一种用于副产工业盐资源化处理的熔融炉及方法与流程

本发明涉及一种用于副产工业盐资源化处理的熔融炉及方法，更具体的说，尤其涉及一种利用耐火砖形成熔融腔且通过天然气直接加热的用于副产工业盐资源化处理的熔融炉及方法。

背景技术：

副产工业盐因含有少量有机物，难以得到有效处理及利用，不能直接作为下游产品的原料。大部分生产厂家只能将其堆存或送至固废处理中心处理。目前固废处理中心的处理费用高达3000-4000元／t，企业难以承受，且主要采用对填埋场采取防腐防渗处理后再填埋的处理方式。这种处理方式不仅占用土地，同时也是对资源的极大浪费，还存在对环境造成巨大威胁的潜在风险，一旦防腐防渗层发生泄漏，可溶性盐及有机杂质就会流失，盐化周围土壤，危害周围植被，同时对周边水源、地下水和农田造成污染。

副产工业盐是重要的化工基础原料，也是极为宝贵的国家战略资源。随着国民经济的高速发展，化工生产中各种副产工业盐量越来越大，对环境构成巨大威胁。近年来，人们对资源节约、环境友好的认识逐步提高 ，政府在环保立法和执法力度上也有了显著加强，化工生产中副产工业盐的处理和资源化利用日益受到重视。

如专利号为CN201310184084.4、名称为“一种工业废水中无机盐的提取方法以及工业废水的资源化利用方法”的发明专利文件，以及专利号为CN201310299546.7、发明名称为“一种从含磷的工业废水中回收高纯度无机盐的方法”的发明专利文件，均公开了从工业废水中回收无机盐的方法，为了得到高纯度无机盐最后经碳化步骤进行处理，以去除无机盐中的有机杂质。但利用现有回转窑、立式焚烧炉、卧式焚烧炉、箱式炉、沸腾炉、炉排焚烧炉或流化床焚烧炉对无机盐进行炭化处理时，由于熔融状态的无机盐与高温炉壁直接接触，会存在“粘壁”现象，不仅影响无机盐的正常炭化，而且还会缩短设备的使用寿命。

因此，利用合适的工艺和设备回收利用这种副产工业盐作为工业原料，不仅可以消除对环境污染，还可以实现副产工业盐资源化，实现循环经济。因此处理和利用好这些副产工业盐，变废为宝，有十分重要的现实意义，具有良好的社会效益和环境效益，对建设资源节约型和环境友好型的两型社会也具有重大的战略意义。

技术实现要素：

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种用于副产工业盐资源化处理的熔融炉及方法。

本发明的用于副产工业盐资源化处理的熔融炉，包括起固定和支撑作用的基础，其特别之处在于：所述基础的上方设置有由耐火砖构成的熔融腔，熔融腔的上方为由耐火砖构成的加热腔，加热腔的上方设置有顶盖；熔融腔上方开设有用于向熔融腔中注入副产工业盐的进料口，顶盖上均匀分布有多个用于将副产工业盐加热至熔融状态的天然气喷头接口，加热腔的外围设置有便于熔融状态的工业盐中有机物氧化产生的气体排出的烟气出口，熔融腔的外围开设有便于超过一定液位高度的熔融状态的精制工业盐自动流出的出料口。

本发明的用于副产工业盐资源化处理的熔融炉，所述副产工业盐为化工企业副产的工业盐，包括氯化钠、氯化钾、氯化镁、硫酸钠、硫酸钾以及硫酸镁。

本发明的用于副产工业盐资源化处理的熔融炉，所述基础的下方设置有底座，所述熔融腔、底座以及顶盖均由耐火砖构成。。

本发明的用于副产工业盐资源化处理的熔融炉，所述耐火砖为硅砖、碳化硅砖、锆英石砖、粘土砖、高铝耐火砖、刚玉耐火砖、镁质耐火砖或白云石砖。

本发明的用于副产工业盐资源化处理的熔融炉，天然气通过天然气喷头接口燃烧对熔融腔中副产工业盐的加热温度为500℃～1200℃,优选为700-900℃。

本发明的用于副产工业盐资源化处理的熔融炉，所述进料口处设置有用于将副产工业盐连续送入熔融腔的输送绞龙。

本发明的用于副产工业盐资源化处理的熔融炉，天然气燃烧产生的二氧化碳等气体及副产工业盐中有机物高温氧化产生的气体通过烟气出口排出，并作为天然气的助燃风换热和副产工业盐的干燥预热之用。

本发明的用于副产工业盐资源化处理的熔融炉，所述烟气出口的外端设置有烟道清灰口。

本发明的利用熔融炉进行副产工业盐资源化处理的方法，其特别之处在于，通过以下步骤来实现：a).副产工业盐的加入，将副产工业盐通过进料口送入熔融腔中；b).副产工业盐的加热，利用天然气喷头接口处燃烧的天然气对熔融腔中的副产工业盐进行加热，将其加热至熔融状态；c).有机物高温氧化，副产工业盐被加热至熔融状态时，其中的有机物发生高温氧化而形成气体排出；d).气体的排出，天然气燃烧产生的二氧化碳等气体以及副产工业盐中有机物高温氧化产生的气体经烟气出口排出；e).精制工业盐的流出，熔融腔中熔融状态的工业盐的液位达到一定高度后，经由出料口流出，冷却后经切片机制成片状的精制工业盐。

本发明的利用熔融炉进行副产工业盐资源化处理的方法，步骤d)中经烟气出口排出的高温烟气首先通入二段炉进行剩余气体的燃烧，然后经余热锅炉进行热量回收，再对助燃风进行预热，然后对副产工业盐进行干燥预热，干燥预热后排出的气体经旋风分离和布袋除尘后高空排出；步骤e)中，流经切片机的冷却水产生低压蒸汽，以供利用。

本发明的有益效果是：本发明的熔融炉及利用其进行副产工业盐资源化处理的方法，通过将副产工业盐送入熔融腔中，然后通过加热腔上方多个天然气喷头接口处天然气的加热，可有效地将副产工业盐加热至熔融状态，使得副产工业盐中的有机物发生高温氧化形成气体排出；由于熔融腔采用耐火砖，且采用天然气直接对副产工业盐加热的形式，既有利于将其加热至熔融温度，也避免了采用常用加热设备所造成的“粘壁”现象，有益效果显著。

同时，通过将烟气出口排出的高温气体作为天然气预热和副产工业盐干燥之用，实现了热量的充分利用，有利于能源节约。通过对切片机冷却水产生的水蒸气的重新利用，进一步节约了能源。

本发明的熔融炉及副产工业盐资源化处理的方法，可将以往通过填埋处理的副产工业盐转化为精制工业盐，避免了以往填埋处理时所可能造成的土壤、水体污染，实现了变废为宝，减少了物料周转环节，节约处理成本；整体结构设计合理且紧凑，处理效果较好，有益效果显著，便于应用推广。

附图说明

图1为本发明的用于副产工业盐资源化处理的熔融炉的主视图；

图2为本发明的用于副产工业盐资源化处理的熔融炉的俯视图；

图3为本发明的用于副产工业盐资源化处理的熔融炉的左视图；

图4为本发明的利用熔融炉进行副产工业盐资源化处理方法的原理图。

图中：1基础，2熔融腔，3加热腔，4、5耐火砖，6进料口，7天然气喷头接口，8出料口，9烟气出口，10顶盖，11底座，12烟道清灰口。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2和图3所示，分别给出了本发明的用于副产工业盐资源化处理的熔融炉的主视图、俯视图和左视图，其包括基础1、熔融腔2、加热腔3、进料口6、天然气喷头接口7、出料口8、烟气出口9、顶盖10、底座11、烟道清灰口12；所示的基础1设置于底座11上，熔融腔2位于基础1的上方，底座11实现对基础1的固定和支撑作用。熔融腔2由耐火砖4构成，既可承受副产工业盐熔融状态下的高温，又可避免“粘壁”现象的发生。所示熔融腔2的上方为加热腔3，采用耐火砖5构成。

加热腔3的上方为顶盖10，天然气喷头接口7均匀开设于顶盖10上。进料口6位于熔融腔2的上部，以便通过进料口6向熔融腔2中注入副产工业盐，天然气在天然气喷头接口7下方的加热腔3中进行燃烧，以便对熔融腔2中的副产工业盐进行加热，可将副产工业盐加热至500℃～1200℃，使其由固态变为熔融态，以便工业盐中的有机物发生高温氧化转化为气体，实现工业盐中有机物的去除。

出料口8设置在于进料口6相对的另一端，当熔融状态的工业盐的液位达到一定高度时，可通过出料口8流出，流出的熔融态的工业盐经冷却和切片机切片后，形成片状的精制工业盐，可供重新利用。所示的烟气出口9设置于加热腔3的外围，天然气燃烧产生的二氧化碳等气体以及熔融状态工业盐中有机物氧化产生的气体经烟气出口9排出，烟气出口9排出的高温烟气所携带的能量可供重新利用，如作为天然气的助燃风换热和副产工业盐的干燥预热之用。所示烟气出口9处设置有烟道清灰口12，以便对经烟气出口9排出的烟灰进行清理。

其中，可在进料口6处设置输送绞龙，以便将副产工业盐连续送入至熔融腔2中。顶盖10上设置的天然气喷头接口7的数量可选为4个，以实现对熔融腔2中副产工业盐的均匀加热。

如图4所示，给出了本发明的利用熔融炉进行副产工业盐资源化处理方法的原理图，下面结合副产氯化钠及副产氯化钾的实施例来进一步说明：

1.熔融炉资源化处理副产氯化钠

a).副产氯化钠的加入，将副产氯化钠通过进料口6送入熔融腔2中；

该步骤中，副产氯化钠通过输送绞龙从进料口6进入，进料量可选为100kg/h左右。

b). 副产氯化钠的加热，利用天然气喷头接口7处燃烧的天然气对熔融腔2中的副产氯化钠进行加热，保持炉腔内温度为850-900℃，将其加热至熔融状态；

该步骤中，天然气通过天然气喷头接口7喷入，天然气喷头接口的数量为4个，喷入量可选为每小时6立方米左右。

c).有机物高温氧化，副产氯化钠被加热至熔融状态时，其中的有机物发生高温氧化而形成气体排出；

该步骤中，在天然气的加热下，熔融炉内的副产氯化钠由固态变为熔融态，有机物高温氧化先生气体，实现有机物的去除。

d).气体的排出，天然气燃烧产生的二氧化碳等气体以及副产氯化钠中有机物高温氧化产生的气体经烟气出口（9）排出；

该步骤中，为了实现对经烟气出口9排出的高温烟气所携带热量的充分利用，经烟气出口9排出的高温烟气首先通入二段炉进行剩余气体的燃烧，然后经余热锅炉进行热量回收，再对助燃风进行预热，然后对副产氯化钠进行干燥预热，干燥预热后排出的气体经旋风分离和布袋除尘后高空排出。

e).氯化钠的流出，熔融腔2中熔融状态的氯化钠的液位达到一定高度后，经由出料口8流出，冷却后经切片机制成片状的精制氯化钠。

该步骤中，流经切片机的冷却水产生低压蒸汽，以供利用。

如表1所示，给出了利用本发明的熔融炉及副产氯化钠资源化处理方法所获取的精制氯化钠的相关化学指标：

表1

通过表1可见，本发明的方法所获取的精制氯化钠达到并超越了国标规定的精制工业盐的优级指标。

2.熔融炉资源化处理副产氯化钾

a).副产氯化钾的加入，将副产氯化钾通过进料口6送入熔融腔2中；

该步骤中，副产氯化钾通过输送绞龙从进料口6进入，进料量选为120kg/h左右。

b). 副产氯化钾的加热，利用天然气喷头接口7处燃烧的天然气对熔融腔2中的副产氯化钾进行加热，保持炉腔内温度为800-850℃，将其加热至熔融状态；

该步骤中，天然气通过天然气喷头接口7喷入，天然气喷头接口的数量为3个，喷入量可选为每小时5.4立方米左右。

c).有机物高温氧化，副产氯化钾被加热至熔融状态时，其中的有机物发生高温氧化而形成气体排出；

该步骤中，在天然气的加热下，熔融炉内的副产氯化钾由固态变为熔融态，有机物高温氧化先生气体，实现有机物的去除。

d).气体的排出，天然气燃烧产生的二氧化碳等气体以及副产氯化钾中有机物高温氧化产生的气体经烟气出口（9）排出；

该步骤中，为了实现对经烟气出口9排出的高温烟气所携带热量的充分利用，经烟气出口9排出的高温烟气首先通入二段炉进行剩余气体的燃烧，然后经余热锅炉进行热量回收，再对助燃风进行预热，然后对副产氯化钾进行干燥预热，干燥预热后排出的气体经旋风分离和布袋除尘后高空排出。

e). 氯化钾的流出，熔融腔2中熔融状态的氯化钾的液位达到一定高度后，经由出料口8流出，冷却后经切片机制成片状的精制氯化钾。

该步骤中，流经切片机的冷却水产生低压蒸汽，以供利用。

如表2所示，给出了利用本发明的熔融炉及副产氯化钾资源化处理方法所获取的精制氯化钾的相关化学指标：

表2

通过表2可见，本发明的方法所获取的精制氯化钾达到并超越了国标规定的精制工业盐的优级指标。

本发明的熔融炉和利用其进行副产工业盐资源化处理的方法，达到了除去副产工业盐中有机物的目的，获得了高品质的精制工业盐，实现了副产工业盐的资源化利用，具有非常高的应用价值。