1.本发明涉及pcb油墨渣处理技术领域,特别涉及一种油墨渣无氧热解处理装置及方法。
背景技术:2.印刷线路板(printed circuit board,pcb)是重要的电子部件,为电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体。pcb油墨是指pcb制作中所采用的油墨,其由颜料、联结剂、有机溶剂、辅助剂等多种组分组成,是制作pcb板中重要的一环。pcb先采用油墨印制/喷涂、曝光显影处理后,再经碱液清除残留油墨而形成碱性高含有机/无机废水,后经离心/压滤等工艺操作将其中的固体成分分离出来后而成为油墨渣。
3.pcb在整个电子产品中具有不可替代性,任何电子设备或产品均需配备。随着国内pcb产业规模不断扩大,pcb专用油墨市场需求量也快速发展,相应产生的油墨渣量逐年增加。鉴于油墨渣具有高毒高污染性等特点,若不及时加以处理,油墨渣的不断积存不但会占用大量的土地,而且对周围的土壤、水体、空气都将造成严重的污染。同时油墨渣为危险废物(hw12,国家危险废物名录(2021年版)),若不加以处理消除危害因素,对于企业的可持续发展也会产生较大的影响。因此无论从社会生态环境因素或者是企业自身的可持续性发展因素来看,寻求一种高效经济的处理pcb行业所生产的油墨渣就成为一项关系利国利民而又极具现实意义的工作。
4.目前油墨渣的处理/处置主要有以下几种方法:
5.(1)物理法:通过将油墨渣干燥粉碎后与其他材料混合制成建筑用模板等产品回用;
6.(2)化学法:采用酸析中和后再辅以高速离心/压滤等方式进行减量化后制取干膜渣;
7.(3)焚烧法:在焚烧炉中直接采用高温焚烧将油墨渣减量并无害化处理。
8.综合分析以上的几种处理方法,第一种处理方法虽然能够有效回收利用油墨渣,处理简便直接等优点,但是无法实现减量化和无害化,且油墨渣作为原材料的回用目前存在有规模化较低、市场包容度不高和成品销路不畅等缺点,因此不具备普遍性的应用;第二种处理方法虽然能够实现一定的减量化和无害化,但仍需后续处置才能消除掉油墨渣对生态环境的影响,无法彻底实现油墨渣的无害化和减量化等,因此多用于油墨渣的中间处理阶段;第三种处理方式能够实现油墨渣彻底的无害化和减量化,同时基于油墨渣的高热值属性,在焚烧时也能实现部分的能量回收利用等优点,但焚烧时易于产生二噁英等高毒物质,且存在一次投资大、处理成本较高等缺点,因此对生态环境和社会经济会造成较大的压力。
9.由上可知,现有的油墨渣处理方法要么无法实现对油墨渣的有效处理,要么成本高,不具有较好的实用性和可操作性,综合能耗和裂解效率受影响较大。
技术实现要素:10.本发明的主要目的是提出一种油墨渣无氧热解处理装置及方法,可以对油墨渣进行有效处理,并具有处理成本低、处理程度高、装置综合能耗少的综合优点。
11.为实现上述目的,本发明提出一种油墨渣无氧热解处理装置,所述装置包括:油墨渣预处理系统、无氧热解系统、蒸汽发生系统、烟气处理系统和烟气排放系统,其中:
12.所述油墨渣预处理系统,用于对待处理的油墨渣进行预处理,得到预处理后的油墨渣;
13.所述无氧热解系统,用于对所述预处理后的油墨渣采用预设低压高温过热蒸汽以逆流直接接触的方式进行热解处理;
14.所述蒸汽发生系统,用于产生低压饱和蒸汽并经高温烟气过热后,得到低压高温过热蒸汽提供给所述无氧热解系统;
15.所述烟气处理系统,用于对来自所述蒸汽发生系统的高温烟气进行处理;
16.所述烟气排放系统,用于将所述烟气处理系统处理后的烟气进行排放。
17.可选地,所述油墨渣预处理系统包括:依次连接的油墨渣破碎机、螺旋输送机、烘干机、皮带秤,其中:
18.所述油墨渣破碎机的出口连接至所述螺旋输送机的进料口,所述螺旋输送机的出料口与所述烘干机的物料进口相连接,所述烘干机的物料出口与所述皮带秤的入口相连接,所述皮带秤的出口与所述无氧热解系统相连接。
19.可选地,所述烘干机的蒸汽入口及乏汽出口分别与所述蒸汽发生系统相连接。
20.可选地,所述无氧热解系统包括:依次连接的螺旋进料机、预热器、热解反应器和旋风分离器;其中:
21.所述螺旋进料机的入口与所述皮带秤的出口相连,所述螺旋进料机的出口与所述预热器的物料进口相连通,所述预热器的物料出口与所述热解反应器的物料进口相连通,所述预热器的气相出口与所述旋风分离器的进口相连接,所述旋风分离器的气相出口与所述蒸汽发生系统相连接;所述热解反应器的气相进口与所述蒸汽发生系统相连通。
22.可选地,所述预热器与所述热解反应器中心内置有一根螺旋件;所述预热器的物料出口与所述热解反应器的物料进口的连接管道用作所述热解反应器的气相出口管道。
23.可选地,所述蒸汽发生系统包括:直燃室、过热器、蒸汽锅炉,其中:
24.所述直燃室的一气相入口与所述旋风分离器的气相出口相连,所述烘干机的乏汽出口与所述直燃室的另一个气相入口相连接;所述直燃室的烟气出口与所述过热器的烟气入口相连,所述过热器的烟气出口与所述蒸汽锅炉的烟气入口相连接;所述蒸汽锅炉的烟气出口与所述烟气处理系统相连接;所述直燃室所属的燃烧系统包括燃料进料系统、燃烧空气和助燃空气系统;所述蒸汽锅炉的锅炉水进口与锅炉水制备系统相连接;所述蒸汽锅炉的蒸汽出口的一路与所述过热器的蒸汽入口相连,另一路与所述烘干机的蒸汽入口相连通;所述过热器的蒸汽出口与所述热解反应器的气相进口相连。
25.可选地,所述烟气处理系统包括:依次连接的烟气再热器、半干式脱酸塔、袋式除尘器、文丘里降温器和洗涤塔,其中:
26.所述烟气再热器的一侧烟气入口与所述蒸汽锅炉的烟气出口相连接,所述烟气再热器的一侧烟气出口与所述半干式脱酸塔的烟气入口相连,所述半干式脱酸塔的烟气出口
与所述袋式除尘器的烟气进口相连;所述袋式除尘器的烟气出口与所述文丘里降温器的烟气入口相连接,所述文丘里降温器的底部出口与所述洗涤塔的下部入口相连接;所述洗涤塔的顶部烟气出口与所述烟气再热器另一侧烟气入口相连,所述烟气再热器另一侧烟气出口与所述烟气排放系统相连。
27.可选地,所述烟气排放系统包括:烟气引风机与烟囱;所述烟气引风机的入口与所述烟气再热器另一侧烟气出口相连,所述烟气引风机的出口与所述烟囱入口相连。
28.可选地,所述烘干机采用间接加热的方式进行烘干;所述热解反应器的内置螺旋件的转速为5~50rpm,物料填充系数为0.1~0.45,反应停留时间≤30min;和/或,
29.所述烘干机的乏汽出口温度控制在90℃~100℃;所述热解反应器的高温过热蒸汽进口温度控制在400℃~800℃之间,所述预热器的热解气出口温度控制在200℃~400℃之间;和/或,
30.所述预热器和热解反应器的操作压力为微负压操作,所述热解反应器的废渣的出口温度为400℃~600℃之间;和/或,
31.所述直燃室的操作温度为850℃~1200℃之间,所述蒸汽锅炉的烟气出口温度为300℃~500℃之间。
32.此外,本发明实施例还提出一种油墨渣无氧热解处理方法,所述方法包括以下步骤:
33.通过油墨渣预处理系统对待处理的油墨渣进行预处理,得到预处理后的油墨渣;
34.通过无氧热解系统对所述预处理后的油墨渣采用预设低压高温过热蒸汽以逆流直接接触的方式进行热解处理;
35.通过蒸汽发生系统产生低压饱和蒸汽并经高温烟气过热后,得到低压高温过热蒸汽提供给所述无氧热解系统;
36.通过烟气处理系统对来自所述蒸汽发生系统的高温烟气进行处理;
37.通过烟气排放系统将所述烟气处理系统处理后的烟气进行排放。
38.本发明实施例提出的油墨渣无氧热解处理装置及方法,通过油墨渣预处理系统对待处理的油墨渣进行预处理,得到预处理后的油墨渣;通过无氧热解系统对所述预处理后的油墨渣采用预设低压高温过热蒸汽以逆流直接接触的方式进行热解处理;通过蒸汽发生系统产生低压饱和蒸汽并经高温烟气过热后,得到低压高温过热蒸汽提供给所述无氧热解系统;通过烟气处理系统对来自所述蒸汽发生系统的高温烟气进行处理;通过烟气排放系统将所述烟气处理系统处理后的烟气进行排放。本装置在运行平稳后不需要外加能源即可实现装置的自持运行,经本工艺装置处理后的原本被归类为危废的油墨渣可实现良好的无害化、减量化和资源化利用,并具有处理成本低、处理程度高、装置综合能耗少的综合优点。
39.具体而言,相较于已有的油墨渣处理技术,本发明能达到的有益效果为:利用油墨渣的高温可热解性,将油墨渣中的有机物等毒害因素经高温热解去除掉;较于传统的高温烟气热解方式,采用高温过热蒸汽直接接触的方式进行热解,一方面相可以利用高温过热蒸汽较高的焓变从而实现油墨渣能以相对较快速度热解,降低热解反应时间,另一方面又能够保证直接接触热解过程的无氧操作;进一步地,采用内置耐高温螺旋件进行推料和扬料,保证物料的充分热解,缩短了停留时间,降低设备投资成本;采用在微负压及相对较低的温度下进行直接接触热解的方式,一方面既可保证在相对较低的温度下使得油墨渣能够
热解完全,又能防止有害气体的外泄从而导致二次污染,另一方面同时能够降低设备制造成本,降低装置总投资费用;采用热解气直接燃烧的方式,一方面彻底解决了低温热解所产生的焦油后续处理时带来的系列问题,另一方面又能充分利用热解气和焦油的燃烧热产生蒸汽从而能够实现装置的自持运行;经由多级脱酸、除尘和烟气再热处理,可保证烟气达标排放,同时杜绝了排放时烟气发白等问题;本发明能够将有毒有害有机物质完全去除,从而使得资源得到减量化、无害化和资源化处理;本发明充分利用了本装置系统所产生的燃料资源,既消除了二次污染发生的可能性,又能够有效降低企业的运营成本,从而具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
41.图1为本发明油墨渣无氧热解处理装置实施例的原理结构示意图。
42.附图标号说明:
43.标号名称标号名称1破碎机2螺旋输送机3烘干机4皮带秤5螺旋进料机6预热器7热解反应器8旋风分离器9直燃室10过热器11蒸汽锅炉12烟气再热器13半干式脱酸塔14袋式除尘器15文丘里降温器16洗涤塔17烟气引风机18烟囱
44.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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的一部分实施例,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。
46.需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
47.另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特
征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
48.本发明实施例考虑到,现有的油墨渣处理方法要么无法实现对油墨渣的有效处理,要么成本高,不具有较好的实用性和可操作性,综合能耗和裂解效率受影响较大。
49.比如现有技术公开有一种印刷电路板废油墨渣的真空热裂解无害化处理技术,包括有干燥、热解和分离模块。该发明能够实现对废油墨渣进行无氧热解,但是由于热解后会产生大量的不凝性气体,若需体系保持真空则需要消耗较高的能量,且高真空体系下若泄露有空气进去易于造成危险,同时所产生焦油属于危险化学品,其后续处置仍会带来系列问题。该发明采用间歇模式进行无氧热裂解,使得整个装置系统在产业化上明显不具有较好的实用性和可操作性。
50.又如现有技术公开一种利用常压过热蒸汽炭化、裂解设备,包括有炭化反应器、蒸汽发生器、换热器、再热蒸汽电磁线圈、催化裂解装置、喷淋净化器和活性炭吸附器等。该发明能够对生物质进行有效热解,并能够有效利用热解气燃烧所产生的能量,但是存在炭化反应器排料不畅、催化裂解装置效率不高且催化剂容易中毒等缺陷。
51.再如现有技术还公开有一种用于固体有机废弃物的裂解装置和裂解方法,其主要设备为裂解炉。固体有机废弃物通入裂解炉后应用旋转轴带动抄板旋转,从而实现物料的推进、搅拌和破碎,然后通过夹套间接加热的方式进行热解反应。该发明能够实现对固体有机废弃物的裂解反应,同时也能够通过沿壳体轴向方向多设裂解油气出口的方式及时排出裂解油气,从而实现焦油产率和质量的提高。但是,该装置虽然提高了油焦油产率和质量,却导致了分段排出的高温油气会带走大量的热量,同时采用间接加热的方式也造成了传热效率不高和处理能力不足等缺点,因此综合能耗和裂解效率必然会受到较大的影响。
52.参照图1,本发明实施例提出一种油墨渣无氧热解处理装置,其可以对油墨渣进行有效处理,并具有处理成本低、处理程度高、装置综合能耗少等综合优点。
53.所述油墨渣无氧热解处理装置可以包括:油墨渣预处理系统、无氧热解系统、蒸汽发生系统、烟气处理系统和烟气排放系统,其中:
54.所述油墨渣预处理系统,用于对待处理的油墨渣进行预处理,得到预处理后的油墨渣;
55.所述无氧热解系统,用于对所述预处理后的油墨渣采用预设低压高温过热蒸汽以逆流直接接触的方式进行热解处理;
56.所述蒸汽发生系统,用于产生低压饱和蒸汽并经高温烟气过热后,得到低压高温过热蒸汽提供给所述无氧热解系统;
57.所述烟气处理系统,用于对来自所述蒸汽发生系统的高温烟气进行处理;
58.所述烟气排放系统,用于将所述烟气处理系统处理后的烟气进行排放。
59.相较于已有的油墨渣处理技术,本发明油墨渣无氧热解处理装置,利用油墨渣的高温可热解性,将油墨渣中的有机物等毒害因素经高温热解去除掉;较于传统的高温烟气热解方式,采用高温过热蒸汽直接接触的方式进行热解,一方面相可以利用高温过热蒸汽较高的焓变从而有利于油墨渣热解,另一方面又能够保证直接接触热解过程的无氧操作,经本装置处理后的原本被归类为危废的油墨渣可实现良好的无害化、减量化和资源化利
用,并具有处理成本低、处理程度高、装置综合能耗少的综合优点,而且本装置在运行平稳后不需要外加能源即可实现装置的自持运行。
60.具体地,所述油墨渣预处理系统包括:依次连接的油墨渣破碎机1、螺旋输送机2、烘干机3、皮带秤4,其中:
61.所述油墨渣破碎机1的出口连接至所述螺旋输送机2的进料口,所述螺旋输送机2的出料口与所述烘干机3的物料进口相连接,所述烘干机3的物料出口与所述皮带秤4的入口相连接,所述皮带秤4的出口与所述无氧热解系统相连接。
62.所述烘干机3的蒸汽入口及乏汽出口分别与所述蒸汽发生系统相连接,所述烘干机3的乏汽出口与所述蒸汽发生系统的直燃室9其中一个入口相连。
63.所述无氧热解系统包括:依次连接的螺旋进料机5、预热器6、热解反应器7和旋风分离器8;其中:
64.所述螺旋进料机5的入口与所述皮带秤4的出口相连,所述螺旋进料机5的出口与所述预热器6的物料进口相连通,所述预热器6的物料出口与所述热解反应器7的物料进口相连通,所述预热器6的气相出口与所述旋风分离器8的进口相连接,所述旋风分离器8的气相出口与所述蒸汽发生系统相连接;所述热解反应器7的气相进口与所述蒸汽发生系统相连通。
65.所述预热器6的物料出口与所述热解反应器7的物料进口的连接管道也用作所述热解反应器7的气相出口与预热器6的气相入口的连接管道。
66.进一步地,所述预热器6与所述热解反应器7中心内置有一根贯通式耐高温不锈钢连续的螺旋件;螺旋件采用变频电机控制,可根据进料性质调整转速和物料停留时间,保证物料在热解完全的情况下节省能耗;同时,经由螺旋件的旋转推进及扬料,一方面保证待热解物料能够有序向前移动从而防止物料在装置内集聚,进而发生灰分的熔融而结焦于器壁上,另一方面使得物料能够与高温过热蒸汽充分接触从而缩短热解时间,减少设备体积,降低设备投资费用。
67.进一步地,所述蒸汽发生系统包括:直燃室9、过热器10、蒸汽锅炉11,还包括有燃料进料系统、燃烧空气和助燃空气系统、锅炉水制备系统等,其中:
68.所述直燃室9的一气相入口与所述旋风分离器8的气相出口相连,所述烘干机3的乏汽出口与所述直燃室9的另一个气相入口相连接;所述直燃室9的烟气出口与所述过热器10的烟气入口相连,所述过热器10的烟气出口与所述蒸汽锅炉11的烟气入口相连接;所述蒸汽锅炉11的烟气出口与所述烟气处理系统相连接;所述直燃室9所属的燃烧系统包括燃料进料系统、燃烧空气和助燃空气系统;特别的,所述燃料进料系统、燃烧空气和助燃空气系统出口与所述直燃室9的燃烧器入口相连,所述蒸汽锅炉11的锅炉水进口与锅炉水制备系统相连接;所述蒸汽锅炉11的蒸汽出口的一路与所述过热器10的蒸汽入口相连,另一路与所述烘干机3的蒸汽入口相连通;所述过热器10的蒸汽出口与所述热解反应器7的气相进口相连。
69.进一步的,经由直燃室9的高温燃烧产生蒸汽用以供给整个装置热源,既可充分利用热解气和热解焦油的燃烧热,又能保证装置的平稳自持运行。
70.所述烟气处理系统包括:依次连接的烟气再热器12、半干式脱酸塔13、袋式除尘器14、文丘里降温器15和洗涤塔16,其中:
71.所述烟气再热器12的一侧烟气入口与所述蒸汽锅炉11的烟气出口相连接,所述烟气再热器12的一侧烟气出口与所述半干式脱酸塔13的烟气入口相连,所述半干式脱酸塔13的烟气出口与所述袋式除尘器14的烟气进口相连;所述袋式除尘器14的烟气出口与所述文丘里降温器15的烟气入口相连接,所述文丘里降温器15的底部出口与所述洗涤塔16的下部入口相连接;所述洗涤塔16的顶部烟气出口与所述烟气再热器12另一侧烟气入口相连,所述烟气再热器12另一侧烟气出口与所述烟气排放系统相连。
72.进一步的,经由多级脱酸、除尘和烟气再热,可保证最终排放的烟气能够达标排放,同时杜绝了烟气排放时存在的发白等问题。
73.所述烟气排放系统包括:烟气引风机17与烟囱18;所述烟气引风机17的入口与所述烟气再热器12另一侧烟气出口相连,所述烟气引风机17的出口与所述烟囱18入口相连。
74.进一步的,所述烘干机3采用间接加热的方式进行烘干;所述热解反应器7的内置螺旋件的转速为5~50rpm,物料填充系数为0.1~0.45,反应停留时间≤30min;和/或,
75.所述烘干机3的乏汽出口温度控制在90℃~100℃;所述热解反应器7的高温过热蒸汽进口温度控制在400℃~800℃之间,所述预热器6的热解气出口温度控制在200℃~400℃之间;和/或,
76.所述预热器6和热解反应器7的操作压力为微负压操作,所述热解反应器7的废渣的出口温度为400℃~600℃之间;和/或,
77.所述直燃室9的操作温度为850℃~1200℃之间,所述蒸汽锅炉11的烟气出口温度为300℃~500℃之间。
78.以下对本发明实施例油墨渣的无氧热解处理装置的原理进行详细阐述:
79.本发明实施例提供一种油墨渣的无氧热解处理装置,其可以对pcb生产中所产生的油墨渣进行有效处理。
80.本发明实施例所投入处理的原料为pcb行业所产生的油墨渣:原料油墨渣进入破碎机1经破碎后,由螺旋输送机2送至烘干机3内,然后应用蒸汽发生系统来的低压饱和蒸汽采用间接加热的方式进行烘干,从而减少待处理物料的量、降低热解反应器7体积。
81.烘干后的物料经皮带秤4计量后送入油墨渣热解系统内进行热解,经烘干机3烘出的乏汽进入直燃室9燃烧去除有害物质从而便于达标排放,由烘干机3冷凝下的汽凝水可回至锅炉用水处回用。
82.自油墨渣预处理系统来的经烘干后的油墨渣由螺旋进料机5先送至预热器6内,在内置螺旋的作用下,进行进一步的脱水并预热,再于热解反应器7内与自蒸汽发生系统来的高温过热蒸汽进行逆流高温直接接触热解,热解后得到的废渣经调和后排出热解反应器7。
83.热解后得到的热解气进入预热器6,经逆流直接接触预热进料原料后,再经旋风除尘器去除掉大部分的灰尘,以防止直燃室9在高温燃烧时过量的灰分熔融而结焦在器壁上从而影响设备寿命。
84.自旋风分离器8来的经除尘后的热解气直接进入直燃室9进行燃烧,经燃烧后的高温热烟气先加热蒸汽锅炉11来的一路饱和蒸汽生成高温过热蒸汽后,再进入蒸汽锅炉11产生低压饱和蒸汽;产生的饱和蒸汽一路进入过热器10生成高温过热蒸汽,另一路进入烘干机3提供烘干热量。
85.自蒸汽锅炉11来的热烟气先加热自洗涤塔16来的低温烟气,再进入半干式脱酸塔
13进行降温脱酸处理,然后进入袋式除尘器14进行除尘;经除尘后的热烟气先经文丘里降温器15采用喷淋水的方式降温后,再由洗涤塔16采用碱洗的方式进行最终的脱酸除尘处理,洗涤塔16底部出来的洗涤水经循环利用后再外排处理;经洗涤净化后的低温烟气由蒸汽锅炉11来的热烟气再热后,由烟气引风机17引至烟囱18处进行高空排放。
86.相比现有技术,本发明油墨渣无氧热解处理装置具有处理效果佳、能源消耗小、不产生二次污染、综合效率高等优点。
87.参阅图1,本发明包括以下部分:油墨渣预处理系统、油墨渣无氧热解系统、蒸汽发生系统、烟气处理系统和烟气排放系统。
88.油墨渣预处理系统包括:依次连接的油墨渣破碎机1、螺旋输送机2、烘干机3和皮带秤4。其中,破碎机1的出口与螺旋输送机2物料入口相连,螺旋输送机2的出口直接与烘干机3的物料入口相连;烘干机3的物料出口与皮带秤入口相接通,其蒸汽入口与蒸汽发生系统的饱和蒸汽管道相连接,其乏汽出口直接与直燃室9其中一个气相入口相连接。
89.油墨渣无氧热解系统包括:依次连接的螺旋进料机5、预热器6和热解反应器7,还包括旋风分离器8。其中,螺旋进料机5的物料入口与皮带秤4的出口相连,其物料出口与预热器6的物料入口相连,其气相出口与旋风分离器8的入口相连通;热解反应器7的物料入口与预热器6的物料出口相连,其高温过热蒸汽入口与蒸汽发生系统的高温过热蒸汽管道相接通;旋风分离器8的气相出口与蒸汽发生系统的直燃室9其中一个气相入口相连,其产生的飞灰经收集后集中处理;特别的,预热器6物料出口与热解反应器7物料入口相连接的下料管还用作热解反应器7气相出口与预热器6气相入口的连接管道。
90.蒸汽发生系统包括:直燃室9、过热器10和蒸汽锅炉11,还包括有燃料进料系统、燃烧空气和助燃空气系统,以及锅炉水制备系统。其中,直燃室9的气相入口分别与烘干机3的乏汽出口和旋风分离器8的气相出口相连接,其烟气出口与过热器10的烟气入口,其燃烧器与燃料进料系统、燃烧空气和助燃空气系统相连接,其所产生的飞灰经收集后集中处理;过热器10的烟气入口与直燃室9的烟气出口相连,其烟气出口与蒸汽锅炉烟气11入口相连接,其蒸汽入口与蒸汽锅炉来的一路饱和蒸汽相连接,其高温过热蒸汽出口与热解反应器7的高温过热蒸汽入口相连接;蒸汽锅炉11烟气出口与烟气处理系统的入口管道相连接,其锅炉水管道进口与锅炉水制备系统的管道出口相连接,其蒸汽出口分两路,分别与烘干机3的蒸汽入口和过热器10的蒸汽入口相连接,其产生的飞灰经收集后集中处理。
91.烟气处理系统包括:依次连接的烟气再热器12、半干式脱酸塔13、带式除尘器14;还包括文丘里降温器15和洗涤塔16。其中,烟气再热器12的一侧烟气入口与蒸汽锅炉11的烟气出口管道的相连,其一侧烟气出口管道与半干式脱酸塔13的烟气入口管道相连,其另一侧烟气入口管道与洗涤塔顶部气相出口相连通,其另一侧烟气出口管道与烟气排放系统相连通;半干式脱酸塔13的烟气出口与袋式除尘器14的烟气入口相连接,其脱酸降温管道入口外接石灰水进料管道,其产生的飞灰经收集后集中处理;袋式除尘器14的烟气入口与半干式脱酸塔13的烟气出口相连接,其烟气出口与文丘里降温器15的烟气入口相连,其所产生的飞灰经收集后集中处理;文丘里降温器15的烟气入口与袋式除尘器14的烟气出口相连接,其液相喷淋管道入口与喷淋水管道相接通,其底部出料口与洗涤塔16下部物料入口相接通;洗涤塔16顶部烟气出口与烟气再热器12的另一侧烟气入口相连,其上部液相入口管道与碱水系统管道相连通,其底部废水经循环利用后外排处理;特别的,文丘里降温器15
的液相喷淋水也可采用洗涤塔16底部出来的废水。
92.烟气排放系统包括:烟气引风机17和烟囱18。其中,自烟气再热器12另一侧烟气出口来的烟气管道经烟气引风机17与烟囱18相连。
93.具体地,自外界来的含水量在50%~80%的油墨渣经破碎机1破碎后,由螺旋输送机2送至烘干机3,经由蒸汽发生系统来的120℃左右的低压饱和蒸汽于~100℃下进行间接接触烘干,烘干出的乏汽直接进入直燃室9进行焚烧去除有害成分,烘干机3出来的汽凝水可返回锅炉水制备系统回用;经烘干后的含水量低于20%油墨渣经皮带秤4计量后送入无氧热解系统。
94.自油墨渣预处理系统来的油墨渣经螺旋进料机5送入预热器6,经由热解反应器7来的热解气于200℃~400℃下直接接触预热后,再进入热解反应器7内于400℃~600℃、5~50rpm转速下无氧直接接触热解,热解能量由蒸汽发生系统来的400℃~800℃的高温过热蒸汽提供;热解出的热解气经预热器6预热进料油墨渣后,进入旋风分离器8经除尘后,再进入蒸汽发生系统进行处理,热解出的废渣经降温后外排统一收集处理。
95.自油墨渣无氧热解系统来的热解气进入直燃室9,汇同烘干机3来的乏汽一起进行燃烧,燃烧时需持续补充燃烧空气和助燃空气以保证热解气燃烧完全,直燃室9正常运行时不需要补充外加燃料,外加燃料仅在开车/停车时用以补充系统的能量不足部分;自直燃室9出来的850℃~1200℃的高温烟气进入过热器10,将自蒸汽锅炉11来的一路饱和蒸汽过热至400℃~800℃后,再进入蒸汽锅炉11用以产生低压饱和蒸汽;自蒸汽锅炉11产生的低压饱和蒸汽一路进入过热器11经过热后进入热解反应器7,一路进入烘干机3;蒸汽锅炉11所需锅炉水由锅炉水制备系统提供。
96.自蒸汽发生系统来的300℃~500烟气进入烟气再热器12,将由洗涤塔16来的烟气预热后,再进入半干式脱酸塔13采用石灰水雾化的方式脱酸并降温至200℃以下;经脱酸降温后的烟气由袋式除尘器14脱除烟气中的颗粒物后,再由文丘里降温器15经喷淋水降温至60℃以下,然后进入洗涤塔16内由碱水进行洗涤;经洗涤处理后的烟气进入烟气再热器12升温至130℃~150℃后,由烟气引风机17引至烟囱18处进行高空排放。
97.特别的,本装置所产生的飞灰经收集后集中统一处置,所产生的废水经循环利用后外排处理。
98.相比现有技术,本发明实施例具有如下技术效果:
99.(1)利用油墨渣的高温可热解性,将油墨渣中的有机物等毒害因素经高温热解去除掉;(2)较于传统的高温烟气热解方式,采用高温过热蒸汽直接接触的方式进行热解,一方面相可以利用高温过热蒸汽较高的焓变从而有利于油墨渣快速热解,降低热解反应时间,另一方面又能够保证直接接触热解过程的无氧操作;(3)采用内置耐高温螺旋进行推料和扬料,保证物料的充分热解,缩短了停留时间,降低设备投资成本;(4)采用在微负压及相对较低的温度下进行直接接触热解的方式,一方面既可保证在相对较低的温度下使得油墨渣能够热解完全,又能防止有害气体的外泄从而导致二次污染,另一方面同时能够降低设备制造成本,降低装置总投资费用;(5)采用热解气直接燃烧的方式,一方面彻底解决了低温热解所产生的焦油后续处理时带来的系列问题,另一方面又能充分利用热解气和焦油的燃烧热产生蒸汽从而能够实现装置的自持运行;(6)经由多级脱酸、除尘和烟气再热处理,可保证烟气达标排放,同时杜绝了排放时烟气发白等问题;(7)本发明能够将有毒有害有机
物质完全去除,从而使得资源得到减量化、无害化和资源化处理;(8)本发明充分利用了本装置系统所产生的燃料资源,既消除了二次污染发生的可能性,又能够有效降低企业的运营成本,从而具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。
100.此外,本发明还提出一种油墨渣无氧热解处理方法,所述方法包括以下步骤:
101.步骤s1,通过油墨渣预处理系统对待处理的油墨渣进行预处理,得到预处理后的油墨渣;
102.步骤s2,通过无氧热解系统对所述预处理后的油墨渣采用预设低压高温过热蒸汽以逆流直接接触的方式进行热解处理;
103.步骤s3,通过蒸汽发生系统产生低压饱和蒸汽并经高温烟气过热后,得到低压高温过热蒸汽提供给所述无氧热解系统;
104.步骤s4,通过烟气处理系统对来自所述蒸汽发生系统的高温烟气进行处理;
105.步骤s5,通过烟气排放系统将所述烟气处理系统处理后的烟气进行排放。
106.本发明实施例实现油墨渣无氧热解处理的原理,请参照上述实施例,在此不再赘述。
107.以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。