炉8进行燃烧。

打开第三天?#40644;?#36827;气阀32,第三空气进气阀33,第三风机56
以及压力表参与控制,打开第三燃烧器31,设定脱臭炉8温度850~
1100℃,由第二炉温数据采集口34联动控制?#20302;?#36816;行,启动脱臭炉
8对送入的废气燃烧,洁净处理。洁净处理后的废气送入过热蒸汽燃
烧炉9进行二次燃烧,过热蒸汽燃烧炉9的炉温由第一炉温数据采集
口25、第一温度数据采集口40与第二温度数据采集口41联动控制
?#20302;?#36816;行。二次洁净处理的废气经第三旋风除尘器10进入导热油加
温装置11,然后经第二热交换器49,由排废风机12送入尾气终端处
理?#20302;?3。导热油加温装置11是将经二次燃烧的尾气的余热充分利
用,可以加温导热油,也可以?#23588;?#39281;和蒸汽装置;或者单独加热温水
或?#23588;?#20854;他需要加热的装置。导热油的循环加温工作,同时由进油阀
37,排油阀38,温控探头36,高温油泵及其它辅助装置配合。尾气
终端处理?#20302;?3可根据碳化的有机废弃物不同,最终尾气排放检测
数据的结果,进行常规设计和配置。

综上,本实施例中主要采用的技术手段总结如下:

一、根据有机废弃物碳化所需的温度,选择300℃-1000℃范围
内的过热蒸汽送入碳化炉(碳化单元)内,使碳化炉内的物料与过热
蒸汽充分均匀的混合接触。进一?#38477;兀?#36807;热蒸汽是将普通饱和水蒸汽
加热脱水而成,升温快,成本很低。因为是直接接触有机废弃物故碳
化速度快,效率高。

二、将水通过饱和蒸汽发生器制成100℃以上的饱和水蒸汽送入
过热蒸汽发生器,利用天?#40644;?#29123;烧加热,通过内部的换热器?#20302;?#24555;速
制成1000℃左右的过热蒸汽。

三、根据有机废弃物碳化所需的特定温度,通过温度采集控制系
统将特定100℃~1000℃区间温度的过热蒸汽送入碳化炉,碳化有机
废弃物。

四、过热蒸汽送入碳化炉内,使炉内的有机废弃物与过热蒸汽充
分的混合接触。

五、碳化炉内的螺旋推进器,除推进有机废弃物前行作用外,同
时还将有机废弃物充分均匀的暴?#23545;?#36807;热蒸汽中,使有机废弃物充分
均匀高效碳化。

六、为保证本装置为无氧碳化,将碳化炉设计为负压碳化炉,通
过抽真空装置和进出料密封装置来完成,保证空气不进入碳化炉内,
送入碳化炉的过热蒸汽为脱水的高温汽体也是不含氧气,所以本装置
为真正意义上的无氧碳化炉。

七、碳化炉内螺旋推进器进一步确保了碳化的有机废弃物充分、
混合、直接接触过热蒸汽。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,
而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,
本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载
的技术方?#38468;?#34892;修改,或者对其中部分或者全部技术特征进?#26800;?#21516;替
换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各
实施例技术方案的范围。

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本文标题:过热蒸汽碳化印染中间体生产废水的方法及装置.pdf
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