--本發(fā)明申請(qǐng)為申請(qǐng)?zhí)枮?01510423521.2的發(fā)明申請(qǐng)的分案申請(qǐng)

本發(fā)明涉及一種工業(yè)爐渣處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是化工以及冶金為主的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中涉及冶煉燃燒的環(huán)節(jié)一般有高溫爐渣排出，從工業(yè)窯爐中出來(lái)的爐渣溫度往往很高，一般可達(dá)1200℃～1600℃，因此不能直接排出或用于其它工藝，需要在此之前對(duì)其進(jìn)行冷卻操作，目前工業(yè)窯爐爐渣的冷卻方式普遍采用將排出的爐渣先置于盛有冷卻水的渣池中，利用冷卻水對(duì)高溫爐渣降溫，之后通過(guò)撈渣裝置將冷卻后的爐渣打撈，打撈出的爐渣即可運(yùn)輸至其它工藝生產(chǎn)。本申請(qǐng)人在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中注意到：從工業(yè)窯爐出來(lái)的爐渣表面一般附著有有害且易揮發(fā)的物質(zhì)，當(dāng)高溫爐渣與冷卻水接觸的瞬間極易產(chǎn)生有害煙氣，這些煙氣排放到大氣中造成大氣污染，例如，在黃磷生產(chǎn)工藝中，從黃磷爐中排出的高溫黃磷爐渣就附帶有大量有害物質(zhì)，當(dāng)其接觸冷卻水的瞬間會(huì)產(chǎn)生大量的蒸汽，這些水蒸汽中攜帶有五氧化二磷顆粒以及含硫氣體等有害且強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，這些煙氣排放至大氣中會(huì)對(duì)人體健康以及大氣造成嚴(yán)重污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種減少有害蒸汽排放量且方便爐渣清理的工業(yè)爐渣處理系統(tǒng)。

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明工業(yè)爐渣處理系統(tǒng)包括盛有冷卻水的渣池，所述渣池包括接收工業(yè)窯爐爐渣的第一渣池以及與第一渣池底部連通的第二渣池，所述第一渣池池頂設(shè)有蒸汽收集結(jié)構(gòu)，所述蒸汽收集結(jié)構(gòu)上設(shè)有排氣口，所述排氣口連有蒸汽冷凝裝置，所述蒸汽冷凝裝置的冷凝水出口與第二渣池連通，所述第一渣池底部與第二渣池底部之間設(shè)有使得爐渣滑向第二渣池的傾斜滑道。第一渣池與第二渣池中均盛有冷卻水，第一渣池接收從工業(yè)窯爐中排出的高溫爐渣，這些爐渣與第一渣池中的冷卻水接觸后冷卻水的溫度瞬間升高且產(chǎn)生大量蒸汽，蒸汽中攜帶有有害煙氣，這些煙氣被第一渣池池頂?shù)恼羝占Y(jié)構(gòu)集中收集，并從排蒸汽口進(jìn)入蒸汽冷凝裝置形成冷凝水，有害煙氣隨著冷凝水一起進(jìn)入到溫度較低的第二渣池中進(jìn)行集中處理，冷卻后的爐渣沉降至第一渣池底部，第一渣池底部與第二渣池底部連通，第一渣池底部的爐渣在新進(jìn)入的爐渣推動(dòng)下流動(dòng)至第二渣池底部進(jìn)一步冷卻并打撈，由于第二渣池中冷卻水溫度較低，不會(huì)有蒸汽產(chǎn)生，整個(gè)爐渣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所述第一渣池底部與第二渣池底部之間設(shè)有使得爐渣滑向第二渣池的傾斜滑道，使得沉積于第一渣池底部的爐渣順著傾斜滑道滑至第一渣池底部，第二渣池頂部的撈渣機(jī)構(gòu)及時(shí)將渣池底部的爐渣清理，由此蒸汽收集操作與撈渣操作分隔開(kāi)來(lái)，兩者彼此不會(huì)互相干擾。

進(jìn)一步地，所述傾斜滑道的傾斜角度為30°～70°，在此傾斜角度范圍內(nèi)，第一渣池底部的爐渣滑向第二爐渣效果更好。

作為上述工業(yè)爐渣處理系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二渣池上方設(shè)有撈渣機(jī)構(gòu)，撈渣機(jī)構(gòu)設(shè)置于第二渣池上方方便隨時(shí)對(duì)沉積的爐渣進(jìn)行及時(shí)打撈清理。

進(jìn)一步地，所述蒸汽冷凝裝置包括噴淋裝置以及與噴淋裝置相連的水泵，所述噴淋裝置與所述排氣口相連，所述噴淋裝置的出水口與第二渣池連通，所述水泵連有冷卻水源。第一渣池中產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)排氣口進(jìn)入噴淋裝置中，與此同時(shí)水泵向噴淋裝置中泵入冷卻水，蒸汽在噴淋裝置中轉(zhuǎn)為冷凝水，最終進(jìn)入到第二渣池中留待集中處理，由此達(dá)到冷凝蒸汽并集中處理的目的。本發(fā)明提供了兩種噴淋裝置，第一種噴淋裝置包括蒸汽風(fēng)機(jī)和噴淋塔，所述蒸汽風(fēng)機(jī)進(jìn)口與所述排氣口相連，所述蒸汽風(fēng)機(jī)出口與噴淋塔相連，所述水泵為噴淋水泵，所述噴淋水泵進(jìn)水口與第二渣池連通，所述噴淋塔的出液口與第二渣池連通，從排氣口排出的蒸汽在蒸汽風(fēng)機(jī)的作用下進(jìn)入到噴淋塔中，經(jīng)噴淋水泵泵入的冷卻水沖洗冷凝之后進(jìn)入第二渣池中；第二種噴淋裝置包括射流塔，所述射流塔與所述排氣口相連，所述水泵為高壓水泵，所述高壓水泵進(jìn)水口與第二渣池連通，所述射流塔的出液口與第二渣池連通，此處所述射流塔的原理與現(xiàn)有技術(shù)中射流泵的結(jié)構(gòu)相同，本申請(qǐng)人將其結(jié)構(gòu)放大成射流塔，射流塔具體尺寸根據(jù)產(chǎn)生蒸汽量決定，其結(jié)構(gòu)包括噴嘴、混合室、喉管、導(dǎo)氣管以及擴(kuò)散管，所述高壓水泵產(chǎn)生的高壓冷卻水作為工作流體從噴嘴高速噴入混合室，喉管入口區(qū)域因周圍空氣被高速噴入的冷卻水卷走形成負(fù)壓，與負(fù)壓區(qū)域連通的導(dǎo)氣管進(jìn)氣口與蒸汽罩的排氣口連通，在負(fù)壓的作用下將蒸汽抽入混合室，混合之后進(jìn)入擴(kuò)散管中，之后流入到第二渣池，此種噴淋裝置相較于第一種噴淋裝置更加簡(jiǎn)便，同樣能夠達(dá)到很好的噴淋效果。

進(jìn)一步地，所述蒸汽收集結(jié)構(gòu)為設(shè)置于第一渣池池頂?shù)恼羝?，所述排氣口設(shè)置于蒸汽罩上并與蒸汽冷凝裝置連通。蒸汽收集結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為蒸汽罩的形式，使得蒸汽更好集中收集，方便后續(xù)噴淋操作。

進(jìn)一步地，所述第二渣池外接有補(bǔ)水泵，高溫爐渣進(jìn)入第一渣池之后會(huì)產(chǎn)生蒸汽，帶走第一渣池中的部分水，由于第二渣池池底與第一渣池池底連通，第二渣池中的水量也會(huì)隨之逐漸減少，為了保證設(shè)備的持續(xù)正常運(yùn)作，申請(qǐng)人采用增設(shè)補(bǔ)水泵，補(bǔ)水泵連有冷卻水源，以此及時(shí)向上述渣池中補(bǔ)入冷卻水。

進(jìn)一步地，所述第一渣池與第二渣池之間通過(guò)循環(huán)水泵相連構(gòu)成循環(huán)回路。一方面，由于高溫爐渣進(jìn)入第一渣池之后使得第一渣池中的水溫度升高，循環(huán)水泵將第一渣池中的水與第二渣池中的水循環(huán)流動(dòng)，由此使得第一渣池中的水溫度不至于太高，保證了爐渣在第一渣池中的冷卻效果，使其冷卻效果得以再生；另一方面，第一渣池中沉降的爐渣在循環(huán)水流的作用下不斷被推動(dòng)至第二渣池，使得爐渣得到進(jìn)一步冷卻后集中于第二渣池，由此方便對(duì)第二渣池中的爐渣進(jìn)行打撈。

進(jìn)一步地，所述工業(yè)爐渣進(jìn)口為黃磷爐渣進(jìn)口。從黃磷爐中出來(lái)的高溫爐渣中附帶有五氧化二磷及硫化物等有害物質(zhì)，因此需要將其從黃磷爐渣進(jìn)口通入至第一渣池中并將其接觸冷卻水產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行收集冷凝，最終集中處理，防止了攜帶有有害物質(zhì)的蒸汽外泄。

本發(fā)明將渣池分為與接收并冷卻高溫爐渣產(chǎn)生蒸汽的第一渣池和始終保持低溫的第二渣池，第一渣池產(chǎn)生的蒸汽得到收集冷凝，冷凝后產(chǎn)生的含有害物的冷凝水于第二渣池中方便了對(duì)其進(jìn)行集中凈化處理，由此防止含有有害物質(zhì)的蒸汽排放到大氣中，冷卻后的爐渣也可集中處理。

以下通結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中黃磷爐渣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實(shí)施例1中的黃磷爐渣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為實(shí)施例2中的黃磷爐渣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為實(shí)施例2中射流塔的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，為背景技術(shù)中提到的現(xiàn)有技術(shù)中黃磷爐渣處理系統(tǒng)，包括接收黃磷的渣池9以及設(shè)置于渣池上方的撈渣裝置10，在實(shí)際操作將黃磷爐中排出的高溫爐渣投入至渣池中，高溫黃磷爐渣的溫度一般為1200℃～1600℃，渣池中盛有冷卻水，高溫爐渣接觸到冷卻水的瞬間會(huì)產(chǎn)生大量的蒸汽，這些蒸汽中攜帶有有害物質(zhì)，排放至大氣中會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

實(shí)施例1：

如圖2所示，本實(shí)施例中的工業(yè)爐渣處理系統(tǒng)為黃磷爐渣處理系統(tǒng)，包括接收從黃磷爐中出來(lái)的高溫黃磷爐渣的第一渣池1以及與第一渣池1底部連通的第二渣池2，該黃磷爐渣主要成分為casio3，爐渣溫度為1200℃～1600℃，所述第一渣池1上設(shè)有供黃磷爐渣進(jìn)入的黃磷爐渣進(jìn)口，所述第一渣池1底部與第二渣池2底部之間設(shè)有使得黃磷爐渣滑向第二渣池2的傾斜滑道3，傾斜滑道3的傾斜角度為45°，在此傾斜角度爐渣滑動(dòng)效果較好，所述第一渣池1池頂設(shè)有蒸汽收集結(jié)構(gòu)，所述蒸汽收集結(jié)構(gòu)為設(shè)置于第一渣池1池頂?shù)恼羝?，蒸汽罩4罩住第一渣池1池頂，將產(chǎn)生的蒸汽集中收集，所述蒸汽罩4頂部設(shè)有排氣口410，所述排氣口410連有蒸汽冷凝裝置5，所述蒸汽冷凝裝置5包括蒸汽風(fēng)機(jī)510和噴淋塔540a，所述蒸汽風(fēng)機(jī)510進(jìn)口與所述排氣口410通過(guò)管道810a連通，所述蒸汽風(fēng)機(jī)510出口與噴淋塔540a的蒸汽進(jìn)氣口通過(guò)管道820a連通，所述噴淋水泵530a進(jìn)水口與第二渣池2通過(guò)管道830a連通，所述噴淋水泵530a的出水口與噴淋塔540a的進(jìn)水口通過(guò)管道840a連通，所述噴淋塔540a的出液口與第二渣池2通過(guò)管道850a連通，所述第一渣池1與第二渣池2之間通過(guò)管道870和管道860分別與循環(huán)水泵7相連，由此將第一渣池1中的水體與第二渣池2中的水體構(gòu)成循環(huán)水流回路，循環(huán)水流回路實(shí)現(xiàn)第一渣池1中低溫再生以及為爐渣從第一渣池1池底滑至第二渣池2池底提供推動(dòng)力使得爐渣集中于第二渣池2中，管道860的入水口位于第二渣池2頁(yè)面之下，管道870在第一渣池1上的進(jìn)水口最好設(shè)置于與傾斜滑道3對(duì)應(yīng)的位置上，由此使得進(jìn)入第一渣池1中的水直接沖向傾斜滑道上的爐渣，使得爐渣受到的推動(dòng)力最大，爐渣更容易滑至第二渣池2池底，循環(huán)水流的流速最好控制在3～10m/s，其沖刷效果為最佳，所述第二渣池2外接有補(bǔ)水泵，該補(bǔ)水泵連有冷卻水源，冷卻水源及時(shí)補(bǔ)充渣池中的冷卻水，所述第二渣池2上方設(shè)有撈渣機(jī)構(gòu)6。

本發(fā)明的黃磷爐渣處理工藝為：將黃磷爐中排出的高溫黃磷爐渣由黃磷爐渣進(jìn)口通入至第一渣池中，由于第一渣池中盛有冷卻水，在高溫黃磷爐渣進(jìn)入的瞬間產(chǎn)生大量的蒸汽，蒸汽中攜帶有五氧化二磷以及多種硫化物等有害物質(zhì)，蒸汽罩防止蒸汽溢出并且對(duì)其進(jìn)行集中收集，集中收集的蒸汽在蒸汽風(fēng)機(jī)的作用下進(jìn)入噴淋塔，與此同時(shí)噴淋水泵將第二渣池中的冷卻水抽入噴淋塔，蒸汽在噴淋塔中被冷卻水淋洗冷凝，最終形成冷凝水排至第二渣池中，待第一渣池與第二渣池中液面有所下降后，通過(guò)補(bǔ)水泵及時(shí)補(bǔ)入冷卻水，由此保證了對(duì)冷卻溫度的需要，爐渣在冷卻之后沉降至第一渣池池底，最終滑至第二渣池池底，打開(kāi)循環(huán)水泵可以沖刷傾斜滑道上的爐渣加快爐渣向第二渣池滑動(dòng)且達(dá)到降低第一渣池溫度的效果，冷卻的爐渣集中于第二渣池池底，操作人員定期通過(guò)打撈機(jī)構(gòu)將爐渣清理，由此保證渣池有效冷卻空間，撈出的爐渣可用作制備粘接劑，留在池中的含有害物質(zhì)的水可定期凈化。

通過(guò)本實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)了對(duì)黃磷爐渣冷卻產(chǎn)生的有害蒸汽進(jìn)行收集冷凝處理，防止污染大氣，與此同時(shí)還方便了對(duì)冷卻后的爐渣進(jìn)行統(tǒng)一清理，整個(gè)發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，降低了生產(chǎn)成本。

實(shí)施例2：

如圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，所述蒸汽冷凝裝置5射流塔540b和高壓水泵530b，如圖4所示，所述射流塔540b包括噴嘴542b、混合室、喉管543b、與混合室連通的導(dǎo)氣管541b以及擴(kuò)散管544b，所述排氣口410通過(guò)管道810b與導(dǎo)氣管541b連通，所述高壓水泵530b進(jìn)水口與第二渣池2通過(guò)管道820b連通，所述高壓水泵530b出水口與噴嘴542b進(jìn)口通過(guò)管道830b連接，所述射流塔540b的出液口通過(guò)管道840b與第二渣池2連通。

本實(shí)施例與實(shí)施例1在黃磷爐渣處理工藝上的區(qū)別在于：在蒸汽罩集中收集蒸汽的同時(shí)啟動(dòng)高壓水泵，高壓水泵將第二渣池中的冷卻水高速泵入射流塔，高速流體從噴嘴噴出進(jìn)入混合室，由于周圍空氣被高速流體帶走，在喉部入水口處形成負(fù)壓區(qū)域，在負(fù)壓的作用下蒸汽從導(dǎo)氣管吸入混合室與冷卻水混合并冷凝，最終從射流塔塔底排至第二渣池。

本實(shí)施例在實(shí)現(xiàn)實(shí)施例1同等技術(shù)效果的基礎(chǔ)之上，本實(shí)施例在結(jié)構(gòu)上相較于實(shí)施例2更加簡(jiǎn)單，操作過(guò)程更為簡(jiǎn)便，生產(chǎn)成本較實(shí)施例1更低。