公布日：2022.05.20

申請日：2022.01.21

分類號：F23G5/16(2006.01)I;F23G5/44(2006.01)I;F23J15/02(2006.01)I;B28C5/00(2006.01)I;B28C7/00(2006.01)I;B28C7/04(2006.01)I

摘要

本發(fā)明屬于節(jié)能環(huán)保的技術領域，尤其涉及一種廢物焚燒聯(lián)合污泥制陶粒的系統(tǒng)及工藝方法。包括焚燒裝置、廢渣處理裝置、廢氣處理裝置和制陶裝置；焚燒裝置包括焚燒爐和二燃室；廢渣處理裝置包括通過物料管道依次連通的第一滾筒冷卻機、破碎機、磨機和除塵器；制陶裝置包括陳化倉、第二雙軸攪拌輸送機、造粒機、整形機、滾筒干燥機、預燒回轉(zhuǎn)窯、焙燒回轉(zhuǎn)窯、第二滾筒冷卻機、提升機和分級篩；系統(tǒng)工作時，廢物在焚燒裝置內(nèi)焚燒產(chǎn)生爐渣、灰渣、廢煙氣和燃燒熱；制陶裝置利用產(chǎn)生爐渣、灰渣和燃燒熱制得陶粒；陶粒的內(nèi)部結構特征呈細密蜂窩狀微孔，陶粒堆密度為500‑900kg/m3。因此本發(fā)明焚燒聯(lián)合污泥制陶粒，環(huán)境污染小，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟效益效果明顯。

權利要求書

1.一種廢物焚燒聯(lián)合污泥制陶粒的系統(tǒng)，其特征在于：包括焚燒裝置、廢渣處理裝置、廢氣處理裝置和制陶裝置；所述焚燒裝置包括焚燒爐（1）和二燃室（2），焚燒爐（1）的出口布設于二燃室（2）內(nèi)；所述廢渣處理裝置包括通過物料管道依次連通的第一滾筒冷卻機（11）、破碎機（12）、磨機（13）和除塵器（14），且第一滾筒冷卻機（11）、破碎機（12）和磨機（13）的布置高度依次降低；所述第一滾筒冷卻機（11）的進料口和二燃室（2）的底部連通，所述除塵器（14）的進氣口與磨機（13）的出料口132相通，底部出料口與稱重輸送機（15）的進料口相連；所述廢氣處理裝置包括通過氣相管道依次連通的余熱鍋爐（3）、急冷塔（4）、脫酸塔（5）、布袋除塵器（14）、引風機（7）、洗滌塔（8）和煙囪（9）；所述余熱鍋爐（3）、急冷塔（4）、脫酸塔（5）和布袋除塵器（6）的底部出料口分別通過管道連通著灰渣輸送機（16）的對應進料口；所述余熱鍋爐（3）的進氣口和二燃室（2）上部的煙氣出口通過管道連通，所述除塵器（14）的上部出氣口通過管道連通著引風機（7）的進口；所述制陶裝置包括空氣換熱器（31）、第一雙軸攪拌輸送機（20）、陳化倉（21）、第二雙軸攪拌輸送機（22）、造粒機（23）、整形機（24）、滾筒干燥機（25）、預燒回轉(zhuǎn)窯（26）、焙燒回轉(zhuǎn)窯（27）、第二滾筒冷卻機（28）、提升機（29）和分級篩（30）；所述第一雙軸攪拌輸送機（20）、陳化倉（21）、第二雙軸攪拌輸送機（22）、造粒機（23）、整形機（24）、滾筒干燥機（25）、預燒回轉(zhuǎn)窯（26）、焙燒回轉(zhuǎn)窯（27）和第二滾筒冷卻機（28）的布置高度依次降低，且通過物料管道依次連通；所述第一雙軸攪拌輸送機（20）的進口端設有混合斗（201），混合斗（201）分別通過管道與稱重輸送機（15）出料口、脫水污泥稱重輸送機（17）出料口、添加劑稱重輸送機（18）出料口和黏土稱重輸送機（19）進料口相連；所述第二滾筒冷卻機（28）的出料口通過提升機（29）和分級篩（30）的進口連通；所述空氣換熱器（31）的底部進氣口和預熱回轉(zhuǎn)窯（26）的出氣口管道連通，空氣換熱器（31）的頂部出氣口通過管道分別連通著磨機（13）的進風口和滾筒干燥機（25）的進風口；所述第一滾筒冷卻機（11）的出風口通過管道分別連通著焚燒爐（1）的進風口和預燒回轉(zhuǎn)窯（26）的進風口；所述焙燒回轉(zhuǎn)窯（27）的進風口通過管道連通著二燃室（2）的上部煙氣出口；所述第一滾筒冷卻機（11）、第二滾筒冷卻機（28）、磨機（13）和空氣換熱器（31）為水冷設備，且均接通冷卻水上水管和冷卻水回水管，其中第一滾筒冷卻機（11）和第二滾筒冷卻機（28）通過鼓風機（10）分別連通著空氣進口B，第一滾筒冷卻機（11）和第二滾筒冷卻機（28）為風冷、水冷一體化設備；上述系統(tǒng)工作時，廢物在焚燒裝置內(nèi)焚燒產(chǎn)生爐渣、灰渣、廢煙氣和燃燒熱；廢煙氣經(jīng)廢氣處理裝置處理得到凈化氣，并達到國家危廢焚燒處置的焚燒后尾氣排放標準；灰渣、爐灰、污泥和黏土按照焚燒爐渣12.5%-25%、灰渣7.5%-15%、污泥30%-50%、添加劑5%-15%、粘土10-15%的質(zhì)量比加入混合斗（201）中混合，其中燃燒熱通入制陶裝置中，經(jīng)過制陶裝置得到陶粒；陶粒的內(nèi)部結構特征呈細密蜂窩狀微孔，陶粒堆密度為500-900kg/m3。

2.根據(jù)權利要求1所述一種廢物焚燒聯(lián)合污泥制陶粒的系統(tǒng)，其特征在于：混合斗（201）內(nèi)設有霧化噴頭，所述洗滌塔（8）的底部通過閥門連通著混合斗（201）內(nèi)的霧化噴頭。

3.根據(jù)權利要求1所述一種廢物焚燒聯(lián)合污泥制陶粒的系統(tǒng)，其特征在于：所述焙燒回轉(zhuǎn)窯（27）和滾筒干燥機（25）的出風口分別通過管道連通著二燃室（2）的中部，使得焙燒回轉(zhuǎn)窯（27）和滾筒干燥機（25）的廢氣返回二燃室（2）。

4.根據(jù)權利要求1-3任一所述一種廢物焚燒聯(lián)合污泥制陶粒的系統(tǒng)的工藝方法，其特征在于：具體包括以下步驟：步驟（1）：系統(tǒng)中第一滾筒冷卻機（11）、磨機（13）、空氣換熱器（31）均通過冷卻水上水管通入循環(huán)冷卻水；步驟（2）：首先依次啟動引風機（7）、鼓風機（10）、焚燒爐（1）、布袋除塵器（6）；步驟（3）：再依次啟動第二滾筒冷卻機（28）、焙燒回轉(zhuǎn)窯（27）、預燒回轉(zhuǎn)窯（26）、滾筒干燥機（25）、整形機（24），且相鄰設備間隔啟動時間為1min；步驟（4）：最后依次啟動造粒機（23）、第一雙軸攪拌輸送機（20）、第二雙軸攪拌輸送機（22）、每個稱重輸送機（15）和除塵器（14），且相鄰設備間隔啟動時間為1min；步驟（5）：分別啟動磨機（13）和破碎機（12），且間隔啟動時間為2min；步驟（6）：焚燒爐（1）內(nèi)投放廢物并點燃，保持焚燒爐（1）內(nèi)溫度為500-850℃，二燃室（2）內(nèi)溫度為1000-1250℃；其中廢物為危險廢物或一般固廢；步驟（7）：待廢渣處理裝置中除塵器（14）得到的爐渣，和廢氣處理裝置中灰渣輸送機（16）得到的灰渣達到上部灰斗的30%-60%后，啟動灰渣輸送機（16）、稱重輸送機（15）、脫水污泥稱重輸送機（17）、添加劑稱重輸送機（18）和黏土稱重輸送機（19），按照爐渣12.5%-25%、灰渣7.5%-15%、污泥30%-50%、添加劑5%-15%、粘土10-15%的質(zhì)量比加入，得到混合物；其中污泥為為工業(yè)或市政污泥，添加劑為成孔劑或起泡劑一種或兩種；步驟（8）：第一雙軸攪拌輸送機（20）攪拌后混合物進入陳化倉（21），陳化時間15min-24h；步驟（9）：造粒機（23）采用擠壓造粒成球，經(jīng)整形機（24）整形后得到陶粒，粒徑范圍主要為15-20mm，并有少量為0-15mm，陶粒依次進入滾筒干燥機（25）、預燒回轉(zhuǎn)窯（26）和焙燒回轉(zhuǎn)窯（27），得到溫度為約1200-1300℃的高溫陶粒；其中所述滾筒干燥機（25）通入110-150℃空氣進行干燥，預燒回轉(zhuǎn)窯（26）通入300-600℃空氣，進行預燒處理，在焙燒回轉(zhuǎn)窯（27）通入高溫煙氣溫度為1000-1250℃；步驟（10）：高溫陶粒經(jīng)第二滾筒冷卻機（28）降溫至70-120℃，之后通過提升機（29）在分級篩（30）分粒徑為0-5mm、5-15mm、15-20mm的三級成品入倉，并在輸送和篩分儲存過程中陶粒逐漸自然冷卻至常溫。

發(fā)明內(nèi)容

針對背景技術中的問題，本發(fā)明提供一種硫酸法鈦白粉酸解鈦液凈化還原方法及系統(tǒng)，可以降低生產(chǎn)能耗、節(jié)約生產(chǎn)時間和降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。

具體技術方案如下：一種廢物焚燒聯(lián)合污泥制陶粒的系統(tǒng)，包括焚燒裝置、廢渣處理裝置、廢氣處理裝置和制陶裝置；所述焚燒裝置包括焚燒爐1和二燃室2，焚燒爐1的出口布設于二燃室2內(nèi)；所述廢渣處理裝置包括通過物料管道依次連通的第一滾筒冷卻機11、破碎機12、磨機13和除塵器14，且第一滾筒冷卻機11、破碎機12和磨機13的布置高度依次降低；所述第一滾筒冷卻機11的進料口和二燃室2的底部連通，所述除塵器14的進氣口與磨機13的出料口132相通，底部出料口與稱重輸送機15的進料口相連；所述廢氣處理裝置包括通過氣相管道依次連通的余熱鍋爐3、急冷塔4、脫酸塔5、布袋除塵器14、引風機7、洗滌塔8和煙囪9；所述余熱鍋爐3、急冷塔4、脫酸塔5和布袋除塵器6的底部出料口分別通過管道連通著灰渣輸送機16的對應進料口；所述余熱鍋爐3的進氣口和二燃室2上部的煙氣出口通過管道連通，所述除塵器14的上部出氣口通過管道連通著引風機7的進口；所述制陶裝置包括空氣換熱器31、第一雙軸攪拌輸送機20、陳化倉21、第二雙軸攪拌輸送機22、造粒機23、整形機24、滾筒干燥機25、預燒回轉(zhuǎn)窯26、焙燒回轉(zhuǎn)窯27、焙燒回轉(zhuǎn)窯28、提升機29和分級篩30；所述第一雙軸攪拌輸送機20、陳化倉21、第二雙軸攪拌輸送機22、造粒機23、整形機24、滾筒干燥機25、預燒回轉(zhuǎn)窯26、焙燒回轉(zhuǎn)窯27和焙燒回轉(zhuǎn)窯28的布置高度依次降低，且通過物料管道依次連通；所述第一雙軸攪拌輸送機20的進口端設有混合斗201，混合斗201分別通過管道與稱重輸送機15出料口、脫水污泥稱重輸送機17出料口、添加劑稱重輸送機18出料口和黏土稱重輸送機19進料口相連；所述焙燒回轉(zhuǎn)窯28的出料口通過提升機29和分級篩30的進口連通；所述空氣換熱器31的底部進氣口和預熱回轉(zhuǎn)窯26的出氣口管道連通，空氣換熱器31的頂部出氣口通過管道分別連通著磨機13的進風口和滾筒干燥機25的進風口；所述滾筒冷卻機的出風口通過管道分別連通著焚燒爐1的進風口和預燒回轉(zhuǎn)窯26的進風口；所述焙燒回轉(zhuǎn)窯27的進風口通過管道連通著二燃室2的上部煙氣出口；所述第一滾筒冷卻機11、焙燒回轉(zhuǎn)窯28、磨機13和空氣換熱器31為水冷設備，且均接通冷卻水上水管和冷卻水回水管，其中第一滾筒冷卻機11和焙燒回轉(zhuǎn)窯28通過鼓風機10分別連通著空氣進口B，第一滾筒冷卻機11和焙燒回轉(zhuǎn)窯28為風冷、水冷一體化設備；上述系統(tǒng)工作時，廢物在焚燒裝置內(nèi)焚燒產(chǎn)生爐渣、灰渣、廢煙氣和燃燒熱；廢煙氣經(jīng)廢氣處理裝置處理得到凈化氣，并達到國家危廢焚燒處置的焚燒后尾氣排放標準；灰渣、爐灰、污泥和黏土按照焚燒爐渣12.5%-25%、灰渣7.5%-15%、污泥30%-50%、添加劑5%-15%、粘土10-15%的質(zhì)量比加入混合斗201中混合，其中燃燒熱通入制陶裝置中，經(jīng)過制陶裝置得到陶粒；陶粒的內(nèi)部結構特征呈細密蜂窩狀微孔，陶粒堆密度為500-900kg/m3。

進一步，所述混合斗201內(nèi)設有霧化噴頭，所述洗滌塔8的底部通過閥門連通著混合斗201內(nèi)的霧化噴頭。

進一步，所述焙燒回轉(zhuǎn)窯27和滾筒干燥機25的出風口分別通過管道連通著二燃室2的中部，使得焙燒回轉(zhuǎn)窯27和滾筒干燥機25的廢氣返回二燃室2。

還包括上述一種廢物焚燒聯(lián)合污泥制陶粒的系統(tǒng)的工藝方法，具體包括以下步驟：步驟（1）：系統(tǒng)中第一滾筒冷卻機11、磨機13、空氣換熱器31均通過冷卻水上水管通入循環(huán)冷卻水；步驟（2）：首先依次啟動引風機7、鼓風機10、焚燒爐1、布袋除塵器6；步驟（3）：再依次啟動第二滾筒冷卻機28、焙燒回轉(zhuǎn)窯27、預燒回轉(zhuǎn)窯26、滾筒干燥機25、整形機24，且相鄰設備間隔啟動時間為1min；步驟（4）：最后依次啟動造粒機23、第一雙軸攪拌輸送機20、第二雙軸攪拌輸送機22、每個稱重輸送機15和除塵器14，且相鄰設備間隔啟動時間為1min；步驟（5）：分別啟動磨機13和破碎機12，且間隔啟動時間為2min；步驟（6）：焚燒爐1內(nèi)投放廢物并點燃，保持焚燒爐1內(nèi)溫度為500-850℃，二燃室2內(nèi)溫度為1000-1250℃；其中廢物為危險廢物或一般固廢；步驟（7）：待廢渣處理裝置中除塵器14得到的爐渣，和廢氣處理裝置中灰渣輸送機16得到的灰渣達到上部灰斗的30%-60%后，啟動灰渣輸送機16、稱重輸送機15、脫水污泥稱重輸送機17、添加劑稱重輸送機18和黏土稱重輸送機19，按照爐渣12.5%-25%、灰渣7.5%-15%、污泥30%-50%、添加劑5%-15%、粘土10-15%的質(zhì)量比加入，得到混合物；其中污泥為為工業(yè)或市政污泥，添加劑為成孔劑或起泡劑一種或兩種；步驟（8）：第一雙軸攪拌輸送機20攪拌后混合物進入陳化倉21，陳化時間15min-24h；步驟（9）：造粒機23采用擠壓造粒成球，經(jīng)整形機24整形后得到陶粒，粒徑范圍主要為15-20mm，并有少量為0-15mm，陶粒依次進入滾筒干燥機25、預燒回轉(zhuǎn)窯26和焙燒回轉(zhuǎn)窯27，得到溫度為約1200-1300℃的高溫陶粒；其中所述滾筒干燥機25通入110-150℃空氣進行干燥，預燒回轉(zhuǎn)窯26通入300-600℃空氣，進行預燒處理，在焙燒回轉(zhuǎn)窯27通入高溫煙氣溫度為1000-1250℃；步驟（10）：高溫陶粒經(jīng)第二滾筒冷卻機28降溫至70-120℃，之后通過提升機29在分級篩30分粒徑為0-5mm、5-15mm、15-20mm的三級成品入倉，并在輸送和篩分儲存過程中陶粒逐漸自然冷卻至常溫。

本發(fā)明的有益技術效果如下：（1）本發(fā)明的廢物焚燒聯(lián)合污泥制陶粒的系統(tǒng)，包括焚燒裝置、廢渣處理裝置、廢氣處理裝置和制陶裝置；其中廢物在焚燒裝置內(nèi)焚燒產(chǎn)生廢渣、廢煙氣和燃燒熱，廢渣經(jīng)廢渣處理裝置處理得到灰渣，廢煙氣經(jīng)廢氣處理裝置處理得到凈化氣和爐灰，制陶裝置以灰渣和爐灰為原料加入脫水污泥、黏土和添加劑，以煙氣處理的洗滌廢水為陶粒原料濕度調(diào)節(jié)劑，同時二燃室內(nèi)廢物焚燒和陶粒焙燒的溫度接近，將焚燒裝置的二燃室內(nèi)產(chǎn)生的熱煙氣通入烘焙回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，充分利用焚燒熱能對陶粒進行焙燒，并將陶粒干燥后產(chǎn)生的廢氣通入二燃室內(nèi)，進行無害化處理，不僅縮減成本提高能源利用率，也實現(xiàn)廢物利用保護了環(huán)境，解決了焚燒產(chǎn)生的灰渣廢棄物以及大量的工業(yè)、市政污泥難處理的問題；因此本發(fā)明的廢物焚燒聯(lián)合污泥制陶粒的系統(tǒng)，焚燒裝置、廢渣處理裝置、廢氣處理裝置和制陶裝置有機集成，可用于固體廢物的無害化、減量化、資源化處置，系統(tǒng)集成度高、占地面積小、熱效率高、環(huán)境污染小，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟效益效果明顯。

（2）本發(fā)明廢物焚燒聯(lián)合污泥制陶粒系統(tǒng)的工藝方法，所生產(chǎn)的陶粒由于其原來爐渣內(nèi)含有部分重金屬、且在陶粒原料制備中加入了起泡劑和成孔劑，使得燒制陶粒成品具有密度低，強度高、孔隙率高的特性，可用于建筑輕骨料、耐火保溫材料、園藝花卉種植、海綿城市建設、污水生物陶粒濾料、濕地浮床建設等，具有較高附加值，市場需求較廣，應用前景廣闊。

（發(fā)明人：王爭剛;張銘;唐云;汪炎;龔幸;王曉波）