一种基于尾气利用的工业固废碳化处理系统及处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于尾气利用的工业固废碳化处理系统及处理方法，将固废加入至外筒与内筒之间；向布气管中通入酸性高温废气，同时布气管沿径向朝向锥形布气件的尖端指向运动，使锥形布气件穿过内筒侧壁的通孔，插入内筒与外筒之间的固废中；布气管中的酸性高温废气通过锥形布气件分布于固废中，对固废进行高温碳化。利用废气中的余热对工业固废进行碳化，既充分利用了废气余热，消耗了废气中的酸性气体，降低酸性废气的处理成本，实现了废气的资源化利用，节能环保，又可以通过碳化的方式，固化酸性气体，提升材料的密实度等性能。

An Industrial Solid Waste Carbonization Treatment System and Treatment Method Based on Tail Gas Utilization

The invention discloses an industrial solid waste carbonization treatment system and its treatment method based on exhaust gas utilization, which adds solid waste between the outer cylinder and the inner cylinder, injects acid high temperature waste gas into the distribution pipe, and simultaneously directs the distribution pipe along the radial direction towards the tip of the conical gas distributor, so that the conical gas distributor passes through the through hole of the inner cylinder side wall, and inserts the conical gas distributor into the inner cylinder side wall. In the solid waste between the inner cylinder and the outer cylinder, the acid high temperature waste gas in the gas distribution pipe is distributed in the solid waste through conical gas distribution parts, and the solid waste is carbonized at high temperature. Carbonization of industrial solid waste by waste heat from exhaust gas not only makes full use of waste heat, consumes acid gas from exhaust gas, reduces the treatment cost of acid waste gas, realizes resource utilization of exhaust gas, saves energy and protects environment, but also solidifies acid gas and improves the compactness of materials through carbonization.

【技术实现步骤摘要】
一种基于尾气利用的工业固废碳化处理系统及处理方法
本专利技术属于废弃物处理
，具体涉及一种基于尾气利用的工业固废碳化处理系统及处理方法。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。工业固体废物是指在工业生产活动中产生的固体废物，包括工业生产过程中排入环境的各种废渣、粉尘及其他废物，一般包括高炉渣、钢渣、赤泥、有色金属渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、废石膏、脱硫灰、电石渣、盐泥等。随着工业生产的发展，工业废物数量日益增加，尤其是冶金、火力发电等工业排放量最大，工业废物数量庞大、种类繁多，成分复杂、处理相当困难。除了钢铁渣、粉煤灰和煤渣得到部分利用外，其他的工业固废仍以消极堆存为主，部分有害的工业固废采用填埋、焚烧、化学转化、微生物处理等方法进行处置。工业固废消极堆存不仅占用大量土地，造成人力物力的浪费，而且许多工业废渣含有易溶于水的物质，通过淋溶污染土壤和水体，有的废物淤塞河道、污染水系，影响生物生长，危害人体健康。而化工厂、钢铁厂、制药厂、炼焦厂和炼油厂等排放的废气气味大，其中不乏大量的酸性气体诸如二氧化硫、三氧化硫、硫化氢、氯化氢、二氧化碳等酸性气体，这些酸性气体直接排放时，会严重污染环境和影响人体健康。所以，一般情况下，需要将这些酸性气体进行处理后排放，而处理酸性气体需要设置专用的处理系统，会增加较多的设备投资。而且处理酸性气体过程中还会产生较多的废液，这部分废液也需要进行处理，废液的处理也需要较大的成本。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是提供一种基于尾气利用的工业固废碳化处理系统及处理方法。该处理系统和处理方法充分利用废气余热，对工业固废进行碳化，既充分利用了废气余热，消耗了废气中的酸性气体，降低酸性废气的处理成本，又可以通过碳化的方式，固化酸性气体，提升材料的密实度、强度和安定性(材料硬化过程中体积变化的均匀性)，对工业固废的资源化利用起到了促进作用。为了解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：一种基于尾气利用的工业固废碳化处理系统，包括：碳化装置，包括外筒、内筒和布气结构，内筒套装于外筒内，布气结构沿轴向设置于内筒中，所述内筒的侧壁上设置有若干通孔；布气结构包括至少两个布气管，每个布气管上设置若干个锥形布气件，锥形布气件为中空结构，侧壁设置若干通孔，其大径端与布气管连通，尖端沿布气管径向设置，且同一布气管上的锥形布气件的尖端指向相同；布气管并排设置于内筒的中部，锥形布气件的尖端朝向内筒的侧壁上的通孔；每个布气管与内筒的筒壁之间均设置有动力结构，动力结构的移动方向沿锥形布气件的尖端指向，使布气管沿锥形布气件的尖端指向往复运动，实现锥形布气件穿过外筒的通孔，进入外筒与内筒之间，或锥形布气件从外筒与内筒之间回复至内筒中；固废源，提供固废；传送带，连接于固废源和所述外筒的一端；高温废气管道，一端与高温废气源连接，另一端贯穿外筒的另一端和内筒，分别与每个布气管连接。固废源提供固废，通过传送带将固废传送至外筒，使固废在外筒中汇集，固废输送完毕后，向内筒中的布气管通入高温废气，同时，动力结构动作，布气管朝向锥形布气件的尖端指向运动，使锥形布气件的尖端穿过内筒筒壁上的通孔进入外筒与内筒之间，插入固废中，布气管中通入的高温废气通过锥形布气件渗入固废中，并在固废中扩散，实现固废的高温碳化。布气结构设置于内筒中，内筒起到一定的隔离保护作用，可以有效防止布气结构上的布气孔在固废加入时被堵塞，保证高温废气的顺利通入。由于固废加入时会将内筒的通孔堵上，所以将布气结构设置为锥形，锥形布气件的尖端可以顺利穿透固废，进入固废内部，实现高温废气的顺利分布。一种基于尾气利用的工业固废碳化处理方法，包括如下步骤：将固废加入至外筒与内筒之间；向布气管中通入高温废气，同时布气管沿径向朝向锥形布气件的尖端指向运动，使锥形布气件穿过内筒侧壁的通孔，插入内筒与外筒之间的固废中；布气管中的高温废气通过锥形布气件分布于固废中，对固废进行高温碳化。利用废气中的余热对工业固废进行碳化，既充分利用了废气余热，消耗了废气中的酸性气体，降低酸性废气的处理成本，实现了废气的资源化利用，节能环保，又可以通过碳化的方式，固化酸性气体，提升材料的密实度等性能。本专利技术的有益效果为：布气结构设置于内筒中，内筒起到一定的隔离保护作用，可以有效防止布气结构上的布气孔在固废加入时被堵塞，保证高温废气的顺利通入。由于固废加入时会将内筒的通孔堵上，所以将布气结构设置为锥形，锥形布气件的尖端可以顺利穿透固废，进入固废内部，实现高温废气的顺利分布。设置至少两个布气管，每个布气管上的锥形布气件的尖端指向不同，可以实现在不同方向上的高温废气的分布，为工业固废的均匀碳化提供保证。动力结构，为布气管的径向运动提供动力。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为实施例的一种基于尾气利用的工业固体废弃物碳化处理系统的结构示意图；图2为实施例中加湿器段平面图；图3为实施例中加湿器段剖面图；图4为实施例中碳化主体装置剖面图；图5为实施例中碳化主体装置俯视图；图6位内筒2-2剖面图；图7位内筒3-3剖面图；图8为实施例中锥形结构详图；图9为实施例中碳化主体装置顶部剖面详图；图10为实施例中碳化主体装置底部出料口结构示意图；图11为实施例中球阀的结构示意图。图12为实施例中伸缩构件的结构示意图。其中，1-固废源、2-水源、2-1-泵、3-第一湿度传感器、4-传送带、5-水阀、6-加湿器、7-进料口、8-防护栏、9-排气通道、10-废气过滤器、11-内筒、12-检修梯、13-布气结构、13-1-布气管、13-2-锥形布气件、13-3-通孔、13-4-齿轮、14-外筒、14-1-外壳、14-2-内壳、14-3-保温层、15-料仓、16-第二压力传感器、17-支撑、18-出料口、18-1-球阀、19-控制器、20-温度传感器、21-压力传感器、22-阀门、23-高温废气管道、24-气路转换阀。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。如图1、图4、图6、图7、图8和图9所示，一种基于尾气利用的工业固废碳化处理系统，包括：碳化装置，包括外筒14、内筒和布气结构，内筒套装于外筒内，布气结构沿轴向设置于内筒中，所述内筒的侧壁上设置有若干通孔；布气结构13包括至少两个布气管13-1，每个布气管13-1上设置若干个锥形布气件13-2，锥形布气件13-2为中空结构，侧壁设置若干通孔13-3，其大径端与布气管13-1连通，尖端沿布气管13-1径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于尾气利用的工业固废碳化处理系统，其特征在于：包括：碳化装置，包括外筒、内筒和布气结构，内筒套装于外筒内，布气结构沿轴向设置于内筒中，所述内筒的侧壁上设置有若干通孔；布气结构包括至少两个布气管，每个布气管上设置若干个锥形布气件，锥形布气件为中空结构，侧壁设置若干通孔，其大径端与布气管连通，尖端沿布气管径向设置，且同一布气管上的锥形布气件的尖端指向相同；布气管并排设置于内筒的中部，锥形布气件的尖端朝向内筒的侧壁上的通孔；布气管与内筒的筒壁之间设置有动力结构，动力结构的移动方向沿锥形布气件的尖端指向，使布气管沿锥形布气件的尖端指向往复运动，实现锥形布气件穿过外筒的通孔，进入外筒与内筒之间，或锥形布气件从外筒与内筒之间回复至内筒中；固废源，提供固废；传送带，连接于固废源和所述外筒的一端；高温废气管道，一端与高温废气源连接，另一端贯穿外筒的另一端和内筒，分别与每个布气管连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于尾气利用的工业固废碳化处理系统，其特征在于：包括：碳化装置，包括外筒、内筒和布气结构，内筒套装于外筒内，布气结构沿轴向设置于内筒中，所述内筒的侧壁上设置有若干通孔；布气结构包括至少两个布气管，每个布气管上设置若干个锥形布气件，锥形布气件为中空结构，侧壁设置若干通孔，其大径端与布气管连通，尖端沿布气管径向设置，且同一布气管上的锥形布气件的尖端指向相同；布气管并排设置于内筒的中部，锥形布气件的尖端朝向内筒的侧壁上的通孔；布气管与内筒的筒壁之间设置有动力结构，动力结构的移动方向沿锥形布气件的尖端指向，使布气管沿锥形布气件的尖端指向往复运动，实现锥形布气件穿过外筒的通孔，进入外筒与内筒之间，或锥形布气件从外筒与内筒之间回复至内筒中；固废源，提供固废；传送带，连接于固废源和所述外筒的一端；高温废气管道，一端与高温废气源连接，另一端贯穿外筒的另一端和内筒，分别与每个布气管连接。2.根据权利要求1所述的工业固废碳化处理系统，其特征在于：所述动力结构包括第一电机、第二电机、第一齿轮、第二齿轮、第一齿条和第二齿条，第一齿条和第二齿条分别连接于布气管的上端和下端，第一齿轮安装于第一电机的输出端，与第一齿条配合，第二齿轮安装于第二电机的输出端，与第二齿条配合。3.根据权利要求1所述的工业固废碳化处理系统，其特征在于：每个布气管上的若干个锥形布气件沿布气管的高度方向均匀设置；优选的，所述布气管的数量为2-5个，每个布气管上的锥形布气件的尖端指向不同。4.根据权利要求1所述的工业固废碳化处理系统，其特征在于：所述外筒的直径为6-8m，内筒的直径为3-4m...

【专利技术属性】
技术研发人员：李召峰，刘超，张健，高益凡，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37