本發(fā)明涉及揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣活性吸附劑制取粘接劑工序用裝置。

背景技術(shù)：

工業(yè)排放的氣態(tài)污染物是大氣環(huán)境污染物的主要來源，其中揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣(VOCs)是對(duì)環(huán)境都具有嚴(yán)重危害作用的氣態(tài)污染物，同時(shí)也是影響工作場(chǎng)所中操作人員的健康的職業(yè)病危害因素的來源，它廣泛來源于油漆、涂料、涂裝、潤(rùn)滑油、橡膠等化學(xué)工業(yè)。由于其對(duì)人體和自然環(huán)境的巨大破壞作用，國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)法律法規(guī)對(duì)其治理和排放進(jìn)行嚴(yán)格控制。有機(jī)廢氣治理技術(shù)目前常用的處理方法有燃燒法、化學(xué)氧化法、化學(xué)吸收法、吸附法、生物法等。其中吸附法是一種常用的有機(jī)廢氣凈化有效方法，是利用各種固體吸附劑（如活性炭、活性炭纖維、分子篩等）對(duì)排放廢氣中的污染物進(jìn)行吸附凈化的方法。吸附法設(shè)備簡(jiǎn)單、適用范圍廣、凈化效率高，是一種傳統(tǒng)的廢氣治理技術(shù)，也是目前應(yīng)用最廣的治理技術(shù)。吸附凈化性能的優(yōu)劣主要決定于吸附劑的性能，國(guó)內(nèi)目前吸附劑通常為顆粒活性炭和活性炭纖維。而循環(huán)流化床鍋爐飛灰是鍋爐生產(chǎn)過程中最常見的廢棄物，逸散在空氣中的粉塵對(duì)環(huán)境造成污染，如何變廢為寶并高值利用比如制備揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣活性吸附劑一直是本技術(shù)領(lǐng)域工程技術(shù)人員想予以解決的問題,因此循環(huán)流化床鍋爐飛灰活化造粒就是其關(guān)鍵技術(shù)，選擇和制備適合的粘接劑無疑是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。中國(guó)發(fā)明專利（專利號(hào)為201310511371.1，專利名稱為一種制備不溶性硫磺的方法）公開了一種制備不溶性硫磺的方法，特征是：1）熔融：將原料硫磺直接加熱到280～400℃，使其熔融；2）霧化：熔融后的硫磺液體經(jīng)霧化器離心霧化成10μm～50μm的硫磺霧滴；3）聚合：常溫氮?dú)饨?jīng)氣體分配器分配后與硫磺霧滴混合；硫磺液滴在塔體上部停留2～25秒，氮?dú)獬隹跍囟瓤刂圃?80～240℃；4）急冷：聚合后的硫磺再與經(jīng)冷卻裝置冷卻到-40～0℃并經(jīng)氣體分配器分配后的氮?dú)饣旌?，進(jìn)入塔體下部，在2～20秒冷卻至60℃以下；5）分離包裝：旋風(fēng)分離，收集，包裝，得到不溶性硫磺產(chǎn)品。中國(guó)發(fā)明專利（專利號(hào)為201010543827.9，專利名稱為兩端出料的轉(zhuǎn)筒硫磺造粒機(jī)）公開了兩端出料的轉(zhuǎn)筒硫磺造粒機(jī)，其特征是：包括轉(zhuǎn)筒、硫磺夾套管、硫磺噴頭、冷卻水管、冷卻水噴頭、大托輪圈、小托輪、大齒圈、小齒輪、電機(jī)減速機(jī)、密封罩和底座；轉(zhuǎn)筒上安裝2個(gè)大托輪圈，大托輪圈之間安裝大齒圈和與之配合的小齒輪和驅(qū)動(dòng)小齒輪的電機(jī)減速機(jī)，轉(zhuǎn)筒兩端面安裝密封罩，夾套管和冷卻水管固定在兩端的密封罩上，不隨轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，固化后的硫磺顆粒從轉(zhuǎn)筒兩端的環(huán)形堰板處溢流出來，硫磺夾套管上安裝硫磺噴頭，冷卻水管上裝冷卻水噴頭，2個(gè)大托輪圈和底座上的個(gè)小托輪呈三角形支撐。優(yōu)點(diǎn)：該機(jī)械能夠保證得到6-30噸/小時(shí)的顆粒硫磺產(chǎn)品，生產(chǎn)的硫磺為1.0～6毫米的球形顆粒。大生產(chǎn)能力大、占地面積小、投資省、生產(chǎn)成本低。

現(xiàn)有技術(shù)例一公開了一種制備不溶性硫磺的方法，主要制備橡膠輪胎使用的不溶性硫磺，冷卻介質(zhì)為液氮，工藝流程為熔融、霧化、聚合、急冷、分離包裝，與本發(fā)明的技術(shù)方案較為接近，工作原理也比較相似，因?yàn)閼?yīng)用到制備橡膠輪胎使用的不溶性硫磺技術(shù)領(lǐng)域，與本案作為揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣活性吸附劑專用粘接劑的應(yīng)用目的不同，自然設(shè)計(jì)的工藝裝置也不相同；現(xiàn)有技術(shù)例二公開了轉(zhuǎn)筒硫磺造粒機(jī)，主要工藝設(shè)備為轉(zhuǎn)筒，生產(chǎn)效率較高（6-30噸/小時(shí)），能夠批量生產(chǎn)，與本案設(shè)計(jì)的裝置能夠批量生產(chǎn)的目的相同，但與本發(fā)明設(shè)計(jì)的工作原理和裝置結(jié)構(gòu)不同，且應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域也不同。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣活性吸附劑制取粘接劑工序用裝置，其特征是：包括飽和蒸汽加熱釜組件、熱風(fēng)加熱爐組件、過熱硫磺蒸汽緩沖罐、硫磺粉儲(chǔ)罐。

所述飽和蒸汽加熱釜組件包括進(jìn)料管、攪拌組件、飽和蒸汽加熱釜體、飽和蒸汽加熱盤管、蒸騰管、循環(huán)管。

所述熱風(fēng)加熱爐組件包括氣液分離器、熱風(fēng)加熱夾套、分布器組件、熱風(fēng)加熱爐體。所述熱風(fēng)分布器組件包括噴管、分布環(huán)管、支撐座。所述噴管噴射方向沿以熱風(fēng)加熱爐體內(nèi)壁圓弧的切線方向布置，所述氣液分離器由傾斜角度為45o的斜板均勻排布而成。

所述硫磺粉儲(chǔ)罐包括儲(chǔ)罐體、關(guān)風(fēng)閥。

所述儲(chǔ)罐體底部設(shè)計(jì)有關(guān)風(fēng)閥與進(jìn)料管連接，所述進(jìn)料管設(shè)計(jì)有旁支通管與氣平衡管連接。

所述飽和蒸汽加熱釜組件與熱風(fēng)加熱爐組件之間通過蒸騰管、循環(huán)管連接，形成閉合循環(huán)流體通道。

所述過熱硫磺蒸汽管一端與熱風(fēng)加熱爐組件連接，一端與過熱硫磺蒸汽緩沖罐連接，中間設(shè)計(jì)有三通調(diào)節(jié)閥，熱風(fēng)加熱爐組件通過氣平衡管與飽和蒸汽加熱釜組件連接以保持之間的壓力平衡。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，硫磺加熱至其沸點(diǎn)溫度以上形成過熱硫磺蒸汽后迅速冷卻至90℃溫度以下可以制得硫磺膠，給循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰造粒提供粘接劑，同時(shí)硫磺膠與循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰表面活性基團(tuán)接枝發(fā)育，使吸附劑顆粒具有較大的孔隙率和比表面積，有利于揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣(VOCs) 吸附，同時(shí)作為亂堆填料使用能夠有效降低風(fēng)阻和節(jié)約能耗。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，過熱硫磺蒸汽可使用兩段加熱方式和直接加熱方式獲取，所述直接加熱方式為硫磺粉在沸點(diǎn)溫度以上閃蒸，即硫磺由固相直接變?yōu)闅庀?，所述兩段加熱方式為先加熱到熔融狀態(tài)(液相)然后再加熱為過熱硫磺蒸汽（氣相），急冷后前者的硫磺聚合體（亦稱硫磺膠）得率更高，而且前者的耗能更低。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明設(shè)計(jì)的兩段加熱方式分為低溫段和高溫段，低溫段的加熱介質(zhì)選用飽和蒸汽，加熱溫度為180-190℃，高溫段加熱介質(zhì)選用高溫?zé)煔?，加熱溫度?60-480℃。低溫段和高溫段的加熱裝置之間設(shè)計(jì)蒸騰管和循環(huán)管連接來完成物料輸送，由于高溫物料輸送機(jī)械如泵、閥在高溫環(huán)境下工作不可靠，而且價(jià)格昂貴，因此本發(fā)明利用蒸騰原理設(shè)計(jì)了蒸騰管和循環(huán)管來完成物料輸送。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，因?yàn)閲姽車娚浞较蜓匾詿犸L(fēng)加熱爐體內(nèi)壁切線方向布置，引導(dǎo)液體硫磺噴射到熱風(fēng)加熱爐體內(nèi)壁圓周切線方向，在熱風(fēng)加熱爐體內(nèi)壁460-480℃高溫加熱急速氣化形成氣液混合物，氣液混合物流體沿?zé)犸L(fēng)加熱爐體內(nèi)壁螺旋下降，液體部分在熱風(fēng)加熱爐體加熱下繼續(xù)蒸發(fā)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)氣液旋風(fēng)分離，液體部分富集在熱風(fēng)加熱爐體底部經(jīng)循環(huán)對(duì)流管返回飽和蒸汽加熱釜。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，硫磺在過熱器內(nèi)是以氣液混合物流體形態(tài)存在的，為保證換熱效率和保護(hù)設(shè)備，利用旋風(fēng)分離的原理，使液相部分拋向熱風(fēng)加熱爐體內(nèi)壁始終形成一層液膜，不斷蒸發(fā)為過熱硫磺蒸汽并向過熱器頂部富集。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明至少含有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，硫磺加熱至其沸點(diǎn)溫度以上形成過熱硫磺蒸汽后迅速冷卻至90℃溫度以下可以制得硫磺膠，給循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰造粒提供粘接劑，硫磺膠與循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰表面活性基團(tuán)接枝發(fā)育，使顆粒具有較大的孔隙率和比表面積，提高吸附揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣(VOCs)的效率；第二，現(xiàn)有技術(shù)制備硫磺膠（硫磺聚合體）工藝流程為加熱溫度180～240℃使硫磺處于熔融狀態(tài)后霧化為液滴再急冷聚合，較加熱至其沸點(diǎn)溫度以上形成過熱硫磺蒸汽后迅速冷卻方式制取硫磺膠（硫磺聚合體）得率低；第三，本發(fā)明制備過熱硫磺蒸汽采用兩段加熱方式即先加熱到熔融狀態(tài)(液相)然后再加熱為過熱硫磺蒸汽（氣相），急冷后獲取的硫磺聚合體得率更高，耗能更低；第四，利用蒸騰原理設(shè)計(jì)了蒸騰管和循環(huán)管連接低溫段和高溫段的加熱裝置來完成物料輸送，替代了高溫輸送裝置；第五，本裝置工作時(shí)，物料液相狀態(tài)受熱發(fā)育為氣泡在長(zhǎng)大、破裂的過程中，由連續(xù)相變?yōu)闅庖夯旌蠣顟B(tài)，實(shí)質(zhì)上是替代了霧化器，眾所周知霧化器在高溫狀態(tài)下工作也是不可靠的；第六，物料以氣液混合狀態(tài)在飽和蒸汽加熱釜組件、蒸騰管、熱風(fēng)加熱爐組件、循環(huán)管中循環(huán)流動(dòng)，從而使物料獲得充分的傳質(zhì)傳熱，提高了生產(chǎn)效率和降低能耗；第七，過熱硫磺蒸汽管中間設(shè)計(jì)有三通調(diào)節(jié)閥，分流部分過熱硫磺蒸汽經(jīng)氣平衡管流入進(jìn)料管吹掃注入的硫磺粉，防止硫磺粉受熱變?yōu)檎吵硪后w堵住進(jìn)料管，由于熱風(fēng)加熱爐組件溫度較高，膨脹壓力較飽和蒸汽加熱釜組件要高，設(shè)計(jì)氣平衡管保持熱風(fēng)加熱爐組件與飽和蒸汽加熱釜組件之間壓力平衡的同時(shí)驅(qū)動(dòng)過熱硫磺蒸汽在熱風(fēng)加熱爐組件與飽和蒸汽加熱釜組件之間形成另一條循環(huán)回路，提高了硫磺傳質(zhì)傳熱的效率，使過熱硫磺蒸汽向熱風(fēng)加熱爐體頂部富集，從而提高了生產(chǎn)效率；第八，批量連續(xù)生產(chǎn)工藝操作過程均在密閉的生產(chǎn)裝置內(nèi)進(jìn)行，使硫磺蒸汽燃爆的概率降為極低，同時(shí)使污染環(huán)境的概率變得極低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣活性吸附劑制取粘接劑工序用裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一種揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣活性吸附劑制取粘接劑工序用裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明一種揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣活性吸附劑制取粘接劑工序用裝置的A局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明一種揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣活性吸附劑制取粘接劑工序用裝置的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明一種揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣活性吸附劑制取粘接劑工序用裝置的C-C剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明一種揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣活性吸附劑制取粘接劑工序用裝置的D局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。

1－硫磺粉儲(chǔ)罐 2－儲(chǔ)罐體 3－氣平衡管

4－關(guān)風(fēng)閥 5－進(jìn)料管 6－攪拌組件 7－飽和蒸汽加熱釜體

8－飽和蒸汽加熱盤管 9－蒸騰管 10－飽和蒸汽加熱釜組件

11－循環(huán)管 12－三通調(diào)節(jié)閥 13－氣液分離器

14－熱風(fēng)加熱爐組件 15－熱風(fēng)加熱夾套 16－分布器組件

17－熱風(fēng)加熱爐體 18－過熱硫磺蒸汽管 19－噴管

20－分布環(huán)管 21－支撐座 22－過熱硫磺蒸汽緩沖罐。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本裝置做進(jìn)一步的說明。

本發(fā)明如附圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，一種揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣活性吸附劑制取粘接劑工序用裝置，其特征是：包括飽和蒸汽加熱釜組件10、熱風(fēng)加熱爐組件14、過熱硫磺蒸汽緩沖罐22、硫磺粉儲(chǔ)罐1。

所述飽和蒸汽加熱釜組件10包括進(jìn)料管5、攪拌組件6、飽和蒸汽加熱釜體7、飽和蒸汽加熱盤管8、蒸騰管9、循環(huán)管11。

所述熱風(fēng)加熱爐組件14包括氣液分離器13、熱風(fēng)加熱夾套15、分布器組件16、熱風(fēng)加熱爐體17。所述熱風(fēng)分布器組件14包括噴管19、分布環(huán)管20、支撐座21。所述噴管19噴射方向沿以熱風(fēng)加熱爐體17內(nèi)壁圓弧的切線方向布置，所述氣液分離器13由傾斜角度為45o的斜板均勻排布而成。

所述硫磺粉儲(chǔ)罐1包括儲(chǔ)罐體2、關(guān)風(fēng)閥4。

所述儲(chǔ)罐體2底部設(shè)計(jì)有關(guān)風(fēng)閥4與進(jìn)料管5連接，所述進(jìn)料管5設(shè)計(jì)有旁支通管與氣平衡管3連接。

所述飽和蒸汽加熱釜組件10與熱風(fēng)加熱爐組件14之間通過蒸騰管9、循環(huán)管11連接，形成閉合循環(huán)流體通道。

所述過熱硫磺蒸汽管18一端與熱風(fēng)加熱爐組件14連接，一端與過熱硫磺蒸汽緩沖罐22連接，中間設(shè)計(jì)有三通調(diào)節(jié)閥12，熱風(fēng)加熱爐組件14通過氣平衡管3與飽和蒸汽加熱釜組件7連接以保持之間的壓力平衡。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。