PTA污泥资源化处理系统技术方案

本实用新型专利技术属于污泥处理技术领域，特别涉及一种PTA污泥资源化处理系统。该PTA污泥资源化处理系统，包括热处理单元，热处理单元包括热处理部件、加热部件和烟气处理部件，热处理部件为无氧热解炉，使得PTA污泥经过热处理单元后得到含有碳粉的固态残渣，热处理单元后依次连接有残渣预处理单元、还原单元和分离单元。本实用新型专利技术利用无氧热解得到的碳粉制备CO还原剂，将氧化钴还原成钴，得到含钴单质的金属混合物，提升了PTA污泥的资源化利用深度。提升了PTA污泥的资源化利用深度。提升了PTA污泥的资源化利用深度。

【技术实现步骤摘要】
PTA污泥资源化处理系统


[0001]本技术属于污泥处理
，特别涉及一种PTA污泥资源化处理系统。

技术介绍

[0002]精对苯二甲酸（PTA）是下游聚酯涤纶长丝的重要生产原料。PTA生产企业是耗水产污大户，相应污水处理后产生的污泥体量相当大。污泥中的污染物往往来源于污水中的污染物。PTA生产工艺中会用到醋酸钴锰溴复合催化剂，因此PTA污水中含有钴、锰等金属离子，在污水处理过程中这些金属离子可高度富集于污泥中。而钴有非常高的回收价值，因此从PTA中回收钴具有较高的经济意义。例如申请号为201520271289.0的专利技术创造公开了一种从PTA活性污泥中制备氧化钴锰的装置，其包括干化热解回转窑，含钴锰污泥经过干化焚烧后，将钴和锰进一步富集，形成氧化钴锰产品。该方案得到了氧化钴锰产品，使PTA污泥得到了资源化处置。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是：提供一种PTA污泥资源化处理系统，在实现PTA污泥资源化处置的基础上，使含钴化合物进一步还原成钴单质以提升PTA污泥资源化利用的深度。
[0004]为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：
[0005]PTA污泥资源化处理系统，包括热处理单元，热处理单元包括热处理部件、加热部件和烟气处理部件，所述热处理部件为无氧热解炉，使得PTA污泥经过热处理单元后得到含有碳粉的固态残渣；热处理单元后依次连接有残渣预处理单元、还原单元和分离单元。
[0006]本专利技术创造的专利技术构思在于：
[0007]区别于对比文件，本申请在热处理单元后增加了还原单元以将氧化钴还原成钴单质，钴单质的经济价值远高于氧化钴，提升了PTA污泥资源化利用的深度。此外，相比于焚烧，污泥无氧热解在实现污泥减量化、无害化的同时，还能得到含有碳粉的固态残渣，碳粉经过一定处理后可用于后续的还原过程，并且还原过程需要一定的热量，而热解过程中产生的烟气的热量正好可用于后续的还原过程，使PTA污泥的热处理工艺与含钴化合物的还原工艺有机结合。
[0008]作为改进，所述残渣预处理单元包括高温球磨机，还原单元包括还原炉和用于为还原炉提供还原剂的还原剂供应部件。固态残渣被粉碎后，进行后续的还原处理。
[0009]作为进一步改进，所述还原剂供应部件为CO生成器，CO生成器与高温球磨机连通，CO生成器与高温球磨机之间设置传送风机，残渣经过高温球磨机后呈粉末状，由于残渣中碳粉和金属的密度不同，传送风机可将轻质粉末（即碳粉）传输至CO生成器。
[0010]作为改进，所述无氧热解炉为夹套式间接加热，加热部件为燃烧室，燃烧室产生的高温烟气经由无氧热解炉外的夹套后到达烟气处理部件。该方式为无氧热解炉的热量供应方式。
[0011]作为改进，所述烟气处理部件包括与加热部件连通的第一支路、与还原单元连通
的第二支路、用于处理后外排的第三支路。
[0012]作为进一步改进，所述第三支路上依次设置有急冷塔、除尘器、脱酸塔。
[0013]作为改进，所述加热部件连通有预热空气管，烟气处理部件包括用于对空气进行预热的换热器，预热后的空气经由预热空气管到达加热部件，换热器后接第一支路、第二支路、第三支路。
[0014]作为改进，所述分离单元为磁选机，可将有磁性的金属（如钴、铁、四氧化三锰等）和无磁性的其他物质分离出来。
[0015]综上所述，本技术利用无氧热解得到的碳粉制备CO还原剂，将氧化钴还原成钴，得到含钴单质的金属混合物，提升了PTA污泥的资源化利用深度。
附图说明
[0016]图1为本技术实施例1的工艺流程图。
具体实施方式
[0017]实施例1
[0018]如图1所示，本技术所述的PTA污泥资源化处理系统，包括热处理单元，残渣预处理单元、还原单元和分离单元。热处理单元包括热处理部件、加热部件和烟气处理部件，残渣预处理单元包括高温球磨机，还原单元包括还原炉和用于为还原炉提供还原剂的还原剂供应部件。还原剂供应部件为CO生成器，CO生成器与高温球磨机连通，CO生成器与高温球磨机之间设置传送风机。
[0019]干化处理后的PTA污泥（含水率为7%）首先进入热处理部件，热处理部件为夹套式间接加热的无氧热解炉，热解温度为500
‑
600℃，停留时间为45
‑
60min，PTA污泥热解后得到热解气和固态残渣，固态残渣中碳粉含量为60
‑
70%。加热部件为燃烧室，燃烧室连通有预热空气管。热解气进入燃烧室燃烧产生高温烟气，高温烟气作为无氧热解炉的热源。燃烧室产生的高温烟气经由无氧热解炉外的夹套后到达烟气处理部件。烟气处理部件包括换热器，换热器后接第一支路、第二支路、第三支路。高温烟气首先通过换热器与空气换热，高温烟气温度为800℃，换热后的烟气温度为550
‑
600℃。换热后的空气经过预热空气管进入燃烧室内，起到助燃的作用。换热后的部分烟气通过第一支路进入到燃烧室内，起到调节温度的作用。换热后的部分烟气通过第三支路进行无害化处理，第三支路上依次设置有急冷塔、除尘器、脱酸塔。
[0020]固态残渣被输送到高温球磨机中进行造粉，高温球磨机工作温度为500
‑
600℃。造粉的固态残渣成微粒，由于碳粉和金属粉的密度存在差异，因此利用传送风机将碳粉输送至CO生成器内。换热后的部分烟气通过第二支路进入到CO生成器内，由于烟气温度较高（550
‑
600℃），且氧含量低、只有10%左右，因此可生成大量CO。然后金属粉和CO气体在还原炉内进行还原反应，此时换热后的部分烟气通过第二支路进入到还原炉内、与多量C粉和CO反应为还原反应提供热量，还原炉内反应温度为700
‑
800℃，反应时间为20
‑
30min，可将氧化钴、氧化铁还原为金属单质。还原反应后的烟气被输送至燃烧室进行高温无害化混燃。反应完成后得到的固体物质通过分离单元进行分离，分离单元为磁选机，可将有磁性的钴、铁、四氧化三锰等金属和无磁性的物质分离出来。后续可通过其他技术将钴从金属粉中回
收出来。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.PTA污泥资源化处理系统，包括热处理单元，热处理单元包括热处理部件、加热部件和烟气处理部件，其特征在于：所述热处理部件为无氧热解炉，使得PTA污泥经过热处理单元后得到含有碳粉的固态残渣，热处理单元后依次连接有残渣预处理单元、还原单元和分离单元。2.根据权利要求1所述的PTA污泥资源化处理系统，其特征在于：所述残渣预处理单元包括高温球磨机，还原单元包括还原炉和用于为还原炉提供还原剂的还原剂供应部件。3.根据权利要求2所述的PTA污泥资源化处理系统，其特征在于：所述还原剂供应部件为CO生成器，CO生成器与高温球磨机连通，CO生成器与高温球磨机之间设置用于将轻质粉末传输至CO生成器的传送风机。4.根据权利要求1所述的PTA污泥资源化处理系统，其特征在于：所述无氧热解炉为夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：于立松，蔡斌，江武，金雯，
申请(专利权)人：浙江宜可欧环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：