一种烟花鞭炮危险废物中硫磺的回收系统及方法与流程

1.本发明涉及废物处理技术领域，具体涉及一种烟花鞭炮危险废物中硫磺的回收系统及方法。


背景技术：

2.烟花鞭炮生产企业在生产过程中，都会有废弃、残留和掉落地面的废白火药、废黑火药、废引火线等危险废物，据调查湖南省一年需要产生“废白烟火药、废黑火药、废引火线”等危险废物1.2万吨左右，而硫磺在废白烟火药、废黑火药、废引火线中占比15-20％(约2000吨左右)，而硫磺熔点低，易燃易爆和高敏感度等特点，因此，对于此类危废需要进行处理。目前没有一套完整的系统和方法来对烟花鞭炮危险废物中的硫磺进行回收利用，只能将其一并倾倒进“水塘”中，以此消除爆炸危险；但如此以来，不光是造成资源乱发，还给环境造成了很大的影响，也给安全留下了隐患，甚至还造成多起“硫化氢中毒”引起的人员伤亡事件。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明提出一种烟花鞭炮危险废物中硫磺回收系统及方法，工艺简单、节能环保、运行成本低、无排放。
4.本发明为实现上述目的，所采用的技术方案之一是：一种烟花鞭炮危险废物中硫磺回收系统，包括硫磺萃取段、硫磺过滤段，硫磺萃取段包括第一水罐、第一反应釜、第一过滤器、第二反应釜、冷凝器以及二硫化碳收集罐，第一反应釜上部设置进水口、投料口、搅拌器以及二硫化碳加入口，第一水罐的出水口与第一反应釜上部的进水口连通，二硫化碳收集罐与二硫化碳加入口管道连通，且该管道的出口伸入第一反应釜下部，第一反应釜的出料口与第一过滤器连通，第一过滤器与第二反应釜之间设置气动隔膜泵，第二反应釜还设置有第一真空泵、第二真空泵以及导热油泵，第二反应釜通过第二真空泵与冷凝器连通，冷凝器与二硫化碳收集罐连通，硫磺过滤段包括第二过滤器及第二水罐，第二过滤器的进料口与第二反应釜的出料口连通，导热油泵将第二反应釜萃取后的硫磺浆料泵入第二过滤器的进料口，第一过滤器、第二过滤器均采用袋式过滤器，第二过滤器的出水口设置两路管道将出水返回再次利用，一路管道可通过真空泵与第一水罐连通，二路管道可通过水泵与第二水罐连通，第二反应釜的上部加水管道通过水泵与第二水罐连通，且管道上还设置热风管阀门。
5.优选的，所述第一过滤器出气口管道上设置第一真空表。
6.优选的，所述第二反应釜下部表面设置环形加热盘管，加热盘管与导热油泵连接。
7.优选的，所述第二反应釜上还设置有第二真空表。
8.优选的，所述第二反应釜上设置加水管道，与系统内任意返回再次利用的出水口连通，如第二水罐的出水口，第二反应釜中含有硫磺的二硫化碳(萃取剂)通过抽负压，挥发二硫化碳后析出硫磺，打开加水管道的阀门，向第二反应釜中加入部份水(可以是洗硫磺水
等回收再利用水)，使析出的硫磺与水混合后形成浆料，便于通过导热油泵泵入第二过滤器的进料口。
9.优选的，所述冷凝器使用-20℃冷冻水冷凝。
10.优选的，所述真空泵采用采用水环真空泵。
11.优选的，所述二硫化碳收集罐还设置温度传感器，且设置出水口连通第一水罐。
12.本发明为实现上述目的，所采用的技术方案之二是：一种烟花鞭炮危险废物中硫磺回收方法，通过对烟花鞭炮危险废物进行连续萃取、废渣与萃取液固液分离、抽负压挥发萃取剂工序完成，所述萃取剂采用二硫化碳，包括以下步骤：
13.1)水、二硫化碳、含有硫磺的烟花鞭炮危险废物依次加入到反应釜中，充分搅拌，让硫磺完全溶解于二硫化碳中，水将烟花鞭炮危险废物、二硫化碳全部浸没；
14.2)反应釜混合后的固废液体进行过滤，滤液进行持续抽负压，分离出硫磺和二硫化碳；
15.3)二硫化碳进行冷凝收集，收集后的二硫化碳返回步骤1)再次使用、分离出的水返回步骤1)再次使用；
16.4)步骤2)的硫磺进行持续抽负压，析出的硫磺与水混合制成浆料后再次过滤，滤渣硫磺经水洗、干燥后得到回收硫磺，滤除的水再次利用；
17.优选的，所述步骤1)中加入二硫化碳相当烟花鞭炮危险废物中硫磺质量1-5倍，水的用量为二硫化碳量和烟花鞭炮危险废物重量总和的1-5倍。
18.优选的，所述第一反应釜中水高出二硫化碳和烟花鞭炮危险废物混合物液面20-100cm。
19.优选的，所述负压控制在-0.03～-0.06mpa。
20.优选的，所述硫磺干燥采用热风干燥。
21.本发明的有益效果是：本发明利用硫磺溶解于二硫化碳这个特点开发出回收系统及方法，全过程用水进行覆盖和养护，确保二硫化碳不会被挥发掉和确保整个操作过程的安全性，进行连续抽负压将烟花鞭炮危险废物中95％以上的硫磺萃取出来进行循化利用。
22.本发明系统能高效、稳定地运行，是一种无排出循环烟花鞭炮危险废物中硫磺回收工艺系统，具有良好的市场应用前景，具有一定的经济效益和社会效益。
附图说明
23.图1为本发明实施例的硫磺萃取段示意图。
24.图2为本发明实施例的硫磺过滤段示意图。
25.其中，第一水罐-1、第一反应釜-2、第一过滤器-3、第二反应釜-4、冷凝器-5、二硫化碳收集罐-6、气动隔膜泵-7、导热油泵-8、第二过滤器-9、第二水罐-10、热风管阀门-11、真空表-12、环形加热盘管-13、水环真空泵-14、温度传感器-15、水泵-16、泄压阀-17、补料管-18。
具体实施方式
26.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全
部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
27.在实施例一中，参见图1、图2，本发明的一种烟花鞭炮危险废物中硫磺的回收系统，包括硫磺萃取段、硫磺过滤段，硫磺萃取段包括第一水罐1、第一反应釜2、第一过滤器3、第二反应釜4、冷凝器5以及二硫化碳收集罐6，第一反应釜上部设置进水口、投料口以及二硫化碳加入口，第一水罐与的出水口连通进水口，二硫化碳收集罐与二硫化碳加入口管道连通，且该管道的出口伸入第一反应釜下部，第一反应釜的出料口与第一过滤器连通，第一过滤器与第二反应釜之间设置气动隔膜泵7，第二反应釜还设置有第一真空泵、第二真空泵以及导热油泵8，第二反应釜通过第二真空泵与冷凝器连通，冷凝器与二硫化碳收集罐连通，硫磺过滤段包括第二过滤器9及第二水罐10，第二过滤器的进料口与第二反应釜的出料口连通，导热油泵将第二反应釜萃取后的硫磺泵入第二过滤器的进料口，第一过滤器、第二过滤器均采用袋式过滤器，第二过滤器的出水口设置两路管道，一路管道通过真空泵与第一水罐连通，二路管道通过水泵与第二水罐连通，第二反应釜的上部通过第二水泵与第二水罐连通，且连通管道上设置热风管阀门11。
28.本实施例的第一过滤器出气口管道上设置第一真空表12。
29.本实施例的第二反应釜下部表面设置环形加热盘管13，加热管与导热油泵连接。
30.本实施例的第二反应釜上还设置有第二真空表14。
31.本实施例的冷凝器使用冷冻水冷凝。
32.本实施例的真空泵采用采用水环真空泵15。
33.本实施例的二硫化碳收集罐还设置温度传感器16，且设置出水口连通第一水罐。
34.实施例二
35.一种烟花鞭炮危险废物中硫磺回收方法，采用本实施例一的回收系统，包括以下步骤：
36.1)水、二硫化碳、含有硫磺的烟花鞭炮危险废物依次加入到第一反应釜中，充分搅拌，让硫磺完全溶解于二硫化碳中，水将烟花鞭炮危险废物、二硫化碳全部浸没；
37.2)第一反应釜混合后的固废液体进行过滤，滤液通过气动隔膜泵入到第二反应釜中，并通过水环真空泵进行持续抽负压，分离出硫磺和二硫化碳；
38.3)二硫化碳采用水环真空泵气管泵出经-20℃冷冻水冷凝器进行冷凝收集，收集后的二硫化碳在二硫化碳收集罐分层，该收集罐还设置补料管18，用于补充二硫化碳，且补料管伸入罐的底部，罐底部的二硫化碳返回步骤1)再次使用、上层分离水经气动隔膜泵返回步骤1)再次使用；
39.4)步骤2)的硫磺经第二反应釜加水管道加入部分水后形成浆料，通过导热油泵泵出进入第二过滤器，进行持续抽负压，第二过滤器上设置有泄压阀17，滤渣硫磺经水洗、干燥后得到回收硫磺，打开泄压阀17，移开过滤器上部盖板，便可起出滤袋，倒出硫磺；滤除的水再次利用；
40.本实施例的步骤1)中加入二硫化碳相当烟花鞭炮危险废物中硫磺质量1-5倍，水的用量为二硫化碳量和烟花鞭炮危险废物重量总和的1-5倍。
41.本实施例的第一反应釜中水高出二硫化碳和烟花鞭炮危险废物混合物液面20-100cm。
42.本实施例的负压控制在-0.03～-0.06mpa。
43.本实施例的硫磺干燥采用热风干燥，热风温度控制在40-60℃。
44.本发明利用硫磺溶解于二硫化碳这个特点开发出回收系统及方法，全过程用水进行覆盖和养护，确保二硫化碳不会被挥发掉和确保整个操作过程的安全性，进行连续抽负压将烟花鞭炮危险废物中95％以上的硫磺萃取出来进行循化利用。
45.本发明系统能高效、稳定地运行，是一种无排出循环烟花鞭炮危险废物中硫磺回收工艺系统，具有良好的市场应用前景。
46.以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。