本實用新型屬于焦化污水處理和熔融爐渣顯熱回收利用領(lǐng)域，尤其涉及鋼鐵、有色冶金行業(yè)中的焦化污水處理和熔融高爐渣顯熱回收利用裝置。
背景技術(shù)：
焦化污水是煤制焦炭，煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的高濃度有機污水。焦化污水主要污染物質(zhì)有：COD、BOD、氰化物、氨氮、懸浮物、苯酚及苯系化合物等。污水中含有數(shù)十種無機和有機化合物，其中無機化合物主要是大量銨鹽、硫、硫化物、氰化物等；有機化合物除酚外，還有聯(lián)苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機污染物。
目前，國內(nèi)焦化污水處理一般包括一級物化處理和生化處理。污水經(jīng)過厭氧、好氧等生化處理過程后，殘余的有機物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，微生物難以再降解，導(dǎo)致生化系統(tǒng)出水的COD和色度超標(biāo)。所以焦化污水一般都需要進行深度處理，深度處理方法一般有采用化學(xué)氧化法、混凝法和吸附法?；瘜W(xué)氧化法一次投資和運行費用均較高，應(yīng)用難度較大；混凝法深度處理除了一些專用混凝劑外，其他混凝劑對色度和COD的去除效果較差；吸附法可以通過吸附劑特有的結(jié)構(gòu)吸附去除污水中的一些顯色有機物，目前研究最多的吸附劑為活性炭，但是活性炭再生困難，導(dǎo)致成本較高，難以推廣。
熔融高爐渣是高爐煉鐵的副產(chǎn)品，其排出溫度為1400～1600℃，熱焓約為標(biāo)準(zhǔn)煤60kg/t(渣)。目前鋼鐵企業(yè)普遍采用水淬法處理高爐渣，這些水淬法不僅沖渣水耗高、顯熱沒有有效地回收利用，而且還對環(huán)境造成污染。
高爐渣主要成分為CaO、MgO、FeO、Fe2O3、SiO2、P2O5、Al2O3、MnO等，經(jīng)過水淬處理后的高爐渣，具有微小孔隙和較大的比表面積，有一定的吸附能力。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種高爐渣處理焦化污水的裝置，結(jié)構(gòu)緊湊合理，可有效的脫除焦化污水中的污染物質(zhì)，高效地回收高爐渣的高溫顯熱，減少其處理過程中對環(huán)境造成的污染。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種高爐渣處理焦化污水的裝置，包括渣溝、干餾室、混合氣管道、燒嘴、煙囪、焚燒室、霧化器、固定床、立磨、徑向熱管換熱器，干餾室上部、渣溝、高爐依次相連；干餾室上部、混合氣管道、燒嘴相連；干餾室側(cè)面、霧化器、焦化污水管道、升壓泵、預(yù)處理室依次相連接；干餾室下部、固定床、立磨連接依次連接；燒嘴、焚燒室、高溫?zé)煔夤艿?、徑向熱管換熱器、煙囪依次相連；預(yù)熱空氣管道一端與固定床連接，另一端與燒嘴相連接。
所述的固定床內(nèi)置導(dǎo)向板。
所述的干餾室沿圓周均布6個霧化器。
所述的立磨與預(yù)處理室相連接。
所述的固定床與鼓風(fēng)機相連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：
整體結(jié)構(gòu)緊湊合理，高爐渣可直接由渣溝進入本裝置處理，以干餾室為核心，進行高效回收高爐渣的高溫顯熱；霧化器采用均布的方式，以實現(xiàn)均勻霧化的效果。利用本裝置可有效的脫除焦化污水中的污染物質(zhì)，高效地回收高爐渣的高溫顯熱，減少了其處理過程中對環(huán)境造成的污染，而且處理后的焦化污水滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。與現(xiàn)有的水淬法和焦化污水處理方法相比，既有效地回收了高爐渣顯熱，又去除了焦化污水中的污染物。
附圖說明
圖1是高爐渣處理焦化污水的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-高爐 2-渣溝 3-干餾室 4-混合氣管道 5-徑向熱管換熱器 6-煙囪 7-高溫廢氣管道 8-焚燒室 9-燒嘴 10-預(yù)熱空氣管道 11-霧化器 12-焦化污水管道 13-固定床 14-鼓風(fēng)機 15-立磨 16-升壓泵 17-預(yù)處理室。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型進行詳細地描述，但是應(yīng)該指出本實用新型的實施不限于以下的實施方式。
見圖1，高爐渣處理焦化污水的裝置，渣溝2、干餾室3、混合氣管道4、燒嘴9、煙囪6、焚燒室8、霧化器11、固定床13、立磨15、徑向熱管換熱器5，干餾室3上部、渣溝2、高爐1依次相連；干餾室3上部、混合氣管道4、燒嘴9相連；干餾室3側(cè)面、霧化器11、焦化污水管道12、升壓泵16、預(yù)處理室17依次相連接；干餾室3下部、固定床13、立磨15連接依次連接；燒嘴9、焚燒室8、高溫?zé)煔夤艿?、徑向熱管換熱器5、煙囪6依次相連；預(yù)熱空氣管道10一端與固定床13連接，另一端與燒嘴9相連接。
其中，固定床13內(nèi)置導(dǎo)向板；干餾室3沿圓周均布6個霧化器11；立磨15與預(yù)處理室17相連接。固定床13與鼓風(fēng)機14相連接。
高爐渣處理焦化污水的方法，熔融高爐渣從渣溝2流入干餾室3，預(yù)處理后的焦化污水經(jīng)霧化器11霧化后噴入干餾室3，在高溫熔融高爐渣作用下干餾，生成的混合氣體在焚燒室8內(nèi)和預(yù)熱空氣燃燒，高溫?zé)煔庥捎酂徨仩t回收余熱后，經(jīng)煙囪6排放。該工藝依次進過三次余熱回收，熔融高爐渣顯熱得到充分回收及利用；焦化污水經(jīng)過預(yù)處理、干餾和焚燒后。滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。其實現(xiàn)的步驟如下：
1)溫度達1450～1550℃的熔融高爐渣從高爐1流出，經(jīng)渣溝2流入干餾室3，在轉(zhuǎn)速為1800～2000轉(zhuǎn)/分鐘的離心作用下破碎成直徑為2～4mm的液滴，同時與從干餾室3側(cè)面均布的霧化器11霧化的焦化污水進行凝固換熱后，形成750～850℃的高溫渣粒，完成第一次熱量交換；
2)750～850℃的高溫渣粒導(dǎo)入固定床13，鼓風(fēng)機14鼓出的常溫空氣從固定床13底部鼓入，和750～850℃的高溫渣粒逆流換熱之后，預(yù)熱550～650℃空氣通過預(yù)熱空氣管道10鼓入燒嘴9，100～150℃的渣粒導(dǎo)入立磨15中，完成第二次熱量交換；
3)2～4mm的渣粒立磨15中，碾磨成0.3～0.8mm的微小渣粒，作為吸附介質(zhì)輸送到預(yù)處理室17；
4)焦化污水首先在預(yù)處理室17內(nèi)進行預(yù)處理，利用高爐渣顆含有Ca、Al、Fe、Mg等多種活性成分，微孔多、比表面積大、吸附能力強，將焦化污水中的部分污染物去除；
5)利用升壓泵16將預(yù)處理后的污水依次經(jīng)過焦化污水管道12和霧化器11，霧化后的污水在1450～1550℃的熔融高爐渣的作用下，變成含有CmHn、CO2、CO、水蒸汽等的混合氣體；
6)干餾后的上述混合氣體通過混合氣管道4，在焚燒室8內(nèi)，利用燒嘴9和550～650℃空氣燃燒，產(chǎn)生850～950℃的廢煙氣，經(jīng)過高溫廢氣管道7進入徑向熱管換熱器5回收廢煙氣余熱，產(chǎn)生380℃、1.6MPa的過熱蒸汽，并入蒸汽管網(wǎng)，100℃以下的煙氣由煙囪6排出，完成第三次熱量交換；焚燒過程中，有機污染物在高溫下主要轉(zhuǎn)化成CO2和H2O；CN-、等污染物轉(zhuǎn)化成CO2、N2和H2O等；水全部汽化，焚燒過程不產(chǎn)生二次有毒污染物；
7)在熔融高爐渣的作用下，焦?fàn)t污水中的有機質(zhì)發(fā)生干餾，同時干餾產(chǎn)物和550～650℃預(yù)熱空氣發(fā)生燃燒和氣化等化學(xué)和物理變化，轉(zhuǎn)化為無毒的高溫氣體。由污水成分可推知，污水中的污染物發(fā)生以下主要反應(yīng)：
CnHm+(n+m/4)O2→nCO2+m/2H2O (1)
2CN-+2O2→N2+2CO2 (2)
4NH3+3O2→2N2+6H2O (3)
H2O→H2O(g) (5)
本實用新型按照以廢治廢的理論，通過干餾、顯熱回收和燃燒轉(zhuǎn)換三個過程，分別實現(xiàn)了以熔融爐渣顯熱回收和脫除焦化污水處理的目的，處理后的焦化污水符合排放標(biāo)準(zhǔn)。與現(xiàn)有的水淬法和焦化污水處理方法相比，既有效地回收了高爐渣顯熱，又去除了焦化污水中的污染物，對節(jié)能減排和控制污染具有極大的意義。
利用高溫熔融高爐渣促進焦化污水發(fā)生干餾反應(yīng)，使得有機污染物生產(chǎn)可燃氣體，再和預(yù)熱空氣燃燒，基本沒有污染物產(chǎn)生。利用干餾室3、內(nèi)置導(dǎo)向板固定床13和徑向熱管換熱器5進行余熱的多次回收，有利于實現(xiàn)能量充分回收、合理利用的目的。利用高爐渣作為預(yù)處理的吸附劑，使得吸附劑廉價、易得，對于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)極具推廣前景。