一种间歇式多床操作流化床氧化装置及方法与流程

1.本发明属于废盐净化技术领域，具体涉及一种间歇式多床操作流化床氧化装置及方法。


背景技术：

2.在农药、医药、化工生产过程中会产生大量含氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾、磷酸钠、磷酸钠的工业废盐，工业废盐中由于含有各种不同的有机杂质以及少量的水，无法直接利用，造成资源的浪费以及环境污染。
3.目前，工业废盐的处理方法主要有两大类，一大类是湿法处理，另一大类是固相法处理。采用固相法处理时，一般采用加热干燥处理方法，其装置需要用到干燥床、沸腾床和湍流床等等，工艺、结构复杂，处理成本高。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种间歇式多床操作流化床氧化装置及方法。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
6.一种间歇式多床操作流化床氧化装置，包括机体，与机体内腔底部密相区连接的废盐进管、热空气进管和排料管，设置于机体内腔顶部稀相区内的双级串联旋风分离器，以及与双级串联旋风分离器的出气口连接的抽气组件；
7.通过抽气组件、双级串联旋风分离器和废盐进管抽取至密相区的废盐经热空气多级加热碳化，所得流体晶盐、蒸汽和气化有机物由双级串联旋风分离器固气分离，分离的流体晶盐从排料管输出，蒸汽和气化有机物从抽气组件输出。
8.作为本发明的进一步优化方案，所述密相区内径小于稀相区内径，所述双级串联旋风分离器底部的出料管延伸至密相区内，顶部的出气口延伸至机体外部与抽气组件连接。
9.作为本发明的进一步优化方案，所述抽气组件包括抽气管、以及安装于抽气管上的阀门和抽气泵。
10.作为本发明的进一步优化方案，所述废盐进管、热空气进管和排料管上均连接有单向阀，所述废盐进管输入端连接废盐存储装置，所述热空气进管输入端连接热空气发生装置。
11.作为本发明的进一步优化方案，所述密相区底部设置为漏斗状，漏斗进口处设置有密封板，所述密封板上设置有若干风帽，所述风帽连通密封板顶部和底部腔体，所述排料管设置于密封板顶部一侧，所述热空气进管设置于密封板底部一侧。
12.作为本发明的进一步优化方案，所述流化床氧化装置还包括搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌电机、搅拌轴和搅拌桨，所述搅拌电机通过搅拌轴驱动搅拌桨于密封板顶部的密相区内旋转。
13.作为本发明的进一步优化方案，所述搅拌电机设置于机体底部，所述搅拌轴贯穿机体和密封板并延伸至密封板上方，所述出料管包括三通管和旋转管，所述旋转管和三通管之间通过滚珠轴承连接，所述旋转管底部与搅拌轴固定连接，所述搅拌桨固定设置于旋转管外壁，所述旋转管上开设有若干排料口，所述排料口顶部对应的旋转管外壁固定设有伞状帽体。
14.一种采用间歇式多床操作流化床氧化装置处理工业废盐的方法，包括以下步骤：
15.s1、启动抽气组件和双级串联旋风分离器，通过废盐进管抽取废盐至密相区内；
16.s2、废盐抽取结束后，热空气进管输送热空气至密相区将废盐多级加热氧化，得到流体晶盐、蒸汽和气化有机物；
17.s3、再次启动抽气组件和双级串联旋风分离器，流体晶盐、蒸汽和气化有机物进入双级串联旋风分离器内进行固气分离，分离的流体晶盐从排料管输出，蒸汽和气化有机物从抽气组件输出。
18.作为本发明的进一步优化方案，步骤s2中，废盐多级加热碳化包括：
19.s201、经热空气进管向密相区内通入常温-150℃的热空气，将废盐干燥；
20.s202、再通入150℃-450℃的热空气将干燥废盐中的小分子有机物碳化；
21.s203、继续通入450℃-650℃的热空气将干燥废盐中的大分子有机物碳化。
22.本发明的有益效果在于：
23.1)本发明将双击串联旋风分离器和抽气组件结合使用，不仅能够作为废盐的上料装置，还能够在后续废盐碳化燃烧时将其固气产物分离，一举两得，且整个装置结构简单，占地面积小且成本低；
24.2)本发明采用热空气多级加热碳化废盐，分别对废盐进行干燥、沸腾碳化和湍流碳化，废盐氧化分解，使得整个流化床实现了多床操作，工艺及结构都更为简单，大大降低废盐的处理成本；
25.3)本发明通过搅拌组件的设置，不仅能够在对废盐进行搅拌时加快废盐处理速度，避免废盐结块，还能够带动高温的流体晶盐旋转分散至废盐中，避免流体晶盐静止阻挡废盐缝隙以降低废盐处理效率。
附图说明
26.图1是本发明的整体结构示意图。
27.图2是本发明的旋转管结构示意图。
28.图中：1、机体；2、废盐进管；3、热空气进管；4、排料管；5、双级串联旋风分离器；6、抽气组件；61、抽气管；62、阀门；63、抽气泵；7、出料管；71、三通管；72、旋转管；8、密封板；9、风帽；10、搅拌组件；101、搅拌电机；102、搅拌轴；103、搅拌桨；11、排料口；12、伞状帽体。
具体实施方式
29.下面结合附图对本技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
31.实施例1
32.如图1所示，一种间歇式多床操作流化床氧化装置，包括机体1，与机体1内腔底部密相区连接的废盐进管2、热空气进管3和排料管4，设置于机体1内腔顶部稀相区内的双级串联旋风分离器5，以及与双级串联旋风分离器5的出气口连接的抽气组件6；
33.通过抽气组件6、双级串联旋风分离器5和废盐进管2抽取至密相区的废盐经热空气多级加热碳化，所得流体晶盐、蒸汽和气化有机物由双级串联旋风分离器5固气分离，分离的流体晶盐从排料管4输出，蒸汽和气化有机物从抽气组件6输出。
34.所述密相区内径小于稀相区内径，所述双级串联旋风分离器5底部的出料管7延伸至密相区内，顶部的出气口延伸至机体1外部与抽气组件6连接，所述抽气组件6包括抽气管61、以及安装于抽气管61上的阀门62和抽气泵63。
35.所述废盐进管2、热空气进管3和排料管4上均连接有单向阀，所述废盐进管2输入端连接废盐存储装置，可以为废盐存储罐，所述热空气进管3输入端连接热空气发生装置，可以为空气源热泵。
36.所述密相区底部设置为漏斗状，漏斗进口处设置有密封板8，所述密封板8上设置有若干风帽9，所述风帽9连通密封板8顶部和底部腔体，所述排料管4设置于密封板8顶部一侧，所述热空气进管3设置于密封板8底部一侧。
37.采用上述间歇式多床操作流化床氧化装置处理工业废盐的方法，包括以下步骤：
38.s1、启动抽气组件6和双级串联旋风分离器5，通过废盐进管2抽取废盐至密相区内；
39.s2、废盐抽取结束后，热空气进管3输送热空气至密相区将废盐多级加热氧化，得到流体晶盐、蒸汽和气化有机物；其中，废盐多级加热碳化步骤为：
40.s201、经热空气进管3向密相区内通入常温-150℃的热空气，将废盐干燥；
41.s202、再通入150℃-450℃的热空气将干燥废盐中的小分子有机物碳化；
42.s203、继续通入450℃-650℃的热空气将干燥废盐中的大分子有机物碳化；
43.s3、再次启动抽气组件6和双级串联旋风分离器5，流体晶盐、蒸汽和气化有机物进入双级串联旋风分离器5内进行固气分离，分离的流体晶盐从排料管4输出，蒸汽和气化有机物从抽气组件6输出。
44.需要说明的是：在装置使用时，启动抽气泵63，通过抽气管61、双级串联旋风分离器5的进料口、机体1内腔以及废盐进管2，能够将废盐存储罐内的废盐抽取至双级串联旋风分离器5内，废盐颗粒由出料管7输出至密相区内，废气经抽气管61排出，当废盐抽取至合适容量后，关闭抽气泵63和双级串联旋风分离器5；
45.开启空气源热泵，其产生的常温-150℃的热空气经热空气进管3输入至密封板8底部的密相区内，进入风帽9后通入密封板8顶部的密相区内，即废盐中，热空气接触废盐，并通过废盐颗粒之间的缝隙能够将废盐均匀干燥，去除废盐中的少量水分；
46.调节空气源热泵的加热温度，使其产生150℃-450℃的热空气并通入干燥后的废
盐中，热空气将废盐吹至“沸腾”状态，并将晶盐中的小分子有机物碳化，实现气体燃烧；
47.调节空气源热泵的加热温度，使其产生450℃-650℃的热空气，将废盐再次高温加热，热空气于废盐内形成湍流，但不向上吹出，能够将废盐中的大分子有机物充分燃烧分解；
48.上述三个阶段的燃烧处理后，得到向上流动的流体晶盐、蒸汽以及碳化后的气化有机物，此时再次启动抽气泵63和双级串联旋风分离器5，流体晶盐、蒸汽以及碳化后的气化有机物从进料口进入双级串联旋风分离器5内，经双级串联旋风分离器5固气分离，所得流体盐由出料管7输送至密相区内，蒸汽和气化有机物从抽气管61排出，分离完全后，关闭抽气管61上的阀门62，开启排料管4上的单向阀，使得流体盐经排料管4输出；
49.重复上述动作，实现废盐的间歇式处理。
50.如图1-2所示，所述流化床氧化装置还包括搅拌组件10，所述搅拌组件10包括搅拌电机101、搅拌轴102和搅拌桨103，所述搅拌电机101通过搅拌轴102驱动搅拌桨103于密封板8顶部的密相区内旋转。
51.所述搅拌电机101设置于机体1底部，所述搅拌轴102贯穿机体1和密封板8并延伸至密封板8上方，所述出料管7包括三通管71和旋转管72，所述旋转管72和三通管71之间通过滚珠轴承连接，滚珠轴承两侧通过支架与机体1内壁连接，所述旋转管72底部与搅拌轴102固定连接，所述搅拌桨103固定设置于旋转管72外壁，所述旋转管72上开设有若干排料口11，所述排料口11顶部对应的旋转管72外壁固定设有伞状帽体12。
52.需要说明的是：在热空气对废盐进行二、三阶段150℃-650℃的加热碳化时，废盐逐渐形成流体晶盐，其和蒸汽、气化有机物会逐渐占用稀相区，导致机体1内压力过大，此时即可将抽取泵和双级串联旋风分离器5启动，蒸汽和气化有机物能够经抽气管61排出，流体晶盐可以经串联的两个旋风分离器底部的三通管71排出至旋转管72内，流体晶盐进入旋转管72后从其外壁的排料口11向外侧分散排出，旋转管72由搅拌电机101驱动，不仅带动高温的流体晶盐旋转分散至废盐中，避免流体晶盐静止阻挡废盐缝隙以降低废盐处理效率，还能够带动搅拌桨103于密相区内搅拌，加快晶盐的快速均匀碳化；另外在废盐干燥时也可以启动搅拌组件10，加快废盐干燥并使其不易结块。
53.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。