本发明专利技术属于化工、资源利用和环境领域，具体涉及一种可控气氛复合动态热解装置及基于该装置的废物料无害化处理方法，所述热解装置包括炉体(1)、加热器(2)、搅拌器(3)、进料管(4)、卸料口(5)、进气管(6)、排气口(7)、回气口(8)和弹性伸缩刮板(10)。本发明专利技术充分利用热源和深海微生物源高效活性菌群，实现对来源广泛物料的全组分综合利用，全过程无三废产生，经济和环境价值显著。济和环境价值显著。济和环境价值显著。
【技术实现步骤摘要】
一种可控气氛复合动态热解装置及基于该装置的废物料无害化处理方法
[0001]本专利技术属于化工和环保领域，具体涉及一种可控气氛复合动态热解装置及利用该装置废物料无害化处理方法，尤其是综合回收工业副产盐的方法。
技术介绍
[0002]矿山、钢铁冶炼、化工等工业生产过程中往往会产生大量的固废、废水和废气，通常含有工业原料、产品及副产物，成分复杂。大量高炉渣、钢渣、低品位铁矿石等固废长期堆存。肥料、农药、焦化等行业的三废中往往含有结构复杂的苯的同系物、卤代烃等重要污染物。这些三废的排放对土壤、空气、地下水产生严重污染，严重破坏生态环境和人的生命安全与健康。随着国家环保政策的不断收紧，以往粗放式的处理手段已不能满足工业废物的巨大需求，亟需拓宽其全流程整量处理的综合装置与工艺。
[0003]热解法指将原料在一定温度、气氛下对物料进行高温热分解，经过复杂的化学反应改变物料原有性质，或使有机物发生裂解等热转化反应，生成简单小分子碳氢化合物，从而达到对物料进行无害化处理、产品生产等目的。许多低品位铁矿石需要通过磁化焙烧等手段进行选别，高炉渣、钢渣等固废利用过程中也会采用烧结等热处理手段。因此，为了达到上述目的，选择合适的热解装置和工艺参数十分重要。
[0004]中国专利技术专利CN201710640884.0公开了一种用于气、液、固三种状态物料的热解系统及热解方法，但其对物料流变性能要求严格、处理量小、炉体温区分布不均、磨损检修困难，并易产生二次污染。中国专利技术专利CN201310672595.0公开了一种基于高温热管的工业废盐综合处理装置，但其适用物料局限于工业废盐中的有机物。
[0005]总之，各种利用方法仍存在利用率不高和处置方式不合理等问题有待进一步解决。
技术实现思路
[0006]本专利技术目的在于，提供一种可控气氛复合动态热解装置及其应用，广泛适应原料性质，综合回收物料中有用组分及保护环境。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：
[0008]一种可控气氛复合动态热解装置，所述热解装置包括炉体、加热器、搅拌器、进料管、卸料口、进气管、排气口、回气口和弹性伸缩刮板；
[0009]所述炉体的下部设置搅拌器，搅拌器的轴连接弹性伸缩刮板，弹性伸缩刮板在随搅拌器转动时，可将炉体内壁上粘附的物料去除；
[0010]所述炉体的中部设置进气管，进气管连接布气管，布气管上设置若干布气风帽；
[0011]所述炉体的上部设置加热器，同时设置进料管，进料管的出料口设置在加热器的下部；
[0012]所述炉体上还设置排气口、回气口和卸料口。
[0013]优选地，所述搅拌器由上下两层搅拌叶片组成。
[0014]优选地，所述加热器包括若干热管，热管设置在物料层之上。
[0015]优选地，所述弹性伸缩刮板包括伸缩杆和内壁刮板，内壁刮板贴合于炉体的内壁上，伸缩杆连接内壁刮板和搅拌器的轴。
[0016]进一步地，所述热解装置还包括支撑架和检修孔，支撑架设置在炉体的底部，检修孔设置在炉体上。
[0017]本专利技术所述加热器可包括数根位于料层之上的均匀布置的热管，可根据加热温度需求的实际情况调整安装数量。加热温度调节范围为200～1200℃，为料层提供均匀稳定的热辐射。根据所处理物料需求的加热温度调整安装数量、炉内管长度、距离物料层的高度、加热管形状、外加保温层，亦可通过风热、水热、或改变加热位置等手段满足不同物料的实际加热需求。
[0018]本专利技术所述进料管将物料给入加热区的底部，充分利用大功率加热器在炉内形成的温度梯度完成预热、物料热分解，烟气上浮高温热解(或氧化还原分解)，二次热分解，在炉中不同空间同步完成废料及烟气的初步及深度降解。
[0019]本专利技术所述搅拌器由两层搅拌叶片组成，在电机的带动下绕轴旋转，以适应不同料层厚度、密度、粘度的变化，将物料充分混匀，及时释放热解产生的烟气，还能对凝固、结块的物料起到粉碎作用。
[0020]本专利技术所处理的物料来源广泛，包括矿石、矸石、粉煤灰、副产盐、污泥、垃圾焚烧飞灰等工业固废、生物质、有机废水、烟气等，可实现固、液、气态物料的协同处理。
[0021]优选地，基于所处理物料的性质，通过调控炉体高度、废料进料流量、加热管数量、下料口位置、进气流量、搅拌浆转速，以形成合理的料层厚度、废料炉内停留时间、将废料的流态热解及(或)氧化还原热解，与固定热解相集成。
[0022]优选地，搅拌器的轴上安装有弹性伸缩刮板，适应炉内壁长期处于高温环境产生的形状变化，在生产运行过程中及时刮除器壁附着的物料。防止物料过程烧结，附于炉内壁难于清除，导致空间减少，停产大修，所述刮板的制作材料可采用聚氨酯、不锈钢等本专业技术人员常用的材料，可采用长条形、弧形等几何外形。伸缩杆在转动过程中，可以进行伸缩，以使其在内壁刮板在内壁上运动时，根据内壁上所粘附物料的厚度进行调整。
[0023]本专利技术可以通过进气管提供保护气、氧化还原气等原料气氛。此外，进气经均布在装置内的布气风帽充分分散，对物料初步加热释放出来的烟气进行气力搅拌与分散，为其进一步热解提供动态过程，使其充分接触气体并反应。根据不同物料所产生烟气成分确定气体流量，保证烟气在炉内停留反应时间。
[0024]本专利技术的排气口用于排出物料热分解过程中产生的少量有害烟气，并送入烟气处理装置进行无害化处理，烟气处理可采用喷淋塔等本领域技术人员熟知的技术设备。
[0025]本专利技术的回气口可将排气口及烟气处理装置处理不充分的气体返回装置中二次处理，充分利用能源。
[0026]本专利技术还提供了一种废物料的无害化处理方法，所述无害化处理方法包括以下步骤：
[0027]1)预处理；
[0028]废物料经破碎筛分、过滤除杂得到进炉物料；
[0029]2)热转化处理：
[0030]进炉物料通过进料管给入加热器的下部；在降落过程中以及在物料层被搅拌器搅拌过程中，进炉物料被加热，同时在进气管通入保护气和/或反应气；在搅拌、气力联合作用下，进行热解反应；热解产生的烟气由排气口排出，进行烟气喷淋处理或由回气口再次进入炉内进行反应；热解反应剩余渣由卸料口排出；剩余渣经过滤、结晶干燥得到回收产品；
[0031]3)烟气喷淋处理：
[0032]热解产生的烟气经喷淋处理后，处理达标的气体直接排放，未达标的气体经回气口返回炉体中循环处理直至达标；喷淋处理产生的废水进行固定化生物反应处理；
[0033]4)固定化生物反应处理：
[0034]废水在深海微生物的作用下进行生物净化，达标后回用或排放。
[0035]具体地，一种废物料的无害化处理方法，具体实施步骤如下：
[0036]1)预处理：
[0037]废物料在送入热解装置前可经过破碎筛分、过滤除杂等工段，获得几何尺寸合适、无大块杂质的进炉物料，便于反应充分。
[0038]2)热转化处理：
[0039]进炉物料通过进料管本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可控气氛复合动态热解装置，其特征在于，所述热解装置包括炉体(1)、加热器(2)、搅拌器(3)、进料管(4)、卸料口(5)、进气管(6)、排气口(7)、回气口(8)和弹性伸缩刮板(10)；所述炉体(1)的下部设置搅拌器(3)，搅拌器(3)的轴连接弹性伸缩刮板(10)，弹性伸缩刮板(10)在随搅拌器(3)转动时，可将炉体(1)内壁上粘附的物料去除；所述炉体(1)的中部设置进气管(6)，进气管(6)连接布气管，布气管上设置若干布气风帽；所述炉体(1)的上部设置加热器(2)，同时设置进料管(4)，进料管(4)的出料口设置在加热器(2)的下部；所述炉体(1)上还设置排气口(7)、回气口(8)和卸料口(5)。2.根据权利要求1所述的可控气氛复合动态热解装置，其特征在于，所述搅拌器(3)由上下两层搅拌叶片组成。3.根据权利要求1所述的可控气氛复合动态热解装置，其特征在于，所述加热器(2)包括若干热管，热管设置在物料层之上。4.根据权利要求1所述的可控气氛复合动态热解装置，其特征在于，所述弹性伸缩刮板(10)包括伸缩杆和内壁刮板，内壁刮板贴合于炉体(1)的内壁上，伸缩杆连接内壁刮板和搅拌器的轴。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的可控气氛复合动态热解装置，其特征在于，所述热解装置还包括支撑架(11)和检修孔(9)，支撑架(11...
【专利技术属性】
技术研发人员：李浩然，吴瑞峰，冯雅丽，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。