專利名稱：廢硅藻土助濾劑的再生方法及生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種廢硅藻土助濾劑的再生方法及生產(chǎn)裝置，其再生方法包括分離、預(yù)干燥、粉碎、氣流干燥、分選、分離、回收、焙燒、粉碎、分級、分離回收和產(chǎn)品包裝工序；生產(chǎn)裝置主要由分離及預(yù)干燥、氣流粉碎干燥及分選回收、回轉(zhuǎn)窯焙燒、氣流粉碎分級和回收四部分設(shè)備構(gòu)成。屬化學(xué)領(lǐng)域的無機(jī)材料的加工技術(shù)。
硅藻土助濾劑已廣泛用于化工、輕工、醫(yī)藥、釀酒等行業(yè)的液體過濾。過濾后含廢助濾劑的廢水被排放。不僅浪費(fèi)資源而且污染環(huán)境。僅啤酒行業(yè)，按噸酒耗助濾劑1kg的最低標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，全國每年要丟棄廢助濾劑8萬噸。廢助濾劑可以通過高溫焙燒后再生利用。但現(xiàn)有的助濾劑生產(chǎn)技術(shù)[文獻(xiàn)1]不能直接用于助濾劑的再生。這是因?yàn)?1)助濾劑在使用中截留了大量的有機(jī)物雜質(zhì)，分離后濾并中含水在50％左右；而物料含水超過30％，現(xiàn)有技術(shù)就無法直接粉碎并進(jìn)行氣流干燥。若采用自然晾曬法預(yù)干燥，濾并中的有機(jī)物膠體不僅影響透氣性，造成干燥效果差，而且會發(fā)酵腐爛污染環(huán)境。(2)現(xiàn)有助濾劑生產(chǎn)采用內(nèi)壁光滑的轉(zhuǎn)窯，并添加了助熔劑在950-1050℃的高溫下燒成。若廢助濾劑的再生在此高溫下燒成，勢必造成硅藻殼的進(jìn)一步收縮，骨架密度進(jìn)一步增大，影響助濾劑的性能。適當(dāng)降低燒成溫度，因物料粘結(jié)性低、流動性好，而翻動不起來，致使有機(jī)物不能充分氧化，造成積炭，達(dá)不到完全再生的目的。
針對現(xiàn)有技術(shù)上述不足，本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，可以用含助濾劑的廢水為原料，直接進(jìn)行加工，制備出合格的硅藻土助濾劑。
本發(fā)明采用如下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)上述目的。
1.采用臥式螺旋卸料沉淀離心機(jī)分離濾并，實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)。
2.將濾并的干燥分兩步進(jìn)行，先以煤氣或天然氣燃燒生成的煙道氣加熱的紅外烘道對濾并進(jìn)行預(yù)干燥；煙道氣進(jìn)氣口溫度在700℃左右，出氣口溫度在400℃左右；利用烘道排出的煙道氣作為氣流干燥的熱風(fēng)來源，進(jìn)行第二步的氣流干燥。氣流干燥分兩級，第一級進(jìn)氣溫度在300-350℃，第二級進(jìn)氣溫度根據(jù)物料干燥情況調(diào)節(jié)。
3.選用筒體長徑比為10-12∶1的回轉(zhuǎn)窯；用6個面帶凹形泥漿槽(槽在中部，寬度50-60mm，深度一般在5-10mm)的保溫磚和4個面帶凹形泥漿槽(底、頂面除外，槽在中部，寬50-60mm深度一般在5-10mm)的耐火磚砌筑；在距窯尾4個磚長處(約1m)起至轉(zhuǎn)窯中部砌筑若干條(條數(shù)根據(jù)窯徑?jīng)Q定)等分窯內(nèi)徑圓周的曲線形揚(yáng)料板；凸起的磚棱高100-200mm(根據(jù)窯徑大小決定)，并且使其彎曲方向與回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動方向相同(

圖1、圖2)。
4.在不添加助熔劑時，控制回轉(zhuǎn)窯的燒成帶溫度在850-900℃，并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速，使物料在燒成帶保持時間在1小時左右；添加助溶劑，轉(zhuǎn)窯燒成帶溫度控制在900-950℃。
5.成品分級部分采用可調(diào)速氣流分級，第一級產(chǎn)品分級機(jī)的粗料輸出經(jīng)二次粉碎后進(jìn)入第二級產(chǎn)品分級機(jī)分選，第二級分級機(jī)的粗料輸出經(jīng)第三次粉碎后進(jìn)入雜質(zhì)分選機(jī)分選，并在氣浮狀態(tài)下棄渣，可利用的混合料流返回第二級產(chǎn)品分級機(jī)進(jìn)行循環(huán)分選。
6.根據(jù)產(chǎn)品的測定結(jié)果，必要時添加少量的助熔劑。
通過上述措施，實(shí)現(xiàn)了濾并的分離、預(yù)干燥、粉碎和氣流干燥，降低了熱量消耗；提高了物料的焙燒效果，使濾并中的有機(jī)物完全氧化，又避免了硅藻殼的高溫?zé)Y(jié)收縮；制備出了合格的再生助濾劑。
附圖3為本發(fā)明的工藝流程及生產(chǎn)裝置示意圖。
本發(fā)明的主要工藝流程如下離心分離—預(yù)干燥—粉碎—?dú)饬鞲稍铩诌x—分離回收—焙燒—粉碎—分級—分離—包裝。
生產(chǎn)裝置構(gòu)成如下
離心機(jī)(1)出渣口對皮帶機(jī)(2)進(jìn)料端；皮帶機(jī)(2)卸料端對皮帶機(jī)(3)的進(jìn)料端。皮帶機(jī)(3)置于紅外烘道(4)中，其傳送帶采用耐溫膠帶或鋼帶；出料端對粉碎機(jī)(9)進(jìn)口。烘道煙道氣進(jìn)口接熱風(fēng)爐(7)出氣口。熱風(fēng)爐安裝有燃燒器(6)，由煤氣爐或天然氣管路提供燃料；風(fēng)機(jī)(5)供給空氣。烘道的蒸汽出口經(jīng)管路接風(fēng)機(jī)(8)；風(fēng)機(jī)(8)出口經(jīng)管路接室外。烘道煙道氣出口經(jīng)管路和粉碎機(jī)(9)的出料口及風(fēng)機(jī)(10)的進(jìn)口相連接；風(fēng)機(jī)(10)出口接干燥管(11)進(jìn)口。干燥管出口接分選機(jī)(12)進(jìn)口。分選機(jī)(12)粗料出口經(jīng)閥(13)接粉碎機(jī)(14)進(jìn)口；細(xì)料出口經(jīng)管路接分離器(19)進(jìn)口。粉碎機(jī)(14)出料口接四通管件的上方進(jìn)料口，四通的水平出口接分選機(jī)(17)進(jìn)口；水平進(jìn)氣口接閥(15)；四通的下方進(jìn)氣口接閥(16)。閥(15)另一端對大氣。閥(16)的另一端接烘道煙道氣出口的管路。分選機(jī)(17)細(xì)料出口經(jīng)風(fēng)機(jī)(18)接分選機(jī)(12)的進(jìn)口，棄渣口接廢料斗。分離器(19)卸料口接閥(20)，閥出口接螺旋機(jī)(21)進(jìn)料口；分離器出氣口經(jīng)管路接風(fēng)機(jī)(22)。風(fēng)機(jī)(22)出口接除塵器(23)進(jìn)氣口。除塵器卸料口接螺旋機(jī)(24)，出氣口接風(fēng)機(jī)(27)進(jìn)口。風(fēng)機(jī)(27)出口經(jīng)管路接煙囪。螺旋機(jī)(24)出料口接閥(25)，閥出口接螺旋機(jī)(21)另一進(jìn)料口。螺旋機(jī)(21)出料口接螺旋機(jī)(26)進(jìn)料口。螺旋機(jī)(26)出口接窯尾(28)，窯尾安裝在轉(zhuǎn)窯(29)上；窯尾下口經(jīng)管路接風(fēng)機(jī)(10)進(jìn)口。窯的另一端安裝有窯頭(30)。窯頭上安裝有燃燒器(31)。燃燒器以煤氣或天然氣為燃料，空氣由風(fēng)機(jī)(32)供給。窯頭下料口接風(fēng)機(jī)(33)進(jìn)口，風(fēng)機(jī)出口接第一級分級機(jī)(34)進(jìn)氣口。分級機(jī)(34)細(xì)料出口接分離器(41)進(jìn)口，粗料出口接粉碎機(jī)(35)進(jìn)口；粉碎機(jī)出口接風(fēng)機(jī)(36)進(jìn)口；風(fēng)機(jī)出口接第二級分級機(jī)(37)進(jìn)氣口。分級機(jī)(37)細(xì)料出口接分離器(41)進(jìn)口，粗料出口接粉碎機(jī)(38)進(jìn)口；粉碎機(jī)出口接風(fēng)機(jī)(39)進(jìn)口；風(fēng)機(jī)出口接雜質(zhì)分選機(jī)(40)進(jìn)口。雜質(zhì)分選機(jī)粗料出口接廢料斗；細(xì)料出口接風(fēng)機(jī)(36)進(jìn)口。分離器(41)卸料口經(jīng)閥(42)接成品倉(43)，出氣口接風(fēng)機(jī)(44)進(jìn)口；風(fēng)機(jī)出口接除塵器(45)進(jìn)氣口。除塵器卸料口接螺旋機(jī)(46)進(jìn)口，出氣口接風(fēng)機(jī)(47)進(jìn)口；風(fēng)機(jī)出口接煙囪。如此構(gòu)成了完整的生產(chǎn)裝置。
圖1和圖2分別為轉(zhuǎn)窯的徑向剖面和軸向剖面示意圖。窯體鋼殼(1)與保溫磚層(3)中間形成殼壁縫隙(2)，其間有縱向泥漿銷(5)固定。保溫磚行間徑向縫(11)有圓周泥漿銷(8)固定；同行相鄰的保溫磚間橫向縫(12)由縱向泥漿銷(13)固定。保溫磚和耐火磚層間縫(10)有泥漿銷(9)固定。同行耐火磚間的徑向縫有圓周泥漿銷(7)固定；橫向縫(14)有縱向泥漿銷(15)固定。揚(yáng)料板(16)被牢固地固定在轉(zhuǎn)窯砌體中；從窯尾第5塊磚起至轉(zhuǎn)窯中心止。
以下通過實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)特征。
年產(chǎn)5000噸再生助濾劑生產(chǎn)線。選用WL-450型螺旋卸料沉降離心機(jī)。紅外烘道采用ZrO2-SiC輻射材料，用熱值每標(biāo)米1200大卡的煤氣為燃料加熱。轉(zhuǎn)窯尺寸為Φ1.8m×18m，自窯尾1m處起至轉(zhuǎn)窯中心止，砌有高出窯內(nèi)壁187mm并等分窯內(nèi)徑圓周的揚(yáng)料板曲線6條。其余設(shè)備按本發(fā)明的工藝設(shè)計(jì)選型或自制。具體生產(chǎn)過程如下離心分離出的濾并含水50％左右，經(jīng)紅外烘道預(yù)干燥后，含水降至25-30％。經(jīng)粉碎、氣流干燥和分選，物料干基含有機(jī)物10％左右。干物料粉進(jìn)入轉(zhuǎn)窯后被揚(yáng)料板阻擋和刮帶起來，并向窯尾方向翻動，使物料充分接觸窯壁和空氣受熱，溫度達(dá)有機(jī)物質(zhì)燃點(diǎn)后開始燃燒。當(dāng)物料進(jìn)850-900℃窯區(qū)，硅藻殼孔隙中沒有完全燃燒的積炭被氧化為二氧化碳。此時物料表面開始粘著，形成大小不等的料塊。燒好的熟料經(jīng)窯頭料斗進(jìn)入粉碎分級系統(tǒng)。根據(jù)產(chǎn)品要求調(diào)節(jié)分級機(jī)的臨界粒徑。熟料經(jīng)兩級氣流分級，合格的料流進(jìn)入成品分離器；不合格的料流經(jīng)再粉碎后進(jìn)入雜質(zhì)分選機(jī)分選，棄去殘?jiān)?；可利用的料流返回第二級分級機(jī)進(jìn)行循環(huán)分選。微細(xì)品由除塵器回收，基本潔凈的空氣排入大氣。
根據(jù)使用要求，對于滲透率較小的廢助濾劑，可以在氣流干燥前添加一定比例的助熔劑以提高滲透率和產(chǎn)品的白度。此時，轉(zhuǎn)窯燒成帶溫度控制在900-950℃范圍內(nèi)。在本發(fā)明規(guī)定的工藝條件下所制得的助濾劑物理化學(xué)指標(biāo)如下顏色粉白或白色；堆積密度0.40-0.45g/cm3；骨架密度2.1-2.3g/cm3；滲透率1.5-4.0Darcy；鹽酸可溶物≤3％；pH值7.0-9.0；As2O3，PPm≤4(日本食品添加標(biāo)準(zhǔn)As2O3≤4)；Pb，PPm≤6(日本食品添加標(biāo)準(zhǔn)總重金屬≤50)；Hg，PPb≤20。
由測試數(shù)據(jù)可見，再生助濾劑的技術(shù)指標(biāo)完全符合要求。在不添加助熔劑的條件下，由于再生焙燒溫度低于原產(chǎn)品的燒成溫度，硅藻殼骨架密度保持不變，所以，再生產(chǎn)品的物性指標(biāo)與原過濾時所用的助熔煅燒品和天然燒成品助濾劑混合后的指標(biāo)基本相同。添加助熔劑，產(chǎn)品顏色變白，滲透率增大。在理論上，廢助濾劑再生利用的次數(shù)主要由重金屬含量決定，總重金屬含量不得超過規(guī)定的50PPm的標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的工藝設(shè)備適合于啤酒、白酒、飲料等有機(jī)物質(zhì)溶液過濾的廢助濾劑的再生；也可以用于含水超過30％的天然硅藻原土為原料的助濾劑的生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)[1]PROCESS FLOW DIAGRAM CELITE PLANT LINJING，CHINA
權(quán)利要求
1.一種廢硅藻土助濾劑的再生方法，其特征在于利用含廢硅藻土助濾劑的濾并為原料，并在帶耐火磚揚(yáng)料板的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒成；在不添加助熔劑時，回轉(zhuǎn)窯燒成帶溫度為850-900℃；添加少量助熔劑時，回轉(zhuǎn)窯燒成帶溫度為900-950℃。
2.一種廢硅藻土助濾劑的再生生產(chǎn)裝置，其特征在于由分離及預(yù)干燥、氣流粉碎干燥及分選回收、回轉(zhuǎn)窯焙燒、氣流粉碎分級和回收四部分設(shè)備構(gòu)成了一個完整的系統(tǒng)。
3.權(quán)利要求3所述的廢硅藻土助濾劑的再生生產(chǎn)裝置，其特征還在于采用了由窯尾1m處起至轉(zhuǎn)窯中心止，帶有100--200mm高的，等分轉(zhuǎn)窯內(nèi)徑圓周的若干條曲線形耐火磚揚(yáng)料板的回轉(zhuǎn)窯。
4.權(quán)利要求1、2、3所述的廢硅藻土助濾劑的再生方法及生產(chǎn)裝置適用于啤酒、白酒、飲料等有機(jī)物質(zhì)溶液過濾的廢硅藻土助濾劑的再生；也可用于含水超過30％的天然硅藻原土為原料的助濾劑的生產(chǎn)。
全文摘要
一種廢硅藻土助濾劑的再生方法及生產(chǎn)裝置，利用含廢硅藻土助濾劑的濾并為原料，并在帶耐火磚揚(yáng)料板的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒成；其生產(chǎn)裝置是一個由分離及預(yù)干燥、氣流粉碎干燥及分選回收、回轉(zhuǎn)窯焙燒、氣流粉碎分級和回收四部分設(shè)備構(gòu)成的完整的系統(tǒng)。適合于啤酒、白酒、飲料等有機(jī)物質(zhì)溶液過濾的廢硅藻土助濾劑的再生；也可以用于含水超過30％的天然硅藻原土為原料的助濾劑的生產(chǎn)。
文檔編號B01J20/14GK1436587SQ0210302
公開日2003年8月20日 申請日期2002年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月4日
發(fā)明者尹興伊 申請人:尹興伊