一種煤熱解廢棄物的回收利用裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種煤熱解廢棄物的回收利用裝置，包括相互連接的熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A，活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B和廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C；熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A中包括相連接的熱解爐、熄焦單元、分選機、粉磨機、成型機、活化爐、活性焦分裝單元、除塵器、氣液分離器和油水分離單元；活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B包括相連接的廢水預處理單元、活性焦再吸附單元、一級沉淀池、生化處理單元、活性焦深度吸附單元、二級沉淀池；廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C包括相連接的廢活性焦干燥單元、鍋爐和三通。本實用新型解決了熱解過程所產生的廢棄物及廢水對環(huán)境的污染問題，簡化了流程，降低了成本，廢水處理效果好。
【專利說明】一種煤熱解廢棄物的回收利用裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤化工過程廢棄物的回收利用領域，具體涉及將煤熱解過程所產生的半焦粉及熱解廢棄物生成活性焦，再將生成的活性焦用于煤熱解過程產生的廢水處理的一種煤熱解廢棄物的回收利用裝置。
【背景技術】
[0002]半焦生產過程中產生的廢水屬于高濃度、難降解的有機廢水，其可生化性差，且含高濃度的酚類污染物和氰化物，對活性污泥系統(tǒng)產生毒害作用，一般經稀釋后才可滿足生化處理進水要求，且出水難以達標。為提高廢水可生化性，工業(yè)上一般常用的方法有稀釋法以及芬頓氧化、催化濕式氧化等高級氧化法，廢水深度處理常用的方法有混凝吸附法、高級氧化法、膜分離法及吸附法等。但混凝吸附法藥劑消耗量大，成本高，且產生大量污泥。高級氧化法雖然處理干凈徹底，但費用較高，一般企業(yè)難以承受。膜分離法雖然能處理多種污染物，但存在膜組件昂貴易污染，且產生的濃水還需要進一步處理。吸附法是一種操作簡單，處理效果好，且對高、低濃度的廢水處理都適用的深度處理方法，但目前普遍使用的活性炭吸附劑價格昂貴，再生困難，一定程度阻礙了吸附法的大規(guī)模使用。
[0003]活性焦具有與活性炭有類似理化性質，且價格低廉，可以用來作為活性炭的替代物使用。現(xiàn)有活性焦的制備方法是以煤為主要原料，經過一系列的預處理再將其進行炭化、活化和改性等一系列過程。由于是以原煤為基質，所以炭化、活化時間長，能耗大，致使活性焦成本高。與此同時，在半焦生產中會產生大量的半焦粉，由于不能用于常規(guī)還原工藝，目前只能被當作低級燃料或廢棄物處理，不但浪費資源，也污染環(huán)境。由于半焦粉具有一定的孔徑分布，其固定碳含量高、灰分低、原料易得等特點，可以使其經過物理、化學法活化而制備出吸附性能良好的活性焦。因此設計一種利用熱解過程廢棄物制備活性焦并將其用于熱解廢水處理的裝置成為目前本領域亟待解決的技術問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型提供了一種利用熱解過程廢棄物制備活性焦并將其用于熱解廢水處理的裝置，一方面解決了熱解過程所產生的廢棄物及廢水對環(huán)境的污染問題，另一方面降低了活性焦的生產成本和能耗。
[0005]本實用新型的目的是通過下述技術方案來實現(xiàn)的。
[0006]作為本實用新型的一種實施方式，煤熱解廢棄物的回收利用裝置，包括相互連接的熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A，活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B和廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C ；
[0007]所述熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A包括熱解爐，及與熱解爐相連接的除塵器和熄焦單元；所述除塵器分別連接氣液分離器和粉磨機，氣液分離器連接油水分離單元，油水分離單元連接至活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B ;所述熄焦單元連接有分選機，分選機與粉磨機相連；所述粉磨機和油水分離單元分別連接至混合成型單元，混合成型單元連接活化爐，活化爐分別與活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B和廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C連接；
[0008]所述活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B包括與油水分離單元和活化爐相連的廢水預處理單元、吸附單元和生化處理單元；所述吸附單元與廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C相連；
[0009]所述廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C包括與沉淀池相連接的廢活性焦干燥單元，廢活性焦干燥單元與鍋爐相連接，鍋爐與活化爐相連接。
[0010]進一步地，所述活化爐通過活性焦分裝單元與活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B相連。
[0011]進一步地，所述廢水預處理單元、吸附單元和生化處理單元包括廢水預處理單元，廢水預處理單元依次連通活性焦再吸附單元、一級沉淀池、生化處理單元、活性焦深度吸附單元和二級沉淀池；其中，二級沉淀池與活性焦再吸附單元相連，活性焦深度吸附單元與活性焦分裝單元相連，一級沉淀池與廢活性焦干燥單元相連。
[0012]進一步地，所述氣液分離器上設有熱解氣體出口。
[0013]進一步地，所述油水分離單元上設有焦油出口。
[0014]進一步地，所述活化爐上設有活化劑輸入口。
[0015]進一步地，所述活性焦分裝單元上設有產品活性焦輸出口。
[0016]本實用新型的有益效果在于:
[0017]本實用新型提供了一種利用熱解過程廢棄物制備活性焦并將其用于熱解廢水處理的裝置，由于本實用新型提供采用了三個系統(tǒng)裝置的組合，不僅實現(xiàn)了熱解過程中廢棄物的回收利用，還產生活性焦產品和蒸汽產品；同時利用系統(tǒng)產生的活性焦作為吸附劑處理廢水，使其處理結果優(yōu)于一般生化法的處理結果，還節(jié)省了水處理成本。
[0018]該裝置的主要優(yōu)勢和特點在于:
[0019](I)熱解產物進行分選，將小于3mm的廢棄半焦粉作為活性焦生產的主要原料，與傳統(tǒng)活性焦生產工藝相比，不僅簡化了破碎流程，還省卻了炭化過程，實現(xiàn)了廢棄半焦粉塵的綜合利用；
[0020](2)在活性焦生產原料中加入除塵器收集到的半焦粉塵，不僅實現(xiàn)了半焦粉塵的綜合利用，也減輕其對環(huán)境的污染；
[0021](3)以油水分離單元中的焦油渣為主要粘結劑，并補充適量焦油作為粘結劑，不僅有利于活性焦顆粒的成型，增加其強度，也實現(xiàn)了焦油渣的綜合利用，降低其對環(huán)境的污染；
[0022](4)將處理完廢水的廢活性焦在鍋爐中燃燒為系統(tǒng)提供原料和能量，不僅回收了廢活性焦的熱量，實現(xiàn)了活性焦的二次利用，也為系統(tǒng)A中活性焦生產提供活化劑，降低活性焦的生產成本，并為系統(tǒng)提供能量；
[0023](5)以該系統(tǒng)所制備的活性焦為吸附劑，與生物法相結合，梯度處理煤熱解過程所產生的廢水，不僅成本低廉、而且廢水處理效果優(yōu)于傳統(tǒng)生化法的處理結果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的一種煤熱解廢棄物的回收利用系統(tǒng)結構示意圖。[0025]圖中:1-熱解爐；2-熄焦單元；3_廢水預處理單元；4_分選機；5_混合成型單元；6_活化爐；7_活性焦分裝單元；8_除塵器；9_氣液分離器；10_油水分離單元；11_活性焦再吸附單元；12_—級沉淀池；13_生化處理單元；14_鍋爐；15_三通；16_粉磨機；17_活性焦深度吸附單元；18-二級沉淀池；19-廢活性焦干燥單元；20_原煤；21_半焦；22_熄焦后的半焦；23_產品活性焦；24_小于3mm的半焦粉；25_大于3mm的產品半焦；26_熱解油氣；27_除塵器收集的半焦粉；28_除塵后的油氣；29_熱解氣體；30_油水混合物；31_焦油；32_粘結劑；33_成型后的半焦顆粒；34_活化劑；35_粉磨后的半焦粉；36_活性焦；37-廢水處理用活性焦；38_廢水；39_預處理后的廢水；40_—級吸附后的廢水；41_二級沉淀后的廢水；42_廢活性焦；43_蒸汽；44_水蒸氣；45_產品水蒸氣；46_—級沉淀分離后的廢水；47_生化單元出水；48_ 二級吸附后的廢水；49_ 二級吸附后的廢活性焦；50_干燥后的廢活性焦；51_添加劑。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。本實用新型中包括3個系統(tǒng)，A為熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)，B活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)，C為廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)。熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A中包括熱解爐1、熄焦單元2、分選機4、粉磨機16、成型機5、活化爐6、活性焦分裝單元7、除塵器8、氣液分離器9和油水分離單元10 ;活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B包括廢水預處理單元3、活性焦再吸附單元11、一級沉淀池12、生化處理單元13、活性焦深度吸附單元17、二級沉淀池18 ;廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C包括廢活性焦干燥單元19、鍋爐14和三通15。
[0027]熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A中熱解爐I頂部油氣出口與除塵器8入口相連接，底部出口與熄焦單元2入口相連接；除塵器8有2個出口，底部出口排出的半焦粉27與粉磨機16入口相連，頂部的油氣出口與氣液分離器9入口相連接；氣液分離器9有兩個出口，頂部出口直接排出除塵后的熱解氣體29，另一個為油水混合物30的出口，與油水分離單元
10的入口連接；油水分離單元10有三個出口，一個出口直接排出焦油產品31，一個出口排出廢水38與廢水預處理單元3的入口相連接，另一個出口排出的粘結劑32與混合成型單元5的入口相連接；熄焦單元2出口與分選機4的入口相連接，分選機4有兩個出口，其中一個出口直接排出大于3mm的產品半焦25，另一個出口將小于3mm的半焦粉24送往粉磨機16的入口 ；除塵器8的底部與粉磨機16的入口相連接，粉磨機16的出口與混合成型單元5的入口相連接；混合成型單元5入口與油水分離單元10中粘結劑32的出口相連接，出口與活化爐6入口相連接；活化爐6入口與三通15制作活性焦的水蒸氣44的出口相連接，出口與活性焦分裝單元7相連接，活性焦分裝單元7有兩個出口，一個出口與活性焦深度吸附單元17的入口相連，另一個出口直接排出產品活性焦23 ；
[0028]活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B中廢水預處理單元3入口與油水分離單元10的廢水38出口相連，出口與活性焦再吸附單元11的入口相連，活性焦再吸附單元11有兩個入口，一個入口與廢水預處理單元3的出口相連，另一個入口與二級沉淀池18出口相連，活性焦再吸附單元11的出口與一級沉淀池12的入口相連；沉淀池12有2個出口，沉淀分離后的廢水40出口與生化處理單元13的入口相連，另一個出口將分離出的廢活性焦42送往廢活性焦干燥單元19，活性焦深度吸附單元17有兩個入口，一個入口與生化處理單元13處理完的廢水47管線相連，另一個入口與活性焦分裝單元7的廢水處理用活性焦37管線相連，出口與活性焦深度吸附單元17的出口相連接；二級沉淀池18有兩個出口，一個出口直接排出處理完的廢水41，另一個出口排出二級吸附后的廢活性焦49再送往活性焦再吸附單元11進行二次吸附。
[0029]廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C中廢活性焦干燥單元19的入口與一級沉淀池12分離出的廢活性焦42的出口相連接，出口與鍋爐14的入口相連接，鍋爐14排出的蒸汽43進入三通15的入口，三通15有兩個出口，一個出口直接排出產品水蒸氣45，另一個出口排出的水蒸氣44前往活化爐6作為活化活性焦的水蒸氣44。
[0030]熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A中油水分離單元10廢水38的出口與活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B中的廢水預處理單元3相連接；熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A中活化爐6的入口與廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C中三通15的出口相連接，活化爐6的出口與活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B中活性焦分裝單元7的入口相連接；廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C中廢活性焦干燥單元19的入口與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B中一級沉淀池12的廢活性焦42排放出口相連接。
[0031]工藝流程敘述:
[0032]本實用新型中原煤20在熱解爐I中熱解后，熱解油氣26經除塵器8除去攜帶的粉塵后，除塵后的油氣28進入氣液分離器9，熱解氣體29進一步去精制；油水混合物30進入油水分離單元10，分離后焦油31可作為粗產品外售或進一步精制；廢水38則前往活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B中進一步處理；粘結劑32則送往混合成型單元5中作為半焦粉成型的粘結劑。熱解爐I底部的半焦21經過熄焦單元2后，熄焦后的半焦22送入分選機4中進行分選，大于3mm的產品半焦25直接外售，小于3mm的半焦粉24與來自除塵器收集的半焦粉27混合進行粉磨，粉磨后的半焦粉35送入混合成型單元5中，加入添加劑51，并與來自油水分離單元10中的粘結劑32混合成型，成型后的半焦顆粒33送往活化爐6，以制作活性焦的水蒸氣44為活化劑生產活性焦36。活化爐6生產的活性焦36送往活性焦分裝單元7，根據(jù)需要取部分產品作為廢水處理用活性焦37送往廢水活性焦深度吸附單元17中處理廢水，其余作為產品活性焦23外售。
[0033]來自油水分離單元10的廢水38在廢水預處理單元3進行預處理后，預處理后的廢水39送往活性焦再吸附單元11進行處理，不僅實現(xiàn)了活性焦的二次利用，也有效降低了生化處理單元13的負荷。經一級吸附后的廢水40送往一級沉淀池12進行固液分離，一級沉淀分離后的廢水46送往生化處理單元13進一步處理，廢水在這里除去大部分污染物，一級沉淀池12分離出的廢活性焦42干燥處理后作為燃料。生化單元出水47再送往活性焦深度吸附單元17中進行深度處理，二級吸附后的廢水48送往二級沉淀池18中進行沉淀分離，出水外排或進行回用，排出的二級吸附后的廢活性焦49則送往活性焦再吸附單元11中進行二次利用。
[0034]一級沉淀池12分離出的廢活性焦42送往廢活性焦干燥單元19中進行干燥后，干燥后的廢活性焦50再送往鍋爐14燃燒產生蒸汽43，蒸汽43與三通15相連，三通15中根據(jù)需要抽取部分作為活化制作活性焦的水蒸氣44，其余作為產品水蒸氣45外售或進行后續(xù)利用。
[0035]以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的【具體實施方式】僅限于此，對于本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬于本實用新型由所提交的權利要求書確定專利保護范圍。
【權利要求】
1.一種煤熱解廢棄物的回收利用裝置，其特征在于:包括相互連接的熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A，活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B和廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C ； 所述熱解廢棄物制備活性焦系統(tǒng)A包括熱解爐(I )，及與熱解爐(I)相連接的除塵器(8)和熄焦單元(2);所述除塵器(8)分別連接氣液分離器(9)和粉磨機(16)，氣液分離器(9)連接油水分離單元(10)，油水分離單元(10)連接至活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B;所述熄焦單元(2)連接有分選機(4)，分選機(4)與粉磨機(16)相連；所述粉磨機(16)和油水分離單元(10)分別連接至混合成型單元(5)，混合成型單元(5)連接活化爐(6)，活化爐(6)分別與活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B和廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C連接; 所述活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B包括與油水分離單元(10)和活化爐(6)相連的廢水預處理單元、吸附單元和生化處理單元；所述吸附單元與廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C相連； 所述廢棄活性焦回收利用系統(tǒng)C包括與沉淀池相連接的廢活性焦干燥單元(19)，廢活性焦干燥單元(19)與鍋爐(14)相連接，鍋爐(14)與活化爐(6)相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的煤熱解廢棄物的回收利用裝置，其特征在于:所述活化爐(6)通過活性焦分裝單元(7)與活性焦吸附與生化耦合降解廢水系統(tǒng)B相連。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的煤熱解廢棄物的回收利用裝置，其特征在于:所述廢水預處理單元、吸附單元和生化處理單元包括廢水預處理單元(3)，廢水預處理單元(3)依次連通活性焦再吸附單元(11)、一級沉淀池(12)、生化處理單元(13)、活性焦深度吸附單元(17)和二級沉淀池(18);其中，二級沉淀池(18)與活性焦再吸附單元(11)相連，活性焦深度吸附單元(17)與活性焦分裝單元(7)相連，一級沉淀池(12)與廢活性焦干燥單元(19)相連。
4.根據(jù)權利要求1所述的煤熱解廢棄物的回收利用裝置，其特征在于:所述氣液分離器(9 )上設有熱解氣體出口。
5.根據(jù)權利要求1所述的煤熱解廢棄物的回收利用裝置，其特征在于:所述油水分離單元(10)上設有焦油出口。
6.根據(jù)權利要求1所述的煤熱解廢棄物的回收利用裝置，其特征在于:所述活化爐(6)上設有活化劑輸入口。
7.根據(jù)權利要求1所述的煤熱解廢棄物的回收利用裝置，其特征在于:所述活性焦分裝單元(7)上設有產品活性焦(23)輸出口。
【文檔編號】B01J20/34GK203648549SQ201320789062
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權日:2013年12月2日
【發(fā)明者】譚曉婷, 鄭化安, 王奕晨, 張紅星, 岳婷婷, 袁璐璐, 楊小彥 申請人:陜西煤業(yè)化工技術研究院有限責任公司