一种物料的除水和除有机物装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种物料的除水和除有机物装置，主要由烘干炉、煅烧炉、冷却炉、粉尘过滤器、尾气净化炉、VOC检测装置、余热回收装置、大流量气氛PID自动控制系统及电气控制系统组成，烘干炉将物料中的水份蒸发出来，煅烧炉使物料中的有机物分解和变成挥发性有机物排放出来，冷却炉的主要作用是将高温的物料冷却下来，本发明专利技术采用回转电炉，以电加热的方式去物料中的水份和有机物等，并使用电气控制系统监控整个装置的工作状态、控制参数以及工艺参数，自动化程度高，还具有余热回收和气氛控制功能，产生的废气等都经过净化或过滤后排放，满足了环保要求，同时能够连续性生产，结构紧凑，经济效益显著。

A device for removing water and organic matters from materials

【技术实现步骤摘要】
一种物料的除水和除有机物装置
本专利技术涉及物料处理
，具体涉及一种物料的除水和除有机物装置。
技术介绍
在工业生产中，有许多物料需要通过加热的方式去除其中的水份和有机物，传统方法是使用煤或燃气进行加热，但是随着国家对环境保护的要求，传统的用煤或燃气等的加热装置逐渐失去市场。在太阳能领域，单晶和多晶硅在切割、研磨时产生了大量的废料，回收切割废料中的高纯硅、聚乙二醇和碳化硅对减少环境污染、提高资源利用率具有重要的意义。目前，我国提纯切割废料中的高纯硅的方式大都是物理或化学的方法，处理过程中产生的粉尘、废气等难以有效处理，易对环境产生污染，且自动化程度低，尚无法满足批量生产的需求。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种物料的除水和除有机物装置，具有环保节能、自动化程度高等优点，可用于连续大批量生产。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案。一种物料的除水和除有机物装置，主要由烘干炉、煅烧炉、冷却炉、粉尘过滤器、尾气净化炉、VOC检测装置、余热回收装置、大流量气氛PID自动控制系统及电气控制系统组成；烘干炉、煅烧炉和冷却炉依次连接且倾斜设置，倾斜的方向为物料入口一侧的高度高于物料出口一侧的高度，物料由物料入口依次经烘干炉、煅烧炉和冷却炉后从物料出口处排出；所述烘干炉主要用于对物料加热去除物料中的水分，烘干炉排气口上连接有粉尘过滤器，煅烧炉主要用于对物料加热去除其中的有机物，冷却炉主要用于把物料冷却至工艺要求的温度，冷却炉分为风冷段和水冷段，水冷段外部设有喷淋装置，利用冷却水进行降温，风冷段使用风机将物料释放的热量吸出，并通过余热回收装置将余热送入烘干炉进行回收利用；冷却炉料管的出口上部是氮气入口，氮气入口连接有氮气流量控制器，氮气经过冷却炉料管后，由冷却炉料管入口的上端口和煅烧炉料管出口的上端口进入到煅烧炉的料管内，氮气和煅烧炉中物料产生的有机物废气经过煅烧炉料管入口的上端口进入到尾气净化炉中，经过净化并经过VOC检测装置检测合格后再排出；大流量气氛PID自动控制系统包括气体检测仪和氮气流量控制器，通过气体检测仪来检测煅烧炉内排出废气中H2、O2和CO的含量，并根据各气氛含量实时控制氮气流量控制器来控制氮气的流量，实现大流量气氛PID自动控制，以确保废气中H2、O2和CO的含量满足工艺和安全生产的要求；电气控制系统采用网络化的PLC进行控制，分别与各部件连接，实时监测和控制整个设备的工作状态、控制参数以及工艺参数。进一步地，所述烘干炉把物料加热到100-150℃，产生的蒸汽和粉尘经过烘干炉物料入口的上排气口排出，进入到粉尘过滤器经过过滤后才由出气口排放出去；煅烧炉把物料加热到700-800℃，可使物料中的有机物分解和变成挥发性有机物排放出来，产生的废气经过煅烧炉料管入口的上端口排出，输出到尾气净化炉中；尾气净化炉可将废气加热到750-1100℃，高温下将废气中的有机物氧化成二氧化碳和水，从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量，废气经过净化并经过VOC检测合格后才由出气口排放出去。进一步地，所述冷却炉水冷段外部的喷淋装置包括喷淋进水口、电磁阀、调压阀、喷淋排水口以及蒸汽排放口，喷淋进水口中的冷却水由电磁阀一控制其通断，由调压阀控制其水压，经过水压检测后进入到喷淋装置中，对料管外壁喷水来冷却物料，产生的废水由喷淋排水口排出，产生的水蒸汽由蒸汽排放口排出。进一步地，烘干炉、煅烧炉、冷却炉均采用回转电炉且与电气控制系统连接，每个回转电炉均包括高温螺旋进料器、回转料管、炉体、倾斜角度调整机构、电加热器和热电偶等，进料电机带动高温螺旋进料器旋转，将物料入口处进入的物料推进到回转料管中，回转料管主要由回转电机、回转机构、料管和支撑机构组成，回转电机通过回转机构带动料管在支撑机构上旋转，带动料管内的物料一起回转，由于料管有一定的倾斜角度，从而带动物料向前运动；料管外壁下部或者四周的电加热器对料管内的物料起到加热的作用，加热温度由料管外部的热电偶检测，由电气控制系统实现加热温度的闭环控制，料管的外部是炉体，起到保温的作用，倾斜角度调整机构可调节整个回转炉的倾斜角度θ，从而调整物料在回转料管中的前进速度。进一步地，在冷却炉的螺旋进料器的外部设有水冷装置，水冷进水口和水冷出水口都设置有球阀控制冷却水流量，可对物料进行冷却，同时防止散出的热量影响送料电机三的正常工作。进一步地，电气控制系统主要由PLC、远程I/O模块I、远程I/O模块II、远程I/O模块III、工控机和Wincc监控界面组成，烘干炉的输入设备和输出设备接在PLC的输入输出接口上，煅烧炉的输入设备和输出设备接在远程I/O模块I的输入输出接口上，冷却炉的输入设备和输出设备接在远程I/O模块II的输入输出接口上，尾气净化炉的输入设备和输出设备接在远程I/O模块III的输入输出接口上，各远程I/O模块通过Profinet网络连接到PLC的CPU模块，由其进行集中控制，PLC通过Ethernet网络连接到工控机，在工控机上用Wincc软件编写监控界面，对整个设备的的工作状态、控制参数、工艺参数进行实时监控。进一步地，所述烘干炉的输入设备包括热电偶，烘干炉的输出设备包括电加热器、进料电机、回转电机、余热鼓风机和变频器；煅烧炉的输入设备包括热电偶，煅烧炉的输出设备包括电加热器、进料电机、回转电机和变频器；冷却炉的输入设备包括热电偶、水压计，冷却炉的输出设备包括电磁阀、流量控制器、进料电机、回转电机和变频器；尾气净化炉的输入设备包括热电偶、气体检测仪和VOC检测仪，尾气净化炉的输出设备包括电加热器、废气鼓风机和变频器。进一步地，电气控制系统通过变频器控制每个进料电机和回转电机的转速，通过热电偶检测物料温度实时控制电加热器的输出，从而实现每个炉子加热温度的闭环控制，通过变频器控制余热鼓风机的转速，废气进入到尾气净化炉的废气鼓风机的转速也通过变频器进行控制。有益效果1、本专利技术采用三个独立的回转电炉（烘干炉、煅烧炉及冷却炉）分别实现了物料的除水、除有机物和冷却功能，使各个工艺过程的控制更加方便、参数控制更加准确，且采用的回转电炉利用电能对物料进行加热，热源不会产生废气，有利于环境保护；装置结构紧凑，生产效率高，能够实现物料的连续性批量生产。2、本专利技术采用粉尘过滤器对烘干炉内产生的蒸汽和粉尘等经过过滤后才排出；包含氮气和挥发性有机物的废气经过尾气净化炉的高温净化，VOC检测合格后才排放出去，减少对环境产生的危害，满足环保要求。3、本专利技术在高温下利用氮气保护防止物料氧化，同时将物料中的有机物分解和挥发到氮气中，达到高温下保护物料、去除有机物的目的，并采用大流量气氛PID自动控制系统，以确保废气中H2、O2和CO的含量满足工艺和安全生产的要求。4、本专利技术还在冷却炉和烘干炉之间设置有余热回收装置，将从冷却炉吸出的余热回收利用用于辅助烘干炉的加热，实现了余热的回收及利用，降低了能源消耗。5、本专利技术采用了网络化的PLC进行电气控制，能够实时监控各设备的工作状态、控制参数、工艺参数等，从而实现了该装置的信息化、网络化、参数化控制等功能，使得整个装置自动化程度高，能够实现连续性批量生产。附图说明图1是本专利技术的原理框图；图2是本专利技术的结构示意图；图3是本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物料的除水和除有机物装置，其特征在于，主要由烘干炉、煅烧炉、冷却炉、粉尘过滤器、尾气净化炉、VOC检测装置、余热回收装置、大流量气氛PID自动控制系统及电气控制系统组成；烘干炉、煅烧炉和冷却炉依次连接且倾斜设置，倾斜的方向为物料入口一侧的高度高于物料出口一侧的高度，物料由物料入口依次经烘干炉、煅烧炉和冷却炉后从物料出口处排出；所述烘干炉主要用于对物料加热去除物料中的水分，烘干炉排气口上连接有粉尘过滤器，煅烧炉主要用于对物料加热去除其中的有机物，冷却炉主要用于把物料冷却至工艺要求的温度，冷却炉分为风冷段和水冷段，水冷段外部设有喷淋装置，利用冷却水进行降温，风冷段使用风机将物料释放的热量吸出，并通过余热回收装置将余热送入烘干炉进行回收利用；冷却炉料管的出口上部是氮气入口，氮气入口连接有氮气流量控制器，氮气经过冷却炉料管后，由冷却炉料管入口的上端口和煅烧炉料管出口的上端口进入到煅烧炉的料管内，氮气和煅烧炉中物料产生的有机物废气经过煅烧炉料管入口的上端口进入到尾气净化炉中，经过净化并经过VOC检测装置检测合格后再排出；大流量气氛PID自动控制系统包括气体检测仪和氮气流量控制器，通过气体检测仪来检测煅烧炉内排出废气中H2、O2和CO的含量，并根据各气氛含量实时控制氮气流量控制器来控制氮气的流量，实现大流量气氛PID自动控制，以确保废气中H2、O2和CO的含量满足工艺和安全生产的要求；电气控制系统采用网络化的PLC进行控制，分别与各部件连接，实时监测和控制整个除水和除有机物装置的工作状态、控制参数以及工艺参数。...

【技术特征摘要】
1.一种物料的除水和除有机物装置，其特征在于，主要由烘干炉、煅烧炉、冷却炉、粉尘过滤器、尾气净化炉、VOC检测装置、余热回收装置、大流量气氛PID自动控制系统及电气控制系统组成；烘干炉、煅烧炉和冷却炉依次连接且倾斜设置，倾斜的方向为物料入口一侧的高度高于物料出口一侧的高度，物料由物料入口依次经烘干炉、煅烧炉和冷却炉后从物料出口处排出；所述烘干炉主要用于对物料加热去除物料中的水分，烘干炉排气口上连接有粉尘过滤器，煅烧炉主要用于对物料加热去除其中的有机物，冷却炉主要用于把物料冷却至工艺要求的温度，冷却炉分为风冷段和水冷段，水冷段外部设有喷淋装置，利用冷却水进行降温，风冷段使用风机将物料释放的热量吸出，并通过余热回收装置将余热送入烘干炉进行回收利用；冷却炉料管的出口上部是氮气入口，氮气入口连接有氮气流量控制器，氮气经过冷却炉料管后，由冷却炉料管入口的上端口和煅烧炉料管出口的上端口进入到煅烧炉的料管内，氮气和煅烧炉中物料产生的有机物废气经过煅烧炉料管入口的上端口进入到尾气净化炉中，经过净化并经过VOC检测装置检测合格后再排出；大流量气氛PID自动控制系统包括气体检测仪和氮气流量控制器，通过气体检测仪来检测煅烧炉内排出废气中H2、O2和CO的含量，并根据各气氛含量实时控制氮气流量控制器来控制氮气的流量，实现大流量气氛PID自动控制，以确保废气中H2、O2和CO的含量满足工艺和安全生产的要求；电气控制系统采用网络化的PLC进行控制，分别与各部件连接，实时监测和控制整个除水和除有机物装置的工作状态、控制参数以及工艺参数。2.如权利要求1所述的一种物料的除水和除有机物装置，其特征在于，所述烘干炉把物料加热到100-150℃，产生的蒸汽和粉尘经过烘干炉物料入口的上排气口排出，进入到粉尘过滤器经过过滤后才由出气口排放出去；煅烧炉把物料加热到700-800℃，可使物料中的有机物分解和变成挥发性有机物排放出来，产生的废气经过煅烧炉料管入口的上端口排出，输出到尾气净化炉中；尾气净化炉可将废气加热到750-1100℃，高温下将废气中的有机物氧化成二氧化碳和水，从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量，废气经过净化并经过VOC检测合格后才由出气口排放出去。3.如权利要求1所述的一种物料的除水和除有机物装置，其特征在于，所述冷却炉水冷段外部的喷淋装置包括喷淋进水口、电磁阀、调压阀、喷淋排水口以及蒸汽排放口，喷淋进水口中的冷却水由电磁阀一控制其通断，由调压阀控制其水压，经过水压检测后进入到喷淋装置中，对料管外壁喷水来冷却物料，产生的废水由喷淋排水口排出，产生的水蒸汽由蒸汽排放口排出。4.如权利要求1所述的一种物料的除水和除有机物装置，其特征在于，烘干炉、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国庆，韩红彪，
申请(专利权)人：洛阳炬星窑炉有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41