一种利用回转窑进行酚水处理与利用的方法及系统的制作方法
【专利摘要】一种利用回转窑进行酚水处理与利用的方法及系统，首先在回转窑窑头部位的内部安装一个喷管，所述喷管通过管道及泵连接到一酚水罐，所述喷管上具有向上喷的喷水孔，酚水喷出雾化后落在回转窑内排出的烧成物上，形成酚水混合蒸汽，酚水混合蒸汽在窑内负压气流的带动下向前依次经过窑内的冷却带、烧成带和预热带，最后排出。利用回转窑的高温环境实现酚水的处理，并解决了烧成物的冷却问题。
【专利说明】一种利用回转窑进行酚水处理与利用的方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及酚水无害化处理【技术领域】，具体地说是一种酚水处理与利用方法及系统。
【背景技术】
[0002]工业生产中利用煤气发生炉提供煤气时会产生大量酚水，主要来源于冷却及净化煤气过程中的洗涤水和含酚冷凝水。酚水中含有酚、氨、氰化物、硫化物、焦油等成分。含酚冷凝水的生成量取决于气化煤质及所采用的气化工艺。酚水具有强烈的刺激性臭味，有毒有害，污染环境。采用双段式混合煤气发生炉，可以把煤气生产中伴生的焦油、酚水分离回收处理，即使通过酚水二次回用，酚水量通过浓缩大为减少，但仍也需处理。
[0003]因此酚水作为一种工业副产物大量存在。
[0004]针对酚水的处理方法多种多样，主要有蒸汽化学法、蒸发脱酚法、生化、萃取、吸附和焚烧法等。
[0005]其中，蒸汽化学脱酚法是用高温蒸汽加热酚水，酚水中的酚被蒸发出来后被碱液吸收生成酚钠盐，而实现脱酚。该法蒸汽耗量大，脱酚不完全。
[0006]蒸汽脱酚法也是将含酚污水加热使酚挥发出来，然后将含酚蒸汽通入发生炉炉底混入空气中作为气化剂使用，酚得以在发生炉中燃烧消除。此法只能对低沸点酚组分较有效，且需要专门的加热政法设备，能耗也比较高。
[0007]焚烧法是将含酚污水喷入专用焚烧炉，在1100°C左右的高温下，酚类有机物发生氧化反应转化为无毒的0)2和H2O排放，此法工艺简单，但焚烧炉能耗较大；此外，焚烧炉若出现成燃烧不完全的情况，会形成二次污染。
[0008]回转窑是指旋转煅烧窑，属于建材设备类。回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧；铬、镍铁矿氧化焙烧；耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝；化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。石灰窑(即活性石灰窑)用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种利用回转窑进行酚水处理与利用的方法及系统，首先要利用回转窑的高温环境实现酚水的处理，其次可以解决烧成物的冷却问题，解决了酚水处理和烧成物冷却的双重技术难题。
[0010]本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:
[0011]一种利用回转窑进行酚水处理与利用的方法，包括以下步骤:
[0012]步骤一，在回转窑窑头部位的内部安装一个喷管，所述喷管通过管道及泵连接到一酚水罐，所述喷管上具有向上喷的喷水孔，
[0013]步骤二，通过电动泵的泵送将酚水打至喷管并喷出雾化后落在回转窑内排出的烧成物(如焦宝石、水泥熟料等需要冷却后磨细的物料)上，在烧成物余热的作用下，酚水蒸发形成酚水混合蒸汽，所述酚水混合蒸汽在窑内负压气流的带动下向前依次经过窑内的冷却带、烧成带和预热带，经充分燃烧后随回转窑烟气一起排空。
[0014]进一步地，所述电动泵送雾化压力不小于1kg。
[0015]一般地，所述烧成物在喷淋酚水前的温度不低于120°C，优选500-1100°C。
[0016]最佳地，所述烧成物在喷淋酚水前的温度不低于1100°C。
[0017]在步骤一中，所述喷管选用钢管，尾部密封，并在靠近尾部的三分之一段管壁上平均2cm打一个孔径约2mm且朝上设置的喷水孔。
[0018]酚水用量根据出料量和温度及冷却强度调整，优选每吨物料用酚水0.5?30kg，
[0019]一种利用回转窑进行酚水处理与利用的系统，包括回转窑、电动泵、酚水罐、管道和喷管，其特征在于，一喷管安装在所述回转窑窑头部位的内部空腔中，且所述喷管通过管道及泵连接到一酚水罐，所述喷管上具有向上喷的喷水孔。
[0020]进一步地，所述电动泵送雾化压力不小于1kg。
[0021]进一步地，所述喷管深入窑内冷却部2?3m，
[0022]进一步地，所述喷管选用钢管，为水平状态的直管，尾部密封，并在靠近尾部的三分之一段管壁上平均2cm打一个孔径约2mm且朝上设置的喷水孔。
[0023]本发明的有益效果是:
[0024]通过将回转窑应用到酚水处理中，将蒸汽脱酚法和焚烧法合二为一，结合二者优势，克服二者缺点；酚水不仅充分高效处理，而且发挥冷却物料、提供热能的作用。
[0025]I)无需专门焚烧炉，利用现有的回转窑窑内的高温环境即可，无需额外的能源消耗。
[0026]2)酚水可用来冷却回转窑的烧成物，降低烧成物温度，给烧成物降温，节省后续冷却时间和费用。
[0027]3)回转窑排出的烧成物温度高，可达1100°C以上，酚水对其极冷效果好，通过冷激，对烧成物有一定的破碎作用，有利于排出物的破碎。
[0028]4)回转窑排出的烧成物温度高，达1100°C以上完全能够满足酚水汽化的需要，酚水充分汽化，有利于提高脱酚效果。
[0029]5)利用烧成物中的余热，节能效果显著，对烧成物降温，节省冷却用水。
[0030]6)汽化后的含酚蒸汽在回转窑中经过时间长，回转窑温度高(1250?1450°C )，可以得到充分燃烧，比肩焚烧工艺。
[0031]7)含酚蒸汽在回转窑燃烧转化为热量，并参与燃烧，有利于节能。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1为本发明的局部结构示意图。
[0033]图2为本发明的结构示意图。
[0034]图3为喷管部分的立体图。
[0035]图中:1回转窑，11窑头部分，12窑体部分，2酚水罐，3电动泵，4管道，5喷管，51喷水孔。
【具体实施方式】
[0036]一种利用回转窑进行酚水处理与利用的方法及系统，如图1至图3所示，涉及回转窑1、酚水罐(箱)2、电动泵3、管道4、喷管5几部分组成。
[0037]其中，回转窑I按照用途分可以分为水泥回转窑、焦宝石回转窑、高岭土回转窑、石灰回转窑等，这类回转窑在工厂中大量存在的烧成物，且烧成物一般需要冷却。下面以焦宝石回转窑为例进行说明。
[0038]回转窑I包括窑头部分11 (窑头罩)、窑体部分12和窑尾部分，其中窑头是回转窑出料部分，直径大于回转窑直径，通过不锈钢鱼鳞片和窑体实现密封，窑体部分12是回转窑(旋窑)的主体，通常有30?150米长(L)，甚至更长，圆筒形，根据部位不同一般划分为冷却带、烧成带、预热带，如图2，这些属于回转窑的基本知识，不再赘述。
[0039]在连接关系上，首先将酚水泵送至回转窑窑头，一方面，酚水起到冷却回转窑烧成物的作用，同时，酚水被汽化，由于窑内负压，含酚蒸汽被抽入窑内，经冷却带、烧成带、预热带充分燃烧，转变为0)2和H2O,经充分燃烧后随回转窑烟气一起排空，实现无害化处理。
[0040]其中的酚水被引至酚水罐2，得以暂存，经过电动泵3的泵送，泵送雾化压力不小于1kg，通过管道将酚水打至插入窑头内的喷管5中雾化后落在回转排除的烧成物上，在余热的作用下，酚水蒸发，依次经过窑内的冷却带、烧成带、预热带，最后经充分燃烧后随回转窑烟气一起排空。
[0041]为了达到最佳的烧成物冷却和酚水汽化效果，并简化结构设计，其中的喷管5选用以下规格:喷管选用Φ25_钢管，尾部密封，形成一个盲管，在长度70cm左右(约为盲管的三分之一长度)的尾部管壁上打孔，孔径约2mm，平均2cm打一个，小孔朝上，作为喷水孔51使用。当然也可制作成弯曲的弯管，或者在直管上开多排微孔。在电动泵的作用下酚水在回转窑中向上喷出，并落入下侧的烧成物中，在落下的过程中，酚水微粒得到了预热，在于烧成物接触后就可以直接的汽化，由于烧成物温度一般温度较高，大部分都能达I100C以上，且量大，形成酚蒸汽、水蒸气，由于回转窑中燃烧嘴的带动下，在此处形成负压环境，所以酚蒸汽就依次经过窑内的冷却带、烧成带、预热带，经充分燃烧后随回转窑烟气一起排空。在此过程中，经历了酚燃烧的过程，完成处理。
[0042]上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，尤其是一些参数描述，是基于便于相关技术人员的理解并实施，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种利用回转窑进行酚水处理与利用的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一，在回转窑窑头部位的内部安装一个喷管，所述喷管通过管道及电动泵连接到一酚水罐，所述喷管上具有向上喷的喷水孔， 步骤二，通过电动泵的泵送将酚水打至喷管并喷出雾化后落在回转窑内排出的烧成物上，在烧成物余热的作用下，酚水蒸发形成酚水混合蒸汽，所述酚水混合蒸汽在窑内负压气流的带动下依次经过窑内的冷却带、烧成带和预热带，经充分燃烧后随回转窑烟气一起排空。
2.根据权利要求1所述的一种利用回转窑进行酚水处理与利用的方法，其特征是，所述电动泵工作压力不小于I公斤。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用回转窑进行酚水处理与利用的方法，其特征是，所述烧成物在喷淋酚水前的温度不低于120°C。
4.根据权利要求3所述的一种利用回转窑进行酚水处理与利用的方法，其特征是，所述烧成物在喷淋酚水前的温度不低于i10°c。
5.根据权利要求4所述的一种利用回转窑进行酚水处理与利用的方法，每吨所述烧成物物料用酚水0.5kg?30kg。
6.根据权利要求1或2所述的一种利用回转窑进行酚水处理与利用的方法，其特征是，在步骤一中，所述喷管尾部密封，并在靠近尾部的三分之一段管壁上平均2cm打一个孔径约2mm且朝上设置的喷水孔。
7.—种利用回转窑进行酚水处理与利用的系统，包括回转窑、电动泵、酚水罐、管道和喷管，其特征在于，一喷管安装在所述回转窑窑头部位的内部空腔中，且所述喷管通过管道及泵连接到一酚水罐，所述喷管上具有向上喷的喷水孔。
8.根据权利要求7所述的一种利用回转窑进行酚水处理与利用的系统，其特征是，所述电动泵工作压力不小于I公斤。
9.根据权利要求7所述的一种利用回转窑进行酚水处理与利用的系统，其特征是，所述喷管为尾部密封，并在靠近尾部的三分之一段管壁上平均2cm打一个孔径2mm且朝上设置的喷水孔，且所述喷管深入窑内冷却部2m?3m。
【文档编号】F27D17/00GK104482550SQ201510003037
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2015年1月5日 优先权日:2015年1月5日
【发明者】赵友谊, 曾华生, 张尚和, 丁昌旭, 郝广北 申请人:金刚新材料股份有限公司