工业废弃氧化铝小球再生系统及再生方法与流程

文档序号:13520067

本发明涉及资源回收利用技术领域,具体而言,特别涉及一种工业废弃氧化铝小球再生系统及再生方法。



背景技术:

双氧水又称过氧化氢,在化学工业、制药工业、印染工业、金属加工、纺织品漂泊、军工燃料和民用消毒剂等诸多方面都具有广泛和不可替代的用途。目前我国的双氧水生产企业除了极少数仍在使用电解法和异丙醇法外,绝大多数都采用比较成熟的2-乙基蒽醌法(也称为蒽醌法)生产。

蒽醌法工艺是将2-乙基蒽醌与有机溶剂配制成工作液,在预定条件下,和催化剂参与下加氢氢化,再在与空气进行逆流氧化,经萃取、再生、精制和浓缩得到过氧化氢水溶液产品。在后处理过程中,需要利用活性氧化铝小球对工作液进行吸附除碱和再生降解物,从而得到可循环使用的工作液,而活性氧化铝小球的吸附过程则是不能可逆再生的。氧化铝小球吸附剂使用一段时间后必须更换,以保证工作液再生的需要。

使用过的氧化铝小球吸附剂含有2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯和偏三甲苯等工作液成分,同时还可能含有工作液组分的部分降解产物,其颜色为醌类物质常见的粉红→红色,根据比重显示其危废含量近五分之一,且成分复杂,再生过程需将其分离处理。目前这些废弃的氧化铝小球都是作为有害固废焚烧高温焚烧,焚烧后的氧化铝粉末常常被用来制作陶瓷材料,这使材料中仍然保存的多孔结构被烧结而损失,且大气污染严重。部分企业为降低成本,直接将氧化铝小球偷埋,更造成严重持久污染。



技术实现要素:

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。有鉴于此,本发明一方面提供一种布局合理、工作环境安全、环保,再生处理效率高的工业废弃氧化铝小球再生系统,另一方面提供了一种工业废弃氧化铝小球再生方法。

本发明的第一方面,提供了一种工业废弃氧化铝小球再生系统,包括:自动上料装置、微孔活化装置、再生装置和废气净化装置,所述自动上料装置包括:料仓、分料料箱、设在所述料仓和所述分料料箱之间的提升机、设在所述分料料箱出口处的自动筛分机、设在所述自动筛分机下方的传送带,临近所述传送带末端设置的机械臂;所述微孔活化装置包括:预处理装置、浸渍活化装置和循环配液装置,所述机械臂可在所述传送带和所述预处理装置之间移动,所述预处理装置、所述浸渍活化装置和所述循环配液装置依次连接;所述再生装置包括:依次布置的开放式全自动装料区、中温度感应加热区、高温完全再生区、常温对流冷却区和半自动式成品分拣检验区,所述开放式全自动装料区与所述微孔活化装置对应设置;所述废气净化装置与所述再生装置连接以对废气进行净化。

根据本发明的一个实施例,所述微孔活化装置与所述再生装置之间、所述再生装置与所述废弃净化装置之间均通过回转台连接。

根据本发明的一个实施例,所述微孔活化装置进一步包括传输机构,所述传输机构设在所述预处理装置和所述浸渍活化装置之间以及所述浸渍活化装置和所述循环配液装置之间。

根据本发明的一个实施例,所述预处理装置包括:吹灰集尘装置和预热装置,所述吹灰集尘装置和预热装置设在所述微孔活化装置内部。

本发明的另一方面提供了一种工业废弃氧化铝小球再生方法,包括以下步骤:

对工业废弃氧化铝小球进行除尘和预热处理;

将进行除尘和预热处理后的氧化铝小球送入活化池进行活化处理得到活化后的氧化铝小球;

在对氧化铝小球活化过程中,对活化过程中对产生的废液进行回收,并将回收液返还活化池;

在对氧化铝小球活化过程中,对活化过程中对产生的废气进行净化处理。

根据本发明的一个实施例,所述活化池中的活化液为纳米水解硅烷溶液,所述纳米水解硅烷溶液中包括水性硅烷偶联剂、非离子表面活性剂和pH调节剂,所述纳米水解硅烷溶液中水性硅烷偶联剂的浓度为1~20wt%。

根据本发明的一个实施例,所述非离子表面活性剂的浓度为0.1~1wt%。

根据本发明的一个实施例,所述pH调节剂为有机酸。

根据本发明的一个实施例,所述活化处理中活化时间小于等于30s。

根据本发明的一个实施例,所述活化处理中活化温度为50~70℃。

由于采用了上述技术方案和方法,本发明取得的技术进步是:

本发明中,工业废弃氧化铝小球的再生系统包括的自动上料装置、微孔活化装置、再生装置和废气净化装置设备连接紧凑,布局合理;机械臂可在传送带和预处理装置之间移动,实现工业废弃氧化铝小球的精准传送,减少人工操作误差,机械自动化程度较高,再生处理效率高。

本发明中,废气净化装置与微孔活化装置、再生装置相连接,工业废弃氧化铝小球再生系统中的工业废气和粉尘得到集中净化处理,工况安全环保。

本发明对活化过程中产生的废液进行回收利用,实现废液零排放,更有利于资源的回收利用。

本发明通过纳米水解硅烷溶液对废弃氧化铝小球浸出活化处理,经过微孔活化处理的废弃氧化铝小球,可以提高后续再生处理的效率,进而制得具有良好性能的再生氧化铝小球。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的工业废弃氧化铝小球再生系统的结构示意图。

图2是根据本发明的一个实施例的工业废弃氧化铝小球再生系统的自动上料装置的结构示意图。

图3是根据本发明的一个实施例的工业废弃氧化铝小球再生系统的再生装置的结构示意图。

图4是根据本发明的一个实施例的工业废弃氧化铝小球再生方法的示意图。

附图标记:1-自动上料装置;2-微孔活化装置;3-再生装置;4-废气净化装置;5-在线监控系统;11-料仓;12-提升机;13-分料料箱;14-自动筛分机;15-传送带;16-机械臂;21-预处理装置;22-浸渍活化装置;23-循环配液装置;31-开放式全自动装料区;32-中温度感应加热区;33-高温完全再生区;34-常温对流冷却区;35-半自动式成品分拣检验区;40-回转台。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制,本发明保护范围以权利要求书为准。

如图1、图2所示,根据本发明的实施例工业废弃氧化铝小球再生系统100,包括:自动上料装置1、微孔活化装置2、再生装置3和废气净化装置4,自动上料装置1包括:料仓11、分料料箱13、设在料仓11和分料料箱13之间的提升机12、设在分料料箱13出口处的自动筛分机14、设在自动筛分机14下方的传送带15,临近传送带15末端设置的机械臂16。

微孔活化装置2包括:预处理装置21、浸渍活化装置22和循环配液装置23,机械臂16可在传送带15和预处理装置21之间移动,预处理装置21、浸渍活化装置22和循环配液装置23依次连接。

再生装置3包括:开放式全自动装料区31、中温度感应加热区32、高温完全再生区33、常温对流冷却区34和半自动式成品分拣检验区35,开放式全自动装料区31与微孔活化装置3对应设置;废气净化装置4与再生装置3连接以对废气进行净化。

根据本发明的实施例的工业废弃氧化铝小球再生系统100,包括:自动上料装置1、微孔活化装置2、再生装置3和废气净化装置4,整个系统的自动化程度较高,各个装置间布局更加合理,机械臂16可在传送带15和预处理装置21之间移动,实现工业废弃氧化铝小球的精准传送,减少人工操作误差,提高氧化铝小球的再生处理效率。同时,废气净化装置4与微孔活化装置2、再生装置3相连接,在系统工作过程中产生废气和粉尘可以被集中净化处理,可以减少对环境的污染。

如图1所示,根据本发明的一个实施例,微孔活化装置2与再生装置之间3、再生装置3与废弃净化装置4之间均通过回转台40连接。由此,回转台40作为两个装置之间的转运机构,可以方便对氧化铝小球的转运,提高了工业废弃氧化铝小球再生处理的效率,降低了生产成本。

如图3所示,微孔活化装置2进一步包括传输机构,传输机构设在预处理装置21和浸渍活化装置22之间以及浸渍活化装置22和循环配液装置23之间。例如传输机构可以为传送带。氧化铝小球可以被传输机构快速的在微孔活化装置2内转运,由此,可以提高工业废弃氧化铝小球微孔活化装置2的运转效率,提高氧化铝小球再生处理的速度,节约时间成本。

如图1和图3所示,预处理装置21可以包括:吹灰集尘装置和预热装置,吹灰集尘装置和预热装置设在微孔活化装置2内部。吹灰集尘装置用于去除氧化铝小球表面上的浮灰等杂质,预热装置可以对待加工的氧化铝小球进行预热。由此,可以提高氧化铝小球的再生效率。

可以理解的是,工业废弃氧化铝小球再生系统100还可以包括在线监控系统5,用于工业废弃氧化铝小球再生系统100的各个区域的实时监控,稳定再生处理的操作环境,降低车间生产过程中的安全隐患。

如图4所示,根据本发明的工业废弃氧化铝小球再生方法,包括以下步骤:

S100、对工业废弃氧化铝小球进行除尘和预热处理。

S200、将进行除尘和预热处理后的氧化铝小球送入活化池进行活化处理得到活化后的氧化铝小球。

S300、在对氧化铝小球活化过程中,对活化过程中对产生的废液进行回收,并将回收液返还活化池。

S400、在对氧化铝小球活化过程中,对活化过程中对产生的废气进行净化处理。

根据本发明的实施例的工业废弃氧化铝小球再生方法,在实施方法过程中,自动化程度较高,人工操作误差较小,具有较高的氧化铝小球的再生处理效率。同时,在系统工作过程中产生的废气和粉尘可以被集中净化处理,可以减小对环境的污染。

可以理解的是,对活化过程中产生的废液进行回收利用,实现废液零排放,更有利于资源的回收利用;对活化过程中产生的废气、粉尘进行净化处理,使工况环境得到改善。

进一步地,根据本发明的一个实施例,活化池中的活化液为纳米水解硅烷溶液,纳米水解硅烷溶液中包括水性硅烷偶联剂、非离子表面活性剂和pH调节剂,纳米水解硅烷溶液中水性硅烷偶联剂的浓度为1~20wt%。例如1wt%、5wt%、7wt%、10wt%、13wt%、15wt%20wt%等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行,进一步优选为6wt%。

进一步地,根据本发明的一个实施例,非离子表面活性剂的浓度为0.1~1wt%。例如0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%或1wt%等,但并不仅限于所列举的数值,所列范围内其他数值均可行,进一步优选为0.5wt%。

优选的,pH调节剂为有机酸,例如醋酸,醋酸的用量为使溶液pH为5.0。需要说明的是,在整个活化处理过程中,活化处理中活化时间可以控制在小于等于30s的范围内。活化处理中活化温度为50~70℃之间。

根据本发明的实施例的工业废弃氧化铝小球再生方法100,微孔活化后得到的氧化铝小球的堆密度为0.67~0.72g/cm3,比表面积为198m2/g,再生品合格率为98.5%。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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