一種針對dmf精餾殘渣的資源化利用設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種針對DMF精餾殘渣的資源化利用設(shè)備。帶有預熱盤管的儲罐出料口通過瀝青泵與真空干燥機的入料口連接；真空干燥機的氣體出口接至第一冷凝器的入料口，真空干燥機的殘渣出口接至干餾爐的入料口；第一冷凝器的出料口通過打料泵接至粗品儲罐的進料口，第一冷凝器的出氣口接至干餾爐的燃料入口；粗品儲罐的出料口經(jīng)調(diào)理釜接至精餾釜的進料口；精餾釜的出氣口經(jīng)第二冷凝器分三路依次通過閥門接至水儲罐、中間餾分儲罐和純DMF溶劑儲罐的入料口，精餾釜的殘渣出口接至真空干燥機的入料口；干餾爐具有干餾混合氣體出口和生物炭出口。此設(shè)備可獲得高純度DMF溶劑和生物炭，無其它二次污染，徹底實現(xiàn)DMF精餾殘渣的資源化利用。
【專利說明】一種針對DMF精餾殘渣的資源化利用設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種針對DMF精餾殘渣的資源化利用設(shè)備，屬于環(huán)保工程技術(shù)。【背景技術(shù)】
[0002]在合成革行業(yè)中，DMF (二甲基甲酰胺)蒸餾回收系統(tǒng)具有舉足輕重的地位。該系統(tǒng)不僅解決了合成革濕法工藝含DMF廢水因排放造成的環(huán)境污染問題，又可以通過回收高純度的DMF (純度>99.5%)給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。但是從另一方面來看，DMF蒸餾回收系統(tǒng)在使用操作過程中本身所產(chǎn)生的廢水、廢渣等環(huán)境問題，長期以來卻沒有得到環(huán)保部門足夠的了解與重視。
[0003]在DMF蒸餾回收系統(tǒng)中，蒸餾殘渣的產(chǎn)生與排放是對環(huán)境影響較大的系統(tǒng)副產(chǎn)物。通過對整個蒸餾回收過程的分析，可以看出殘渣的產(chǎn)生首先是由于在濕法工藝水洗過程中，除了 DMF被置換溶于水外，還有其他少量雜質(zhì)如皮屑、樹脂、填充物(木質(zhì)纖維素、碳酸鈣等)也被帶入水中，并一起形成濕法回收廢水。在現(xiàn)今合成革行業(yè)中，對該回收廢水一般不進行預處理(降低懸浮物，去除雜質(zhì))，直接進入回收處理系統(tǒng)，并通過蒸餾過程，使廢水中的雜質(zhì)形成殘渣排放處理。在DMF蒸餾回收系統(tǒng)中，殘渣是以高濃稠殘液形式由系統(tǒng)的蒸發(fā)器與精餾釜產(chǎn)生排放的，具體過程是系統(tǒng)通過殘液泵將殘液排入殘液塔中，同時殘液中可利用部分再輸回蒸發(fā)器中，形成循環(huán)再利用，以提高DMF回收率。在實際運行過程中，當殘液塔中的殘液量累積到一定程度時，系統(tǒng)必須將其外排，排放時間視系統(tǒng)工作量和回收水質(zhì)的水質(zhì)狀況而定，一般少則3?5天，多則7?10天排放一次，每次排放量在數(shù)百公斤左右，據(jù)調(diào)查，在正常生產(chǎn)狀況下，一般合成革企業(yè)每月可排放2?5噸蒸餾殘渣。蒸餾殘渣一般呈黑色熱濃稠液體狀由系統(tǒng)外排，冷卻后迅速凝固，狀如浙青，外表黑色內(nèi)部偏黃，芳香氣味，既粘又稠。在現(xiàn)今合成革行業(yè)中，對蒸餾殘渣的處置問題尚無良好對策，部分企業(yè)采用拌煤燃燒方式處置殘渣，但直接焚燒污染嚴重，產(chǎn)生大量的二噁英，處理二噁英成本高，而且在實際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于殘渣不易燃，粘性強，若處置不當，長期使用可能會對鍋爐造成損害；還有部分企業(yè)將殘渣混入煤渣中外運，甚至直接隨意排放。由于殘渣屬于危險廢物，企業(yè)隨意處置將對環(huán)境造成很大危害。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種針對DMF精餾殘渣的資源化利用設(shè)備，以治理污染，回收寶貴資源，實現(xiàn)資源循環(huán)利用。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種針對DMF精餾殘渣的資源化利用設(shè)備，包括帶有預熱盤管的儲罐、真空干燥機、第一冷凝器、DMF溶劑粗品儲罐、調(diào)理釜、精餾釜、第二冷凝器、水儲罐、中間餾分儲罐、純DMF溶劑儲罐和干餾爐；帶有預熱盤管的儲罐出料口通過浙青泵與真空干燥機的入料口連接；真空干燥機的氣體出口接至第一冷凝器的入料口，真空干燥機的殘渣出口接至干餾爐的入料口 ；第一冷凝器的出料口通過打料泵接至粗品儲罐的進料口，第一冷凝器的出氣口接至干餾爐的燃料入口 ；粗品儲罐的出料口經(jīng)調(diào)理釜接至精餾釜的進料口 ；精餾釜的出氣口經(jīng)第二冷凝器分三路依次通過閥門接至水儲罐、中間餾分儲罐和純DMF溶劑儲罐的入料口，精餾釜的殘渣出口接至真空干燥機的入料口 ；干餾爐具有干餾混合氣體出口和生物炭出口。
[0007]所述第二冷凝器通過臨時儲罐再依次接至水儲罐、中間餾分儲罐和純DMF溶劑儲罐的入料口。
[0008]所述中間餾分儲罐的出料口也接至干餾爐的燃料入口。
[0009]所述干餾爐的生物炭出口接至冷渣機。
[0010]所述干餾爐的干餾混合氣體出口接至除塵脫硫塔的入料口，除塵脫硫塔的出料口也接至干餾爐的燃料入口。
[0011]所述干餾爐為臥式回轉(zhuǎn)干餾爐，具有螺旋輸送機、加熱室、回轉(zhuǎn)筒、混合氣室、燃燒器和出料室，回轉(zhuǎn)筒與螺旋輸送機連接，回轉(zhuǎn)筒位于加熱室中，加熱室中安裝燃燒器，加熱室的兩端為混合氣室和出料室，混合氣室和出料室與回轉(zhuǎn)筒連通。
[0012]采用上述方案后，本實用新型不僅利用精餾釜將DMF溶劑的蒸餾回收，深度提取了 DMF精餾殘渣中的DMF，還利用干餾爐將DMF精餾殘渣徹底制成可用于土壤改良的生物炭，這樣，將DMF精餾殘渣變?yōu)榧僁MF溶劑、生物炭等可回收利用的物質(zhì)，無二次污染，解決了直接焚燒產(chǎn)生二噁英污染和處理成本高的問題，實現(xiàn)了資源化的回收利用，變廢為寶，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益和環(huán)境保護雙贏。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是干餾爐結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]標號說明:
[0016]1帶有預熱盤管的儲罐2浙青泵
[0017]3真空干燥機4第一冷凝器
[0018]5粗品儲罐6調(diào)理釜
[0019]7精餾釜8第二冷凝器
[0020]9臨時儲罐10純DMF溶劑儲罐
[0021]11中間餾分儲罐12干餾爐
[0022]13冷渣機14除塵脫硫塔
[0023]15螺旋輸送機16加熱室
[0024]17回轉(zhuǎn)筒18混合氣室
[0025]19燃燒器20出料室
[0026]21水儲罐22打料泵。
【具體實施方式】
[0027]如圖1所示，本實用新型揭示的一種針對DMF精餾殘渣的資源化利用設(shè)備，包括帶有預熱盤管的儲罐1、真空干燥機3、第一冷凝器4、DMF溶劑粗品儲罐5、調(diào)理釜6、精餾釜7、第二冷凝器8、水儲罐21、中間餾分儲罐11、純DMF溶劑儲罐10和干餾爐12。[0028]帶有預熱盤管的儲罐I出料口通過浙青泵2與真空干燥機3的入料口連接。真空干燥機3的氣體出口接至第一冷凝器4的入料口，真空干燥機3的殘渣出口接至干餾爐12的入料口。第一冷凝器4的出料口通過打料泵22接至粗品儲罐5的進料口。粗品儲罐5的出料口經(jīng)調(diào)理釜6接至精餾釜7的進料口。精餾釜7的出氣口經(jīng)第二冷凝器8分三路依次通過閥門接至水儲罐21、中間餾分儲罐11和純DMF溶劑儲罐10的入料口，精餾釜7的殘渣出口接至真空干燥機3的入料口。干餾爐12具有干餾混合氣體出口和生物炭出口。
[0029]其中，干餾爐12具體結(jié)構(gòu)有很多，圖2所示為臥式回轉(zhuǎn)干餾爐，是一種間接加熱干餾爐，具有螺旋輸送機15、加熱室16、回轉(zhuǎn)筒17、混合氣室18、燃燒器19和出料室20，回轉(zhuǎn)筒17與螺旋輸送機15連接，物料經(jīng)螺旋輸送機15送至回轉(zhuǎn)筒17內(nèi)進行干餾；回轉(zhuǎn)筒17位于加熱室16中，加熱室16中安裝燃燒器19，燃燒器19為回轉(zhuǎn)筒17內(nèi)部干餾提供熱量；加熱室16的兩端為混合氣室18和出料室20，混合氣室18和出料室20與回轉(zhuǎn)筒17連通，混合氣室18用于收集回轉(zhuǎn)筒17內(nèi)部產(chǎn)生的干餾氣體，出料室20用于干餾產(chǎn)生(生物炭)的出料。
[0030]為了方便分類收集，此實施例第二冷凝器8通過臨時儲罐9再依次接至水儲罐21、中間餾分儲罐11和純DMF溶劑儲罐10的入料口。
[0031]為了方便收集處理，此實施例干餾爐12的生物炭出口接至冷渣機13。
[0032]為了更加環(huán)保，此實施例干餾爐12的干餾混合氣體出口接至除塵脫硫塔14的入料口，為了充分利用資源，除塵脫硫塔14的出料口接至干餾爐12的燃料入口，第一冷凝器4的出氣口也接至干餾爐12的燃料入口，中間餾分儲罐11的出料口也接至干餾爐12的燃料入口。
[0033]本實用新型的工作流程如下。
[0034]第一步，采用帶有預熱盤管的移動式槽罐收集合成革廠產(chǎn)生的DMF精餾殘渣；將槽罐運至廠區(qū)，預熱后通過浙青泵將殘渣打入帶有預熱盤管的儲罐I ;通過浙青泵2將儲罐內(nèi)的殘渣送入真空干燥機3。
[0035]采用移動式槽罐代替目前使用的鐵桶收集裝置，可避免DMF精餾殘渣在鐵桶內(nèi)凝結(jié)、無法出料的問題；預熱盤管的使用可提高DMF精餾殘渣流動性，便于殘渣的輸送。
[0036]第二步，采用高溫蒸汽對真空干燥機3中的DMF精餾殘渣進行加熱蒸餾；使用第一冷凝器4將真空干燥機3蒸餾出來的氣體冷卻分離為DMF溶劑粗品和少量不可凝蒸餾氣體；DMF溶劑粗品通過打料泵22送至粗品儲罐5內(nèi)，不可凝蒸餾氣體送至干餾爐12的加熱室16進行燃燒。
[0037]第三步，將DMF溶劑粗品送至調(diào)理釜6，加入調(diào)理劑，攪拌均勻后送至精餾釜7進行精餾；在不同加熱溫度下，各成分氣體依次經(jīng)第二冷凝器8冷凝后收集獲得水分、中間餾分和純DMF溶劑，分別儲存至相應的水儲罐21、中間餾分儲罐11和純DMF溶劑儲罐10內(nèi)。
[0038]第四步，將精餾釜7內(nèi)的精餾殘渣送至真空干燥機3內(nèi)進行二次循環(huán)回收；中間餾分儲罐11的中間餾分可作為干餾爐12的燃料燃燒使用。
[0039]第五步，蒸餾完成后，真空干燥機3內(nèi)的剩余殘渣經(jīng)下部排料口進入螺旋輸送機15，螺旋輸送機15將剩余殘渣輸送至干餾爐12的回轉(zhuǎn)筒17內(nèi)進行干餾。
[0040]第六步，剩余殘渣在回轉(zhuǎn)筒17內(nèi)經(jīng)無氧高溫裂解后轉(zhuǎn)化為干餾混合氣體和生物炭。[0041]干餾混合氣體通過干餾爐12的混合氣室18收集后，經(jīng)除塵脫硫塔14凈化處理后，送至干餾爐12加熱室16的燃燒器19作為燃料使用；生物炭經(jīng)干餾爐12出料室20排出后進入冷渣機13冷卻，打包裝袋。
[0042]在此針對不同批次的DMF精餾殘渣，列舉兩個應用實例。
[0043]實例一:
[0044]DMF精餾殘渣的DMF含量為25.15%，處理量為5t。
[0045]首先向儲罐I內(nèi)的預熱盤管通入90°C的高溫水，預熱30分鐘后，通過浙青泵2將儲罐I內(nèi)的DMF精餾殘渣打入真空干燥機3 ;真空干燥機3使用高溫蒸汽為熱源，蒸汽溫度為180°C，連續(xù)運行IOh后，干燥機內(nèi)的DMF精餾殘渣呈散裝固體；從真空干燥機3內(nèi)蒸餾出來的氣體經(jīng)第一冷凝器4冷卻分后為DMF溶劑粗品和少量不可凝蒸餾氣體，其中DMF溶劑粗品1.52t (噸)，不可凝蒸餾氣體0.3t，不可凝蒸餾氣體與后續(xù)的干餾混合氣一同送入干餾爐12內(nèi)燃燒作為燃料使用；通過打料泵22將DMF溶劑粗品送入調(diào)理釜6，加入適量藥劑使粗品酸堿度呈中性，之后將調(diào)理好的粗品送入精餾釜7進行常壓精餾提純，精餾溫度為210°C，精餾后可獲得純DMF溶劑1200Kg，水190Kg，中間餾分130Kg ;真空干燥機3內(nèi)剩余的散裝固體量為3.18t，出料后經(jīng)螺旋輸送機15進入干餾爐12，干餾爐12溫度控制在750°C，干餾時間為3h ;干餾過程中產(chǎn)生的干餾混合氣量為1.8t,經(jīng)除塵脫硫后直接送入干餾爐12燃燒器19當作燃料使用，干餾后的生物炭產(chǎn)量為1.3t，經(jīng)出料室排出后進入冷渣機13冷卻后裝袋打包。
[0046]實例二:
[0047]DMF精餾殘渣的DMF含量為18.60%，處理量為5t。
[0048]首先向儲罐I內(nèi)的預熱盤管通入90°C的高溫水，預熱30分鐘后，通過浙青泵2將儲罐I內(nèi)的DMF精餾殘渣打入真空干燥機3 ;真空干燥機3使用高溫蒸汽為熱源，蒸汽溫度為180°C，連續(xù)運行9h后，干燥機內(nèi)的DMF精餾殘渣呈散裝固體；從真空干燥機3內(nèi)蒸餾出來的氣體經(jīng)第一冷凝器4冷卻分后為DMF溶劑粗品和少量不可凝蒸餾氣體，其中DMF溶劑粗品1.09t,不可凝蒸餾氣體0.25t，不可凝蒸餾氣體與后續(xù)的干餾混合氣一同送入干餾爐12內(nèi)燃燒作為燃料使用；通過打料泵22將DMF溶劑粗品送入調(diào)理釜6，加入適量藥劑使粗品酸堿度呈中性，之后將調(diào)理好的粗品送入精餾釜7進行常壓精餾提純，精餾溫度為210°C，精餾后可獲得純DMF溶劑925Kg，水95Kg，中間餾分70Kg ;真空干燥機3內(nèi)剩余的散裝固體量為3.66t，出料后經(jīng)螺旋輸送機15進入干餾爐12，干餾爐12溫度控制在800°C，干餾時間為3.5h ;干餾過程中產(chǎn)生的干餾混合氣量為2.16t,經(jīng)除塵脫硫后直接送入干餾爐12燃燒器19當作燃料使用，干餾后的生物炭產(chǎn)量為1.5t，經(jīng)出料室排出后進入冷渣機13冷卻后裝袋打包。
[0049]本設(shè)備處理DMF精餾殘渣的成本為1200元/噸，處理殘渣可收費2300元/噸，產(chǎn)品純DMF溶劑和生物炭銷售收入600元，則處理DMF精餾殘渣凈收益為1700元/噸。以處置DMF精餾殘渣規(guī)模10000噸/年為例，每年可獲得凈利潤1700萬元，經(jīng)濟效益明顯。
[0050]以上僅為本實用新型的兩個具體實施例，但本實用新型的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本實用新型進行非實質(zhì)性的改動，均應屬于侵犯本實用新型保護范圍的行為。
【權(quán)利要求】
1.一種針對DMF精餾殘渣的資源化利用設(shè)備，其特征在于:包括帶有預熱盤管的儲罐、真空干燥機、第一冷凝器、DMF溶劑粗品儲罐、調(diào)理釜、精餾釜、第二冷凝器、水儲罐、中間餾分儲罐、純DMF溶劑儲罐和干餾爐；帶有預熱盤管的儲罐出料口通過浙青泵與真空干燥機的入料口連接；真空干燥機的氣體出口接至第一冷凝器的入料口，真空干燥機的殘渣出口接至干餾爐的入料口 ；第一冷凝器的出料口通過打料泵接至粗品儲罐的進料口，第一冷凝器的出氣口接至干餾爐的燃料入口 ；粗品儲罐的出料口經(jīng)調(diào)理釜接至精餾釜的進料口 ；精餾釜的出氣口經(jīng)第二冷凝器分三路依次通過閥門接至水儲罐、中間餾分儲罐和純DMF溶劑儲罐的入料口，精餾釜的殘渣出口接至真空干燥機的入料口 ；干餾爐具有干餾混合氣體出口和生物炭出口。
2.如權(quán)利要求1所述的一種針對DMF精餾殘渣的資源化利用設(shè)備，其特征在于:所述第二冷凝器通過臨時儲罐再依次接至水儲罐、中間餾分儲罐和純DMF溶劑儲罐的入料口。
3.如權(quán)利要求1所述的一種針對DMF精餾殘渣的資源化利用設(shè)備，其特征在于:所述中間餾分儲罐的出料口接至干餾爐的燃料入口。
4.如權(quán)利要求1所述的一種針對DMF精餾殘渣的資源化利用設(shè)備，其特征在于:所述干餾爐的生物炭出口接至冷渣機。
5.如權(quán)利要求1所述的一種針對DMF精餾殘渣的資源化利用設(shè)備，其特征在于:所述干餾爐的干餾混合氣體出口接至除塵脫硫塔的入料口，除塵脫硫塔的出料口接至干餾爐的燃料入口。
6.如權(quán)利要求1所述的一種針對DMF精餾殘渣的資源化利用設(shè)備，其特征在于:所述干餾爐為臥式回轉(zhuǎn)干餾爐，具有螺旋輸送機、加熱室、回轉(zhuǎn)筒、混合氣室、燃燒器和出料室，回轉(zhuǎn)筒與螺旋輸送機連接，回轉(zhuǎn)筒位于加熱室中，加熱室中安裝燃燒器，加熱室的兩端為混合氣室和出料室，混合氣室和出料室與回轉(zhuǎn)筒連通。
【文檔編號】C07C233/03GK203648118SQ201320852775
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】陳良澤, 陳國葉, 楊平 申請人:福建省科輝環(huán)保工程有限公司