处理铝灰渣的盘式反应器及处理方法技术

本发明专利技术公开了一种处理铝灰渣的盘式反应器及处理方法，涉及铝灰渣处理技术领域，包括反应器本体，反应器本体顶部中间连接有向其内部添加物料的加料仓以及设置在加料仓一侧的出气管，出气管从反应器本体顶部引出并连接有氨气吸收塔，反应器本体底部设置有物料出口，物料出口外部连接有排料设备，反应器本体内部设置有若干层上下布置的反应盘，反应盘中空，内部设置有与外部的加热介质管道连通的加热腔，反应器本体内设置有在反应盘上翻动物料的翻料装置。解决铝灰渣处理污染环境的问题，能够将铝灰渣进行处理，铝灰渣放置在盘式反应器内与水发生化学反应，将氮化铝中的氮元素转化成氨气进行回收利用，既能消除污染，又能使废物回收再利用。

【技术实现步骤摘要】
处理铝灰渣的盘式反应器及处理方法
本专利技术涉及铝灰渣处理
，特别涉及一种处理铝灰渣的盘式反应器及处理方法。
技术介绍
铝灰渣(铝灰/铝渣)是铝工业中常见的废弃物，产量巨大，其主要来源为熔炼铝及铝合金生产过程中浮于铝熔体表面的不熔夹杂物、氧化物、添加剂以及与添加剂进行物理、化学反应产生的反应产物等，产生于铝发生熔融的所有生产工序。在铝的冶炼过程中通常要向熔炉里充氮气，加速净化与提纯，一部分氮气在蒸发时被漂浮在铝水表面的铝灰渣吸收，因此铝灰渣含氮；而氮化铝遇水生成氨气，受热易挥发，所以铝灰渣受潮即有刺激性极强的氨味，长期以来给环境稳定和人员健康带来了极大困扰。目前针对铝灰渣的利用方法很多，而对铝灰渣中氮元素的回收利用的方法不多，现有技术通常采用掩埋的方式处理铝灰渣，既污染环境，又造成浪费，亟需提供一种有效的铝灰渣除氮方法或者设备。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种盘式反应器，能够将铝灰渣进行处理，铝灰渣放置在盘式反应器内与水发生化学反应，将氮化铝中的氮元素转化成氨气进行回收利用，既能消除污染，又能使废物回收再利用。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种盘式反应器，包括反应器本体，所述反应器本体顶部中间连接有向其内部添加物料的加料仓以及设置在加料仓一侧的出气管，所述出气管从反应器本体顶部引出并连接有氨气吸收塔，所述反应器本体底部设置有物料出口，所述物料出口外部连接有排料设备，所述反应器本体内部设置有若干层上下布置的反应盘，所述反应盘中空，内部设置有与外部的加热介质管道连通的加热腔，所述反应器本体内设置有在反应盘上翻动物料的翻料装置。通过采用上述技术方案，铝灰渣的湿料通过加料仓进入到反应器本体内的反应盘上，加热介质通过加热介质管道进入到反应盘内部的加热腔内，对反应盘进行加热达到一定的反应温度，湿料中的AlN与水开始反应，产生的氨气会通过出气管进入到氨气吸收塔被吸收掉，底层的湿料在翻料装置的作用下翻到表面或者落到下层的反应盘上，充分与水接触反应，反应过后的物料掉到反应器本体底部，并通过物料出口排放到排料设备内排出；整个反应过程铝灰渣能够充分与水进出并发生反应，经过多层反应盘的反应之后尽可能的将氮化铝中的氮元素转化成氨气，氨气被回收能够再利用，氮化铝也被有效的处理，既能够消除污染，还能够产生可利用资源。作为进一步改进，所述翻料装置包括竖直设置在反应器本体中间的主轴，所述主轴在每层反应盘上方的位置设置有耙臂，所述耙臂上设置有若干在反应盘上翻料的耙叶，所述主轴下端从反应器本体底部伸出，并连接有主轴电机。通过采用上述技术方案，翻料装置采用一根轴带动多个翻耙的结构，能够对每层反应盘进行翻料，使氮化铝与水或水蒸气充分接触，物料在耙叶的作用下搅拌、运动均匀，反应面不断更新，反应比较彻底。作为进一步改进，所述主轴上端设置有分料盘，所述分料盘设置在加料仓下开口的正下方并位于反应盘的正上方。通过采用上述技术方案，在主轴上端设置有分料盘，加料仓进入到反应器本体内的湿料会被分料盘均分落入到最上层的反应盘上，避免出现湿料堆积的情况，提高反应效率。作为进一步改进，所述反应盘包括上下交替设置的呈环形的小盘和大盘，所述小盘内圈设置有内挡料板，所述大盘外圈设置有外挡料板，所述小盘上的物料通过外圈落入到大盘上，所述大盘上的物料通过内圈落入到小盘上。通过采用上述技术方案，反应盘分为大盘和小盘两种，在反应器内水平层式布置，反应盘静止不动，物料在大盘上在耙叶推动下由外向里运动，由大盘的里缘落入小盘的里缘，物料在小盘上由里向外运动，由小盘的外缘落入大盘，物料在反应盘面上由耙叶输送、翻动、呈阿基米德螺线轨迹运动，在运动过程中被反应盘加热，进行传热传质完成反应作业，根据被反应物料的产量、性质、反应速度，确定反应盘层数（反应面积）。作为进一步改进，所述加热介质管道与反应盘的侧面连接，所述反应盘通过加热介质管道连接在反应器本体的内壁上。通过采用上述技术方案，通过加热介质管道支撑并固定反应盘，能够做到一物二用，简化反应器内部的结构。作为进一步改进，所述加热介质管道外部设置有补水管，所述补水管与加热介质管道沿相同方向设置，所述补水管一端随加热介质管道一起连通至反应器本体的外部，另一端向反应盘上方弯折并向反应盘内喷水。通过采用上述技术方案，在反应器内部设置几段喷水装置，能够保证反应器内有足够的水量与氮化铝进行反应，满足反应对水的需求；补水管与加热介质管道沿相同方向设置，能够减少补水管的占用空间，加热介质管道与补水管相互配合，结构强度更高。作为进一步改进，所述小盘外圈设置有外挡水板，所述大盘内圈设置有内挡水板，所述外挡水板的高度小于内挡料板的高度，所述内挡水板的高度小于外挡料板的高度。通过采用上述技术方案，在小盘外圈设置有外挡水板，大盘内圈设置有内挡水板，防止补的水分过多的落入到下层反应盘中，使每层反应盘都能够有充足的水与氮化铝进行反应。作为进一步改进，所述加料仓上开口设置有定量加料器，控制向加料仓内添加物料的重量，所述加料仓内设置有竖直的螺旋搅拌机。通过采用上述技术方案，加料仓上部设置定量加料器，使进入到反应器内的湿料量可控，能够匀速的加料，加料仓内设置螺旋搅拌机，能够避免湿料凝结成较大的块，使湿料的粒度均匀，能够充分与水接触，同时也能够避免堵塞加料仓下料口。作为进一步改进，所述排料设备包括连接在物料出口下方的螺旋排料机，所述螺旋排料机外壁上设置有冷却管，所述冷却管内流通有用于给物料降温的冷水。通过采用上述技术方案，反应完的物料通过螺旋排料机排出，螺旋排料机外壁设置冷却管，反应过的物料温度较高，不利于排放，经过冷却管水冷之后降低温度，排出后能够快速进行处理。利用盘式反应器处理铝灰渣的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.进料过程：通过加料仓把物料均匀的送入多层盘式的反应器本体内；S2.升温过程：低温的湿物料进入到反应盘上后采用热介质通过换热盘面在翻料装置的搅动下升温到90℃左右；S3.反应过程：随着水解反应的进行，氨气不断的排出，并从顶部的出气管引出至氨气吸收塔，水分也相应减少，除了翻料装置的不断搅动，还要在反应器本体的底部通入热空气来加速水分的扩散，来提高反应速度，减少总反应时间；S4.补水过程：当铝灰中的水分含量较低时，为了使铝灰中的AlN反应充分,给铝灰喷入90℃的水分；S5.排料过程：物料在反应盘上层层反应，被翻料装置推送到下层反应盘上，最后进入到反应器本体底部，经物料出口进入到排料设备排出。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术盘式反应器立式工作，湿物料由顶部的加料仓加入，通过每层反应盘后由反应器的底部排出，整个反应过程密闭操作，从物料中释放出的氨气由反应器顶部的出气管直接排入到尾气吸收段，进行回收方便再利用。2、物料在耙叶的作用下搅拌、运动均匀，反应面不断更新，反应比较彻底，氨气移除快，水分子在物料中移动快，大大提高了反应速度。3、在反应器内部设置几段喷水装置，能够保证反应器内有足够的水量与氮化铝进行反应，满足反应对水的需求，缩短反应时间，提高反应效率。4、采用本专利技术的方法处理铝灰渣，能够将铝灰渣中的氮元素充分的提取出来，能够做到回收再利用，同时铝灰渣也不需要采用掩埋的方式处理，避免污染环境，更环保。附图说明图1是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理铝灰渣的盘式反应器，其特征在于：包括反应器本体（1），所述反应器本体（1）顶部中间连接有向其内部添加物料的加料仓（2）以及设置在加料仓（2）一侧的出气管（3），所述出气管（3）从反应器本体（1）顶部引出并连接有氨气吸收塔（4），所述反应器本体（1）底部设置有物料出口（5），所述物料出口（5）外部连接有排料设备（6），所述反应器本体（1）内部设置有若干层上下布置的反应盘（7），所述反应盘（7）中空，内部设置有与外部的加热介质管道（8）连通的加热腔，所述反应器本体（1）内设置有在反应盘（7）上翻动物料的翻料装置（9）。

【技术特征摘要】
1.一种处理铝灰渣的盘式反应器，其特征在于：包括反应器本体（1），所述反应器本体（1）顶部中间连接有向其内部添加物料的加料仓（2）以及设置在加料仓（2）一侧的出气管（3），所述出气管（3）从反应器本体（1）顶部引出并连接有氨气吸收塔（4），所述反应器本体（1）底部设置有物料出口（5），所述物料出口（5）外部连接有排料设备（6），所述反应器本体（1）内部设置有若干层上下布置的反应盘（7），所述反应盘（7）中空，内部设置有与外部的加热介质管道（8）连通的加热腔，所述反应器本体（1）内设置有在反应盘（7）上翻动物料的翻料装置（9）。2.根据权利要求1所述的处理铝灰渣的盘式反应器，其特征在于：所述翻料装置（9）包括竖直设置在反应器本体（1）中间的主轴（91），所述主轴（91）在每层反应盘（7）上方的位置设置有耙臂（92），所述耙臂（92）上设置有若干在反应盘（7）上翻料的耙叶（93），所述主轴（91）下端从反应器本体（1）底部伸出，并连接有主轴电机（94）。3.根据权利要求2所述的处理铝灰渣的盘式反应器，其特征在于：所述主轴（91）上端设置有分料盘（95），所述分料盘（95）设置在加料仓（2）下开口的正下方并位于反应盘（7）的正上方。4.根据权利要求3所述的处理铝灰渣的盘式反应器，其特征在于：所述反应盘（7）包括上下交替设置的呈环形的小盘（71）和大盘（72），所述小盘（71）内圈设置有内挡料板（73），所述大盘（72）外圈设置有外挡料板（74），所述小盘（71）上的物料通过外圈落入到大盘（72）上，所述大盘（72）上的物料通过内圈落入到小盘（71）上。5.根据权利要求4所述的处理铝灰渣的盘式反应器，其特征在于：所述加热介质管道（8）与反应盘（7）的侧面连接，所述反应盘（7）通过加热介质管道（8）连接在反应器本体（1）的内壁上。6.根据权利要求5所述的处理铝灰渣的盘式反应器，其特征在于：所述加热介质管道（8）...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫永娟，李津石，孟香雪，
申请(专利权)人：河北诺达化工设备有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13