一种二次铝灰水解气体固体资源化利用装置的制作方法

1.本实用新型涉及铝灰处理技术领域，具体涉及一种二次铝灰水解气体固体资源化利用装置。


背景技术：

2.铝灰是铝工业生产过程产生的废渣，分为一次铝灰和二次铝灰。除铝含量差异外，两种铝灰物质组成相似，环境危害特性均为反应性，部分铝灰还具有浸出毒性或者遇水释放易燃性气体，目前对二次铝灰的处理方法主要分为无害化及资源化。
3.现有技术在对二次铝灰进行处理时，如没有对二次铝灰完全处理，二次铝灰容易发生水解发应，释放氨气和氢气，对大气造成污染并形成安全隐患，同时使二次铝灰中含有的有价值物质无法得到充分利用。


技术实现要素：

4.本实用新型为解决现有技术中二次铝灰中含有的有价值物质无法充分利用，没有完全处理的二次铝灰发生水解反应，释放氨气和氢气，对大气造成污染并形成安全隐患的问题，提供一种二次铝灰水解气体固体资源化利用装置，对二次铝灰进行水解，使对二次铝灰进行处理后，二次铝灰中含有的有价值物质能够得到有效利用，避免了对大气的造成污染。
5.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种二次铝灰水解气体固体资源化利用装置,包括铝灰上料箱，还包括催化剂上料器，所述铝灰上料箱和催化剂上料器均通过管道连接脱氨一级分离器，所述脱氨一级分离器上方连接有第一气体分离器，所述第一气体分离器通过管道连接有第一氨水发生器；所述第一氨水发生器通过管道连接有第一氨水储罐。在使用过程，铝灰上料箱将二次铝灰输送到脱氨一级分离器中，催化剂上料器将催化剂输送到脱氨一级分离器中，在脱氨一级分离器中，二次铝灰中的ai和ain在催化剂和反应用水的作用下进行反应。
6.所述脱氨一级分离器的一侧还通过传输管连接有脱氨二级分离器，传输管上设有第一砂浆泵；所述脱氨二级分离器上方设有第二气体分离器，第二气体分离器通过管道连接有第二氨水发生器，所述第二氨水发生器通过管道连接有第二氨水储罐；所述脱氨二级分离器的一侧通过输出管连接存放池，输出管上还设有第二砂浆泵。在脱氨一级分离器中反应过后的二次铝灰在第一砂浆泵的作用下，进入脱氨二级分离器中反应分解进行深度脱氨。
7.进一步地，所述存放池还连接有回收管，存放池通过回收管连接有板推压滤机，所述回收管上还设置有第三砂浆泵，存放池用于存放深度脱氨后的铝灰浆。
8.进一步地，所述第一气体分离器还连接有第一缓释管路，所述第一气体分离器通过第一缓释管路连接有一级吸收塔，所述第一缓释管路上还设置有气体缓释器。没有冷凝的氨气和氢气进入一级吸收塔内，一级吸收塔使用盐酸与氨气进行反应生成氯化铵。
9.进一步地，所述第一氨水储罐还连接有第二缓释管路，所述第一氨水储罐通过第二缓释管路与第一缓释管路相连接。氨水储罐用于储存反应得到的氨水。
10.进一步地，所述第二氨水储罐还连接有连接管，所述第二氨水储罐通过连接管与第二缓释管路相连接。
11.进一步地，所述一级吸收塔通过管道连接有二级吸收塔，所述二级吸收塔通过管道连接有氢气回收机构。二级吸收塔用于对没有冷凝的氢气进行水喷淋，得到纯净的氢气，氢气回收机构用于回收纯净的氢气。
12.进一步地，所述氢气回收机构通过管道连接有风机，风机通过管道连接有烟囱。在风机的作用下，没有冷凝的氨气和氢气进入一级吸收塔和二级吸收塔内进行反应，没有反应的微量气体通过烟囱排放。
13.通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：
14.本实用新型通过对二次铝灰进行水解，使二次铝灰水解出的有价值的气体和固体得到资源化利用，二次铝灰经过一系列反应后得到可以再次利用的氨水、氢气和铝灰滤饼，实现了二次铝灰的资源化利用，提高了经济效益。
15.本实用新型通过第一缓释管路和气体缓释器，使第一气体分离器与一级吸收塔相通，以及第一氨水储罐和第二氨水储罐与一级吸收塔相通，防止因第一气体分离器中的氨气和氢气过多，以及第一氨水储罐和第二氨水储罐中没有冷凝的氨气产生危险性的后果，起到安全防护的作用。
16.本实用新型中的存放池用于存放深度脱氨后的铝灰浆，铝灰浆在第二砂浆泵的作用下输送到板推压滤机，板推压滤机使铝灰浆固液分离，得到可以再次利用的铝灰滤饼。
附图说明
17.图1是本实用新型一种二次铝灰水解气体固体资源化利用装置的结构示意图。
18.附图中标号为：1为铝灰上料箱，2为催化剂上料器，3为脱氨一级分离器，4为第一气体分离器，5为气体缓释器，6为第一缓释管路，7为第一氨水发生器，8为第一砂浆泵，9为第一氨水储罐，10为脱氨二级分离器，11为第二气体分离器，12为第二氨水发生器，13为第二砂浆泵，14为第二氨水储罐，15为存放池，16为一级吸收塔，17为板推压滤机，18为二级吸收塔，19为氢气回收机构，20为风机，21为烟囱，22为第三砂浆泵，23为第二缓释管路，24为连接管，25为传输管，26为输出管，28为回收管。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：
20.如图1所示，一种二次铝灰水解气体固体资源化利用装置,包括铝灰上料箱1，还包括催化剂上料器2，所述铝灰上料箱1和催化剂上料器2均通过管道连接脱氨一级分离器3，铝灰上料箱1内安装有上料阀门和震动电机，铝灰上料箱1上方还设有与除尘器相连接的除尘罩，所述脱氨一级分离器3上方设置有第一气体分离器4、且与第一气体分离器4相通，脱氨一级分离器3上还开设有用于输入反应用水的进水口；脱氨一级分离器3内部安装有布料机构、密封机构、减速机和布料电机。所述第一气体分离器4通过管道连接有第一氨水发生器7；所述第一氨水发生器7通过管道连接有第一氨水储罐9。在使用的过程中，二次铝灰通
过真空上料装置进入铝灰水解脱氨一级分离器3，催化剂和反应用水均通过水泵泵入铝灰水解脱氨一级分离器3。
21.所述脱氨一级分离器3的一侧还通过传输管25连接有脱氨二级分离器10，传输管25上设有第一砂浆泵8；所述脱氨二级分离器10上方设有第二气体分离器11，第二气体分离器11通过管道连接有第二氨水发生器12，所述第二氨水发生器12通过管道连接有第二氨水储罐14；所述脱氨二级分离器12的下部连接有输出管26，所述脱氨二级分离器10通过输出管26连接存放池15，输出管25上还设有第二砂浆泵13。在脱氨一级分离器3中反应过的铝灰浆，在第一砂浆泵8的作用下，进入脱氨二级分离器10内再次进行深度脱氨，深度脱氨后的铝灰浆在第二砂泵13的作用下，进入到存放池15中。第一氨水发生器7和第二氨水发生器主要由氨水冷凝用水系统和氨水收集系统组成。
22.所述存放池15还连接有回收管28，存放池15通过回收管28连接有板推压滤机17，所述回收管28上还设置有第三砂浆泵22。铝灰浆在第三砂浆泵22的作用下输送到板推压滤机17，板推压滤机17使铝灰浆固液分离，得到可以再次利用的铝灰滤饼。
23.所述第一气体分离器4还连接有第一缓释管路6，所述第一气体分离器4通过第一缓释管路6连接有一级吸收塔16，所述第一缓释管路6上还设置有气体缓释器5，第一气体分离器4和第二气体分离器11内还设有真空表和压力表。当第一气体分离器4中的气体含量过高时，没有进入第一氨水储罐9中冷凝的氨气和氢气进入一级吸收塔16内，一级吸收塔16通过盐酸喷淋氨气，使氨气与盐酸发生发应生成氯化铵。
24.所述第一氨水储罐9上还连接有第二缓释管路23，所述第一氨水储罐9通过第二缓释管路23与第一缓释管路6相连接。第一氨水储罐9中用于储存氨水，当第一氨水储罐9内上方存在未冷凝的氨气和氢气时，未冷凝的氨气和氢气在风机20的作用下通过第二缓释管路23进入第一缓释管路6，进而进入到一级吸收塔16内与盐酸发生反应形成氯化铵。
25.所述第二氨水储罐14上连接有连接管24，所述第二氨水储罐14通过连接管24与第二缓释管路23相连接。第二氨水储罐14中用于储存氨水，当第二氨水储罐14内上方存在未冷凝的氨气和氢气时，未冷凝的氨气和氢气在风机20的作用下通过连接管24进入第一缓释管路6，进而进入到一级吸收塔16内与盐酸发生反应形成氯化铵。第一氨水储罐9和第二氨水储罐14上还安装有压力表和电控排气阀，第一氨水储罐9和第二氨水储罐14还连接有氨水输出管，氨水输出管上还安装有氨水泵。
26.所述一级吸收塔16通过管道连接有二级吸收塔18，所述二级吸收塔18通过管道连接有氢气回收机构19。未冷凝的氢气经过一级吸收塔16后，在风机20的作用下通过管道进入二级吸收塔18内，二级吸收塔18对氢气进行水喷淋，得到纯净的氢气后通过管道被氢气回收机构19回收。一级吸收塔16由塔体、折流板、化工泵等组成。二级吸收塔18由筒体、水泵等组成。
27.所述氢气回收机构19通过管道连接有风机20，风机20通过管道连接有烟囱21。在对二次铝灰脱氨时，还会产生少量未被反应的其他气体，通过烟囱21排到大气中。
28.使用时，先启动风机20，然后位于铝灰上料箱1内的二次铝灰在真空上料装置的作用下，进入铝灰水解脱氨一级分离器3中，催化剂上料器2中的催化剂和反应用水在水泵的作用下进入铝灰水解脱氨一级分离器3中，与二次铝灰发生反应生成氨气、氢气和水蒸气等，然后氨气、氢气和水蒸气等气体进入第一气体分离器4内进行分离，分离后的氨气和氢
气通过管道进入第一氨水发生器7内反应生成氨水，氨水通过管道进入第一氨水储水罐9内。
29.第一氨水发生器7内未被冷凝的氨气和氢气在风机20的作用下经过第一氨水储罐9、第二缓释管路23进入一级吸收塔16内，一级吸收塔16对氨气进行盐酸喷淋，氨气与盐酸发生反应生成氯化铵，氢气通过管道进入二级吸收塔18内，二级吸收塔18对氢气进行水喷淋形成纯净的氢气，然后通过管道被氢气回收机构19回收利用，其他未被反应回收的气体经过烟囱21排到大气中。
30.当第一气体分离器4中的氨气和氢气等气体过多时，超过设定的极限时，氨气和氢气等气体在气体缓释器5的作用下，以及在风机20的作用下，通过第一缓释管路6进入一级吸收塔16内进行反应，气体缓释器5和第一缓释管路6起到安全防护的作用。
31.脱氨一级分离器3反应后的铝灰浆，在第一砂浆泵8的作用下，进入到铝灰水解脱氨二级分离器10内进行深化脱氨，在脱氨二级分离器10内反应生成氨气、氢气和水蒸气等气体，然后进入第二气体分离器11内进行分离，分离后的氨气和氢气通过管道进入第二氨水发生器12内生成氨水，氨水通过管道进入第二氨水储罐14内。
32.第一氨水发生器12内未被冷凝的氨气和氢气在风机20的作用下经过第二氨水储罐14、连接管24进入第二缓释管路23，进而通过第一缓释管路6进入一级吸收塔16。一级吸收塔16对氨气进行盐酸喷淋，氨气与盐酸发生反应生成氯化铵，氢气通过管道进入二级吸收塔18内，二级吸收塔18对氢气进行水喷淋形成纯净的氢气，进而被氢气回收机构19回收利用，其他未被反应回收的气体经过烟囱21排到大气中。
33.在脱氨二级分离器10内反应后的铝灰浆，在第二砂浆泵13的作用下输入到存放池15中进行储存，然后第三砂浆泵22将位于存放池15中的铝灰浆输送到板推压滤机17，进行固液分离后形成铝灰滤饼。
34.以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。