一種煤熱解廢棄物的回收利用裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種煤熱解廢棄物的回收利用裝置，包括相互連接的熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A，活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B和廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C；熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A中包括相連接的熱解爐、熄焦單元、分選機(jī)、粉磨機(jī)、成型機(jī)、活化爐、活性焦分裝單元、除塵器、氣液分離器和油水分離單元；活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B包括相連接的廢水預(yù)處理單元、活性焦再吸附單元、一級(jí)沉淀池、生化處理單元、活性焦深度吸附單元、二級(jí)沉淀池；廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C包括相連接的廢活性焦干燥單元、鍋爐和三通。本實(shí)用新型解決了熱解過(guò)程所產(chǎn)生的廢棄物及廢水對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，簡(jiǎn)化了流程，降低了成本，廢水處理效果好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種煤熱解廢棄物的回收利用裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤化工過(guò)程廢棄物的回收利用領(lǐng)域，具體涉及將煤熱解過(guò)程所產(chǎn)生的半焦粉及熱解廢棄物生成活性焦，再將生成的活性焦用于煤熱解過(guò)程產(chǎn)生的廢水處理的一種煤熱解廢棄物的回收利用裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]半焦生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水屬于高濃度、難降解的有機(jī)廢水，其可生化性差，且含高濃度的酚類(lèi)污染物和氰化物，對(duì)活性污泥系統(tǒng)產(chǎn)生毒害作用，一般經(jīng)稀釋后才可滿足生化處理進(jìn)水要求，且出水難以達(dá)標(biāo)。為提高廢水可生化性，工業(yè)上一般常用的方法有稀釋法以及芬頓氧化、催化濕式氧化等高級(jí)氧化法，廢水深度處理常用的方法有混凝吸附法、高級(jí)氧化法、膜分離法及吸附法等。但混凝吸附法藥劑消耗量大，成本高，且產(chǎn)生大量污泥。高級(jí)氧化法雖然處理干凈徹底，但費(fèi)用較高，一般企業(yè)難以承受。膜分離法雖然能處理多種污染物，但存在膜組件昂貴易污染，且產(chǎn)生的濃水還需要進(jìn)一步處理。吸附法是一種操作簡(jiǎn)單，處理效果好，且對(duì)高、低濃度的廢水處理都適用的深度處理方法，但目前普遍使用的活性炭吸附劑價(jià)格昂貴，再生困難，一定程度阻礙了吸附法的大規(guī)模使用。
[0003]活性焦具有與活性炭有類(lèi)似理化性質(zhì)，且價(jià)格低廉，可以用來(lái)作為活性炭的替代物使用。現(xiàn)有活性焦的制備方法是以煤為主要原料，經(jīng)過(guò)一系列的預(yù)處理再將其進(jìn)行炭化、活化和改性等一系列過(guò)程。由于是以原煤為基質(zhì)，所以炭化、活化時(shí)間長(zhǎng)，能耗大，致使活性焦成本高。與此同時(shí)，在半焦生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量的半焦粉，由于不能用于常規(guī)還原工藝，目前只能被當(dāng)作低級(jí)燃料或廢棄物處理，不但浪費(fèi)資源，也污染環(huán)境。由于半焦粉具有一定的孔徑分布，其固定碳含量高、灰分低、原料易得等特點(diǎn)，可以使其經(jīng)過(guò)物理、化學(xué)法活化而制備出吸附性能良好的活性焦。因此設(shè)計(jì)一種利用熱解過(guò)程廢棄物制備活性焦并將其用于熱解廢水處理的裝置成為目前本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供了一種利用熱解過(guò)程廢棄物制備活性焦并將其用于熱解廢水處理的裝置，一方面解決了熱解過(guò)程所產(chǎn)生的廢棄物及廢水對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，另一方面降低了活性焦的生產(chǎn)成本和能耗。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0006]作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，煤熱解廢棄物的回收利用裝置，包括相互連接的熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A，活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B和廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C ；
[0007]所述熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A包括熱解爐，及與熱解爐相連接的除塵器和熄焦單元；所述除塵器分別連接氣液分離器和粉磨機(jī)，氣液分離器連接油水分離單元，油水分離單元連接至活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B ;所述熄焦單元連接有分選機(jī)，分選機(jī)與粉磨機(jī)相連；所述粉磨機(jī)和油水分離單元分別連接至混合成型單元，混合成型單元連接活化爐，活化爐分別與活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B和廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C連接；
[0008]所述活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B包括與油水分離單元和活化爐相連的廢水預(yù)處理單元、吸附單元和生化處理單元；所述吸附單元與廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C相連；
[0009]所述廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C包括與沉淀池相連接的廢活性焦干燥單元，廢活性焦干燥單元與鍋爐相連接，鍋爐與活化爐相連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述活化爐通過(guò)活性焦分裝單元與活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B相連。
[0011]進(jìn)一步地，所述廢水預(yù)處理單元、吸附單元和生化處理單元包括廢水預(yù)處理單元，廢水預(yù)處理單元依次連通活性焦再吸附單元、一級(jí)沉淀池、生化處理單元、活性焦深度吸附單元和二級(jí)沉淀池；其中，二級(jí)沉淀池與活性焦再吸附單元相連，活性焦深度吸附單元與活性焦分裝單元相連，一級(jí)沉淀池與廢活性焦干燥單元相連。
[0012]進(jìn)一步地，所述氣液分離器上設(shè)有熱解氣體出口。
[0013]進(jìn)一步地，所述油水分離單元上設(shè)有焦油出口。
[0014]進(jìn)一步地，所述活化爐上設(shè)有活化劑輸入口。
[0015]進(jìn)一步地，所述活性焦分裝單元上設(shè)有產(chǎn)品活性焦輸出口。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0017]本實(shí)用新型提供了一種利用熱解過(guò)程廢棄物制備活性焦并將其用于熱解廢水處理的裝置，由于本實(shí)用新型提供采用了三個(gè)系統(tǒng)裝置的組合，不僅實(shí)現(xiàn)了熱解過(guò)程中廢棄物的回收利用，還產(chǎn)生活性焦產(chǎn)品和蒸汽產(chǎn)品；同時(shí)利用系統(tǒng)產(chǎn)生的活性焦作為吸附劑處理廢水，使其處理結(jié)果優(yōu)于一般生化法的處理結(jié)果，還節(jié)省了水處理成本。
[0018]該裝置的主要優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)在于:
[0019](I)熱解產(chǎn)物進(jìn)行分選，將小于3mm的廢棄半焦粉作為活性焦生產(chǎn)的主要原料，與傳統(tǒng)活性焦生產(chǎn)工藝相比，不僅簡(jiǎn)化了破碎流程，還省卻了炭化過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了廢棄半焦粉塵的綜合利用；
[0020](2)在活性焦生產(chǎn)原料中加入除塵器收集到的半焦粉塵，不僅實(shí)現(xiàn)了半焦粉塵的綜合利用，也減輕其對(duì)環(huán)境的污染；
[0021](3)以油水分離單元中的焦油渣為主要粘結(jié)劑，并補(bǔ)充適量焦油作為粘結(jié)劑，不僅有利于活性焦顆粒的成型，增加其強(qiáng)度，也實(shí)現(xiàn)了焦油渣的綜合利用，降低其對(duì)環(huán)境的污染；
[0022](4)將處理完廢水的廢活性焦在鍋爐中燃燒為系統(tǒng)提供原料和能量，不僅回收了廢活性焦的熱量，實(shí)現(xiàn)了活性焦的二次利用，也為系統(tǒng)A中活性焦生產(chǎn)提供活化劑，降低活性焦的生產(chǎn)成本，并為系統(tǒng)提供能量；
[0023](5)以該系統(tǒng)所制備的活性焦為吸附劑，與生物法相結(jié)合，梯度處理煤熱解過(guò)程所產(chǎn)生的廢水，不僅成本低廉、而且廢水處理效果優(yōu)于傳統(tǒng)生化法的處理結(jié)果。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的一種煤熱解廢棄物的回收利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。[0025]圖中:1-熱解爐；2-熄焦單元；3_廢水預(yù)處理單元；4_分選機(jī)；5_混合成型單元；6_活化爐；7_活性焦分裝單元；8_除塵器；9_氣液分離器；10_油水分離單元；11_活性焦再吸附單元；12_—級(jí)沉淀池；13_生化處理單元；14_鍋爐；15_三通；16_粉磨機(jī)；17_活性焦深度吸附單元；18-二級(jí)沉淀池；19-廢活性焦干燥單元；20_原煤；21_半焦；22_熄焦后的半焦；23_產(chǎn)品活性焦；24_小于3mm的半焦粉；25_大于3mm的產(chǎn)品半焦；26_熱解油氣；27_除塵器收集的半焦粉；28_除塵后的油氣；29_熱解氣體；30_油水混合物；31_焦油；32_粘結(jié)劑；33_成型后的半焦顆粒；34_活化劑；35_粉磨后的半焦粉；36_活性焦；37-廢水處理用活性焦；38_廢水；39_預(yù)處理后的廢水；40_—級(jí)吸附后的廢水；41_二級(jí)沉淀后的廢水；42_廢活性焦；43_蒸汽；44_水蒸氣；45_產(chǎn)品水蒸氣；46_—級(jí)沉淀分離后的廢水；47_生化單元出水；48_ 二級(jí)吸附后的廢水；49_ 二級(jí)吸附后的廢活性焦；50_干燥后的廢活性焦；51_添加劑。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型中包括3個(gè)系統(tǒng)，A為熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)，B活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)，C為廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)。熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A中包括熱解爐1、熄焦單元2、分選機(jī)4、粉磨機(jī)16、成型機(jī)5、活化爐6、活性焦分裝單元7、除塵器8、氣液分離器9和油水分離單元10 ;活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B包括廢水預(yù)處理單元3、活性焦再吸附單元11、一級(jí)沉淀池12、生化處理單元13、活性焦深度吸附單元17、二級(jí)沉淀池18 ;廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C包括廢活性焦干燥單元19、鍋爐14和三通15。
[0027]熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A中熱解爐I頂部油氣出口與除塵器8入口相連接，底部出口與熄焦單元2入口相連接；除塵器8有2個(gè)出口，底部出口排出的半焦粉27與粉磨機(jī)16入口相連，頂部的油氣出口與氣液分離器9入口相連接；氣液分離器9有兩個(gè)出口，頂部出口直接排出除塵后的熱解氣體29，另一個(gè)為油水混合物30的出口，與油水分離單元
10的入口連接；油水分離單元10有三個(gè)出口，一個(gè)出口直接排出焦油產(chǎn)品31，一個(gè)出口排出廢水38與廢水預(yù)處理單元3的入口相連接，另一個(gè)出口排出的粘結(jié)劑32與混合成型單元5的入口相連接；熄焦單元2出口與分選機(jī)4的入口相連接，分選機(jī)4有兩個(gè)出口，其中一個(gè)出口直接排出大于3mm的產(chǎn)品半焦25，另一個(gè)出口將小于3mm的半焦粉24送往粉磨機(jī)16的入口 ；除塵器8的底部與粉磨機(jī)16的入口相連接，粉磨機(jī)16的出口與混合成型單元5的入口相連接；混合成型單元5入口與油水分離單元10中粘結(jié)劑32的出口相連接，出口與活化爐6入口相連接；活化爐6入口與三通15制作活性焦的水蒸氣44的出口相連接，出口與活性焦分裝單元7相連接，活性焦分裝單元7有兩個(gè)出口，一個(gè)出口與活性焦深度吸附單元17的入口相連，另一個(gè)出口直接排出產(chǎn)品活性焦23 ；
[0028]活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B中廢水預(yù)處理單元3入口與油水分離單元10的廢水38出口相連，出口與活性焦再吸附單元11的入口相連，活性焦再吸附單元11有兩個(gè)入口，一個(gè)入口與廢水預(yù)處理單元3的出口相連，另一個(gè)入口與二級(jí)沉淀池18出口相連，活性焦再吸附單元11的出口與一級(jí)沉淀池12的入口相連；沉淀池12有2個(gè)出口，沉淀分離后的廢水40出口與生化處理單元13的入口相連，另一個(gè)出口將分離出的廢活性焦42送往廢活性焦干燥單元19，活性焦深度吸附單元17有兩個(gè)入口，一個(gè)入口與生化處理單元13處理完的廢水47管線相連，另一個(gè)入口與活性焦分裝單元7的廢水處理用活性焦37管線相連，出口與活性焦深度吸附單元17的出口相連接；二級(jí)沉淀池18有兩個(gè)出口，一個(gè)出口直接排出處理完的廢水41，另一個(gè)出口排出二級(jí)吸附后的廢活性焦49再送往活性焦再吸附單元11進(jìn)行二次吸附。
[0029]廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C中廢活性焦干燥單元19的入口與一級(jí)沉淀池12分離出的廢活性焦42的出口相連接，出口與鍋爐14的入口相連接，鍋爐14排出的蒸汽43進(jìn)入三通15的入口，三通15有兩個(gè)出口，一個(gè)出口直接排出產(chǎn)品水蒸氣45，另一個(gè)出口排出的水蒸氣44前往活化爐6作為活化活性焦的水蒸氣44。
[0030]熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A中油水分離單元10廢水38的出口與活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B中的廢水預(yù)處理單元3相連接；熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A中活化爐6的入口與廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C中三通15的出口相連接，活化爐6的出口與活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B中活性焦分裝單元7的入口相連接；廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C中廢活性焦干燥單元19的入口與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B中一級(jí)沉淀池12的廢活性焦42排放出口相連接。
[0031]工藝流程敘述:
[0032]本實(shí)用新型中原煤20在熱解爐I中熱解后，熱解油氣26經(jīng)除塵器8除去攜帶的粉塵后，除塵后的油氣28進(jìn)入氣液分離器9，熱解氣體29進(jìn)一步去精制；油水混合物30進(jìn)入油水分離單元10，分離后焦油31可作為粗產(chǎn)品外售或進(jìn)一步精制；廢水38則前往活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B中進(jìn)一步處理；粘結(jié)劑32則送往混合成型單元5中作為半焦粉成型的粘結(jié)劑。熱解爐I底部的半焦21經(jīng)過(guò)熄焦單元2后，熄焦后的半焦22送入分選機(jī)4中進(jìn)行分選，大于3mm的產(chǎn)品半焦25直接外售，小于3mm的半焦粉24與來(lái)自除塵器收集的半焦粉27混合進(jìn)行粉磨，粉磨后的半焦粉35送入混合成型單元5中，加入添加劑51，并與來(lái)自油水分離單元10中的粘結(jié)劑32混合成型，成型后的半焦顆粒33送往活化爐6，以制作活性焦的水蒸氣44為活化劑生產(chǎn)活性焦36?；罨癄t6生產(chǎn)的活性焦36送往活性焦分裝單元7，根據(jù)需要取部分產(chǎn)品作為廢水處理用活性焦37送往廢水活性焦深度吸附單元17中處理廢水，其余作為產(chǎn)品活性焦23外售。
[0033]來(lái)自油水分離單元10的廢水38在廢水預(yù)處理單元3進(jìn)行預(yù)處理后，預(yù)處理后的廢水39送往活性焦再吸附單元11進(jìn)行處理，不僅實(shí)現(xiàn)了活性焦的二次利用，也有效降低了生化處理單元13的負(fù)荷。經(jīng)一級(jí)吸附后的廢水40送往一級(jí)沉淀池12進(jìn)行固液分離，一級(jí)沉淀分離后的廢水46送往生化處理單元13進(jìn)一步處理，廢水在這里除去大部分污染物，一級(jí)沉淀池12分離出的廢活性焦42干燥處理后作為燃料。生化單元出水47再送往活性焦深度吸附單元17中進(jìn)行深度處理，二級(jí)吸附后的廢水48送往二級(jí)沉淀池18中進(jìn)行沉淀分離，出水外排或進(jìn)行回用，排出的二級(jí)吸附后的廢活性焦49則送往活性焦再吸附單元11中進(jìn)行二次利用。
[0034]一級(jí)沉淀池12分離出的廢活性焦42送往廢活性焦干燥單元19中進(jìn)行干燥后，干燥后的廢活性焦50再送往鍋爐14燃燒產(chǎn)生蒸汽43，蒸汽43與三通15相連，三通15中根據(jù)需要抽取部分作為活化制作活性焦的水蒸氣44，其余作為產(chǎn)品水蒸氣45外售或進(jìn)行后續(xù)利用。
[0035]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】?jī)H限于此，對(duì)于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型由所提交的權(quán)利要求書(shū)確定專(zhuān)利保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種煤熱解廢棄物的回收利用裝置，其特征在于:包括相互連接的熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A，活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B和廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C ； 所述熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A包括熱解爐(I )，及與熱解爐(I)相連接的除塵器(8)和熄焦單元(2);所述除塵器(8)分別連接氣液分離器(9)和粉磨機(jī)(16)，氣液分離器(9)連接油水分離單元(10)，油水分離單元(10)連接至活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B;所述熄焦單元(2)連接有分選機(jī)(4)，分選機(jī)(4)與粉磨機(jī)(16)相連；所述粉磨機(jī)(16)和油水分離單元(10)分別連接至混合成型單元(5)，混合成型單元(5)連接活化爐(6)，活化爐(6)分別與活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B和廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C連接; 所述活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B包括與油水分離單元(10)和活化爐(6)相連的廢水預(yù)處理單元、吸附單元和生化處理單元；所述吸附單元與廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C相連； 所述廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C包括與沉淀池相連接的廢活性焦干燥單元(19)，廢活性焦干燥單元(19)與鍋爐(14)相連接，鍋爐(14)與活化爐(6)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤熱解廢棄物的回收利用裝置，其特征在于:所述活化爐(6)通過(guò)活性焦分裝單元(7)與活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤熱解廢棄物的回收利用裝置，其特征在于:所述廢水預(yù)處理單元、吸附單元和生化處理單元包括廢水預(yù)處理單元(3)，廢水預(yù)處理單元(3)依次連通活性焦再吸附單元(11)、一級(jí)沉淀池(12)、生化處理單元(13)、活性焦深度吸附單元(17)和二級(jí)沉淀池(18);其中，二級(jí)沉淀池(18)與活性焦再吸附單元(11)相連，活性焦深度吸附單元(17)與活性焦分裝單元(7)相連，一級(jí)沉淀池(12)與廢活性焦干燥單元(19)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤熱解廢棄物的回收利用裝置，其特征在于:所述氣液分離器(9 )上設(shè)有熱解氣體出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤熱解廢棄物的回收利用裝置，其特征在于:所述油水分離單元(10)上設(shè)有焦油出口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤熱解廢棄物的回收利用裝置，其特征在于:所述活化爐(6)上設(shè)有活化劑輸入口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤熱解廢棄物的回收利用裝置，其特征在于:所述活性焦分裝單元(7)上設(shè)有產(chǎn)品活性焦(23)輸出口。
【文檔編號(hào)】B01J20/34GK203648549SQ201320789062
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】譚曉婷, 鄭化安, 王奕晨, 張紅星, 岳婷婷, 袁璐璐, 楊小彥 申請(qǐng)人:陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責(zé)任公司