本发明专利技术公开了一种铝灰脱氨装置及铝灰脱氨工艺。装置包括密闭筒体；密闭筒体外部上方设置有进料孔、除尘排气阀、高温排气阀、泄压阀和进水口，下方设置有卸料口和排水口，密闭筒体外侧设置有加热部件；密闭筒体的轴线上安装有中心轴，中心轴与减速机相连接；中心轴上设置有耙齿，耙齿顶端设有耙齿叶；中心轴和耙齿连接部分安装有弧形加强板，相邻两个加强板可组成一个半圆弧形结构；同一水平位置耙齿间隔中安装有扫料棒；总共安装有两根扫料棒，位于正对的两组耙齿间隔中。脱氨工艺是通过脱氨装置控制铝灰与催化剂的反应温度和压强，并在反应过程中对反应条件进行灵活调节，以将铝灰中的氮转变为氨气，实现脱氨的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种铝灰脱氨装置及铝灰脱氨工艺
本专利技术属于铝灰处理
，具体涉及一种铝灰脱氨装置及铝灰脱氨工艺。
技术介绍
近年来，随着再生金属产业的不断发展，废铝利用率也不断提高，铝灰产量日益增加。按照铝灰中金属铝含量的不同，可分为一次铝灰和二次铝灰。从熔炼炉内扒出的铝渣称为一次铝灰，外观上呈现灰白色，主要是由金属铝和铝氧化物组成的混合物，铝含量可达15％～70％，也称之为“白铝灰”；二次铝灰是一次铝灰提取金属铝后的废弃物，主要成分为氧化铝、氮化铝、金属铝、盐类以及其它组分，因其固结成块状，也称之为“盐饼”。铝灰中含有氟化物、氮化铝、可溶盐等对环境有毒有害物质，在2016年被列入《国家危险废弃物名录》，属于有色金属冶炼废物(HW48)，需按照危废相关要求处置。国内外学者围绕铝灰处理技术开展了大量工作，并取得一定成效，但仍未实现规模产业化应用。铝灰综合利用关键步骤在于脱氨，去除其中的氮元素。传统的脱氨方法有水泡和加热水煮。水泡法脱氨依靠铝灰和水自然反应，去除率低，时间长，产生的废气难以收集处理，属于粗放型处理。加热水煮法脱氨的工艺流程如图1所示，该法能耗高，时间长，成本高，部分铝灰因反应剧烈容易出现安全事故，后续废水废气处理难度大且成本高，脱氨后的铝灰含水量高，脱氨率不高，限制了其进一步应用。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术提供一种铝灰脱氨装置及铝灰脱氨工艺，以解决铝灰脱氨效率低、成本高、后续处理难等问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：提供一种铝灰脱氨装置，包括密闭筒体；密闭筒体外部上方设置有人孔、进料孔、除尘排气阀、高温排气阀和若干带有螺旋喷头的进水口，下方设置有卸料口和排水口，密闭筒体外侧设置有加热部件；密闭筒体的轴线上安装有中心轴，中心轴一端从密闭筒体中穿出并与减速机相连接，减速机通过传动皮带与动力机构相连接；中心轴上设置有若干耙齿；耙齿包括耙齿叶、耙齿臂和加强板，耙齿叶固定连接在耙齿臂顶部，耙齿臂竖直固定在中心轴上，加强板为四分之一圆弧形的不锈钢板，其分别与耙齿臂和中心轴固定连接，并且相邻耙齿臂上的加强板可组成半圆形结构；加强板上放置有扫料棒，扫料棒可以随加强板的转动而顺滑至齿耙齿臂端部，对密闭筒体的筒壁进行敲击；中心轴、耙齿和扫料棒共同形成耙齿形搅拌结构。采用上述技术技术方案的有益效果是：本专利技术中的脱氨装置设置有具有特殊结构的搅拌结构，搅拌结构由中心轴、耙齿和扫料棒共同形成，耙齿包括耙齿叶、耙齿臂和加强板；耙齿叶使用整体切割的不锈钢板，焊接在耙齿臂顶端，耙齿臂使用压制椭圆的整体不锈钢棒，提高耐冲击强度，耙齿臂底端焊接在中心轴上；中心轴和耙齿连接部分安装有弧形加强板，相邻两个加强板可组成一个半圆弧形结构；同一水平位置耙齿间隔中安装有扫料棒；总共安装有两根扫料棒，位于正对的两组耙齿间隔中。加强板的设计作用是使扫料棒顺滑至齿臂端，再轻敲筒壁，防止扫料棒被耙齿举到高处直接落下造成过大的敲击，既有效防止物料粘壁，又能延长齿臂的使用寿命，较少运行噪声。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，中心轴与减速机通过十字联轴器相连接。进一步，加热部件为蒸汽加热系统，蒸汽加热系统包括焊接于密闭筒体表面的夹套盘管，夹套盘管设置有蒸汽进口和冷凝水出口。进一步，夹套盘管设置有四组，均匀分布在密闭筒体的外侧。采用上述技术进一步技术方案的有益效果是：本专利技术中的铝灰脱氨装置使用夹套盘管加热，热源使用高温蒸汽，加热区分为四个，分别设有蒸汽进口和冷凝水出口。相比传统一体加热方式，蒸汽从四个进气管道进入到四个加热区域，能在短时间内充满整个筒体表面，有效提高加热效率和速度，且能更快达到均匀。盘管采用半圆管，呈Z形布局，密布焊接在筒体表面，然后整体采用钢板包裹。进一步，耙齿设置有32支，均分为4组；相邻两支耙齿错位设置于中心轴上，整体上呈螺旋状；扫料棒放置在同一水平面的四支耙齿上。采用上述技术进一步技术方案的有益效果是：四组耙齿交错设置在中心轴上，整体上呈螺旋状，与中心轴和共同形成耙齿形搅拌结构，可将筒体内的物料混合均匀，便于后续反应的进行，可以保证铝灰的脱氨效果和效率。进一步，进料孔处设置有半球阀，设卸料口处设置有刀阀。采用上述技术进一步技术方案的有益效果是：进料孔处设置半球阀，保证密封性的同时，可有效防止粉尘进入阀门密封部位。卸料口处设置刀阀，方便开关，卸料操作更加省力。进一步，密闭筒体两端端部设置有温度传感器。采用上述技术进一步技术方案的有益效果是：在筒体两端设置传感器，可以方便对筒体内的温度进行监测，以便于对温度进行精确控制，使脱氨反应进行更加彻底。进一步，进水口设置有四个，均匀分布在密闭筒体上。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术中的脱氨装置操作简便，不仅可以使反应物料混合更加均匀，而且可以对反应温度、压强的条件进行精确控制，脱氨反应更加彻底，铝灰的脱氨效果以及脱氨效率均有较大的提升。2.本专利技术中的装置具有较高的安全性，尤其是分次加水反应，通过双排气阀控制尾气量，使铝灰脱氨实现可安全操作的批量生产。并且在保证安全操作前提下，可以提高铝灰脱氨的一次处理量，脱氨效率提高。3.本专利技术的脱氨工艺利用脱氨装置对脱氨过程的温度和压力进行了精确控制，通过条件的调控，能够使反应快速且彻底的进行，铝灰中的氨被基本除去，提高了氨的去除率。4.产生的氨气和其它气体，通过完善的尾气处理系统，生产为硫酸铵副产品，废气达标排放。脱氨后的铝灰，含水率可调节，相比传统水煮法脱氨，很大程度上扩大了其应用场景和范围。且无脱氨废水产生，减轻了环保压力。附图说明图1为现有技术中的加热水煮法脱氨的工艺流程；图2为本专利技术脱氨装置的主剖视图；图3为本专利技术脱氨装置的俯视图；图4为耙齿、中心轴和扫料棒的配合关系图；其中，1、密闭筒体；2、耙齿；21、耙齿臂；22、耙齿叶；23、加强板；3、进料孔；4、加热部件；5、扫料棒；6、减速机；7、排水口；8、卸料口；9、冷凝水出口；10、中心轴；11、除尘排气阀；12、蒸汽进口；13、高温排气阀；14、泄压阀；15、进水口。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的铝灰脱氨装置做详细的说明。本专利技术的铝灰脱氨装置结构如图2～4所示。包括密闭筒体1，密闭筒体1的整个筒体及筒体内部采用不锈钢材质制成，密闭筒体1的筒体尺寸φ1680×4500，有效容积为10m3。密闭筒体1外部上方设置有进料孔3、除尘排气阀11、高温排气阀13、泄压阀14和若干带有螺旋喷头的进水口15，下方设置有卸料口8和排水口7，密闭筒体1外侧设置有加热部件4；进料孔3处设置有半球阀，在保证密封性的同时，可有效防止粉尘进入阀门密封部位；泄压阀14可对筒内压力进行控制；卸料口8处设置有刀阀，方便开关；排水口7方便设备清洗和维护。为了使加入的水与固体粉末混合更加均匀，本专利技术的装置中进水口15设置有4个，并且沿密闭筒体1的轴向本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铝灰脱氨装置，其特征在于：包括密闭筒体(1)；所述密闭筒体(1)外部上方设置有进料孔(3)、除尘排气阀(11)、高温排气阀(13)、泄压阀(14)和若干带有螺旋喷头的进水口(15)，下方设置有卸料口(8)和排水口(7)，密闭筒体(1)外侧设置有加热部件(4)；所述密闭筒体(1)的轴线上安装有中心轴(10)，所述中心轴(10)一端从所述密闭筒体(1)中穿出并与减速机(6)相连接，所述减速机(6)通过传动皮带与动力机构相连接；所述中心轴(10)上设置有若干耙齿(2)；所述耙齿(2)包括耙齿叶(22)、耙齿臂(21)和加强板(23)，所述耙齿叶(22)固定连接在所述耙齿臂(21)顶部，所述耙齿臂(21)竖直固定在所述中心轴(10)上，所述加强板(23)为四分之一圆弧形的不锈钢板，其分别与所述耙齿臂(21)和中心轴(10)固定连接，并且相邻耙齿臂(21)上的加强板(23)可组成半圆形结构；所述加强板(23)上放置有扫料棒(5)，所述扫料棒(5)可以随加强板(23)的转动而顺滑至所述齿耙齿臂(21)端部，对所述密闭筒体(1)的筒壁进行敲击；所述中心轴(10)、耙齿(2)和扫料棒(5)共同形成耙齿形搅拌结构。/n...
【技术特征摘要】
1.一种铝灰脱氨装置，其特征在于：包括密闭筒体(1)；所述密闭筒体(1)外部上方设置有进料孔(3)、除尘排气阀(11)、高温排气阀(13)、泄压阀(14)和若干带有螺旋喷头的进水口(15)，下方设置有卸料口(8)和排水口(7)，密闭筒体(1)外侧设置有加热部件(4)；所述密闭筒体(1)的轴线上安装有中心轴(10)，所述中心轴(10)一端从所述密闭筒体(1)中穿出并与减速机(6)相连接，所述减速机(6)通过传动皮带与动力机构相连接；所述中心轴(10)上设置有若干耙齿(2)；所述耙齿(2)包括耙齿叶(22)、耙齿臂(21)和加强板(23)，所述耙齿叶(22)固定连接在所述耙齿臂(21)顶部，所述耙齿臂(21)竖直固定在所述中心轴(10)上，所述加强板(23)为四分之一圆弧形的不锈钢板，其分别与所述耙齿臂(21)和中心轴(10)固定连接，并且相邻耙齿臂(21)上的加强板(23)可组成半圆形结构；所述加强板(23)上放置有扫料棒(5)，所述扫料棒(5)可以随加强板(23)的转动而顺滑至所述齿耙齿臂(21)端部，对所述密闭筒体(1)的筒壁进行敲击；所述中心轴(10)、耙齿(2)和扫料棒(5)共同形成耙齿形搅拌结构。
2.根据权利要求1所述的铝灰脱氨装置，其特征在于：所述中心轴(10)与所述减速机(6)通过十字联轴器相连接。
3.根据权利要求1所述的铝灰脱氨装置，其特征在于：所述加热部件(4)为蒸汽加热系统，所述蒸汽加热系统包括焊接于所述密闭筒体表面的夹套盘管，所述夹套盘管设置有蒸汽进口(12)和冷凝水出口(9)。
4.根据权利要求3所述的铝灰脱氨装置，其特征在于：所述夹套盘管设置有四组，均匀分布在所述密闭筒体(1)的外侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志刚，尹帮红，李伟，
申请(专利权)人：四川科龙达环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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