一种废油漆桶等离子体资源化回收系统
技术领域
本实用新型为一种废油漆桶等离子体资源化回收系统，属于废油漆桶回收技术领域。
背景技术
废油漆桶指油漆使用后的废弃包装物，桶内含有或直接沾染原油漆。该类物质主要包括成膜物质、填料(颜填料)、溶剂和助剂四部分。其中，成膜物质也称粘结剂，成膜物质大部分为有机高分子化合物如天然树脂(松香、大漆)、涂料(桐油、亚麻油、豆油、鱼油等)、合成树脂等混合配料经高温反应而成，是构成油漆的主体，决定着漆膜的性能。而就是由于成膜物质的存在，导致废油漆桶内附着有残留的漆膜，不易清除。
当前企业经济行为过程中大量产生的废油漆桶，并不能将其最终无害化处置。目前处理废油漆桶的方法为：回收站将收回的废油漆桶直接压块或粉碎后销售给小型炼钢企业。该种方法虽然形成了废油漆桶的再生利用，但在这利用过程中废油漆桶内的残留化工料未与容器本身形成有效的分离并妥善处置，而是直接进入到回炉熔炼这个环节，不但造成了熔炼过程烟雾大、污染大气环境的后果，而且后续形成的钢材会有含硫高、质量差的问题。
因此在废油漆桶的回收过程中，有效地将桶内残留化工料与桶本身材质进行有效分离，是一个亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种废油漆桶等离子体资源化回收系统，能够更有效的回收废油漆桶中的重金属，更彻底的解决废油漆桶的无害化、资源化处置，回收过程中余热进行二次利用，提高能源使用率，安全可靠。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种废油漆桶等离子体资源化回收系统，包括依次相连的预处理装置、进料装置、等离子气化裂解炉、二燃室、旋风分离器、空气预热器、喷淋冷却塔、圆筒除尘器、风机和烟囱。
所述等离子气化裂解炉的下部设置有旋转出渣机。
所述旋转出渣机包括固定设置在等离子气化裂解炉下部的多层圆盘结构、旋转设置在多层圆盘结构中心的旋转轴以及固定设置在旋转轴上的耙杆；所述多层圆盘结构包括从上至下同心交错设置的第一圆盘和第二圆盘，所述第一圆盘的直径大于第二圆盘的直径，所述第一圆盘靠近旋转轴的一侧开设有下料口，所述第一圆盘和第二圆盘之间均设置有一耙杆，位于第一圆盘上方的耙杆具有正向耙叶，位于第二圆盘上方的耙杆具有反向耙叶。
所述旋风分离器的出口端分别与空气预热器和等离子气化裂解炉连接。
所述空气预热器的出口端分别与二燃室、等离子气化裂解炉和喷淋冷却塔连接。
所述旋风分离器内设置有至少2个SNCR喷枪。
所述喷淋冷却塔包括急冷塔和碱液喷淋装置，所述急冷塔分别与所述空气预热器和圆筒除尘器连接，所述碱液喷淋装置包括依次相连的碱液罐、喷淋泵和碱液喷枪，所述碱液喷枪设置在所述急冷塔内。
该系统具有如下有益效果：
(1)炉型及旋转出渣机针对废油漆桶碎片热值较低、堆积密度较大等特点设计，能在保证处理效果的前提下，满足处理量要求。
(2)通过设置旋转出渣机，加长了物料碎片在等离子气化裂解炉内的反应时间，物料碎片在此过程中不断翻滚无死角，气化裂解充分，保证了块状碎片中有机组分进入炉内后有充足的时间进行气化裂解，重金属渣到达炉底排出，经过水淬冷却，可作为回收利用资源。
本实用新型另一方面提供了一种废油漆桶等离子体资源化回收工艺，包括以下步骤：
(1)将废油漆桶进行预处理形成含油漆碎片原料；
(2)将所述含油漆碎片原料通过进料装置输送至等离子气化裂解炉内，气化裂解有机物质；
(3)所述含油漆碎片原料中的有机成分裂解产生的合成气进入二燃室进行二次燃烧，所述含油漆碎片原料中的重金属经旋转出渣机在所述等离子气化裂解炉底部排出并进行回收；
(4)经过所述二燃室二次燃烧后，烟气进入旋风分离器进行除尘，并经过SNCR喷枪脱除氮氧化物；
(5)经过步骤(4)处理的烟气进入喷淋冷却塔脱除酸性气并进行冷却；
(6)经过步骤(5)处理的烟气进入圆筒除尘器，圆筒除尘器前设有活性炭喷吹系统，脱除烟气中携带的灰尘和固体盐；
(7)经过步骤(6)处理的烟气由风机抽出，通过烟囱排入大气。
步骤(1)中，所述将废油漆桶进行预处理形成含油漆碎片原料，具体为：将所述废油漆桶经过四轴破碎机，破碎为长宽不大于100*100mm的块状碎片。
步骤(2)中，所述的等离子气化裂解炉底部补风选用空气预热器产生的650℃空气。等离子气化裂解炉设有压力传感器和温度传感器，含油漆碎片原料中的有机成分在旋转出渣机充分裂解气化后，剩余的重金属部分经炉体最底部的出渣口排出，定期回收重金属。出渣口与水淬冷却系统相接，等离子气化裂解炉底部设有等离子炬安装口，燃烧器安装口，观察口等。其中，安装等离子炬口处需要有水冷或风冷保护装置。
步骤(3)中，所述的二燃室设置二燃室补风口和二燃室燃烧器，确保烟气在二燃室中1100℃停留2秒。二燃室补风口选择空气预热器产生的650℃空气。
步骤(4)中，经所述旋风分离器的烟气一部分进入等离子气化裂解炉底部供油漆裂解，另一部分进入空气预热器，产生650℃的空气，作为氧化剂进入二燃室和等离子气化裂解炉。旋风分离器可设计一用一备，旋风分离器内设有至少2-3个SNCR喷枪点和温度传感器，选择合适温度点850-1000℃喷氨水脱除氮氧化物。
步骤(5)中，所述的喷淋冷却塔为脱酸塔和急冷塔的合并，喷淋碱液与烟气顺流。将烟气温度降至200℃以下，避免二噁英的生成，同时脱除烟气中酸性组分。
步骤(6)中，所述的圆筒除尘器为在线吹灰方式，出口烟气中含尘量可降至10mg/Nm 3。
步骤(7)中，所述的风机选择离心风机，为满足腐蚀和温度要求，材质选用钛合金或玻璃钢。
采用上述工艺，具有如下有意效果：
(1)将经过旋风分离器的一部分烟气循环至等离子气化裂解炉底部供油漆裂解，将另一部分烟气通过空气加热器加热至需要的温度，并循环利用至等离子气化裂解炉和二燃室的补风，经过旋风分离器后的烟气在950℃-1050℃，通过空气预热器有效利用了经过旋风分离器后的烟气留存的温度，并节约了能源。
(2)等离子体产生的羟基自由基可将含氯有机废物充分裂解，二噁英摧毁率达到99.9999％，并形成HCl、CO、H2等合成气。重金属组分外排，可作为回收利用资源。
(3)等离子气化裂解炉底补风选用空气预热器产生的650℃空气，在回收过程中余热的同时，能有效提高炉内温度，保证有机成分的完全裂解。
附图说明
图1为本实用新型废油漆桶等离子体资源化回收系统的结构示意图；
图2为本实用新型的旋转出渣机的结构示意图；
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1和图2，一种废油漆桶等离子体资源化回收系统，包括依次相连的预处理装置12、进料装置13、等离子气化裂解炉1、二燃室2、旋风分离器3、空气预热器5、喷淋冷却塔6、活性炭喷吹装置7、圆筒除尘器8、风机9和烟囱10。
其中，预处理装置12为破碎装置，是现有技术，在此不详述其具体结构。
其中，进料装置13包括破碎机、料仓、称重装置、刮板、螺旋、插板阀和卸料阀，进料装置13为现有技术，进料装置13设置在等离子气化裂解炉1的上部。
其中，等离子气化裂解炉1的裂解炉补风口14与空气预热器5连接，空气预热器5制造出650℃空气，通过等离子气化裂解炉1的裂解炉补风口14对等离子气化裂解炉1补充热空气，加之循环的热烟气，使得等离子气化裂解炉1旋转出渣机20上的温度达到900℃以上，保证碎片原料中有机物质的彻底裂解。等离子气化裂解炉1底部设有重金属出渣口 16，重金属出渣口16在等离子气化裂解炉1的炉体最底部，定期回收重金属，重金属出渣口16与出渣装置17相连，出渣装置17包括水淬冷却系统，重金属渣经过水淬冷却，可作为回收利用资源。等离子气化裂解炉1还包括裂解炉燃烧器15、裂解炉等离子炬安装口19、处理后部分气体回流的循环风机18等常规结构。
其中，二燃室2设置有二燃室补风口11和二燃室等离子炬安装口21、二燃室燃烧器22，二燃室补风选择650℃热空气，确保二燃室2的燃烧温度不低于1100℃，合成气在二燃室2内燃烧的停留时间不小于2s。二燃室2还设置有紧急排放装置，紧急排放装置为重锤式防爆阀，炉内超压时，阀板靠压力自动打开，释压后，阀板靠重力自动归位。
如图2所示，所述旋转出渣机20包括固定设置在等离子气化裂解炉1下部的多层圆盘结构、旋转设置在多层圆盘结构中心的旋转轴530以及固定设置在旋转轴530上的耙杆540；所述多层圆盘结构包括从上至下同心交错设置的第一圆盘510和第二圆盘520，所述第一圆盘510的直径大于第二圆盘520的直径，所述第一圆盘510靠近旋转轴530的一侧开设有下料口550，所述下料口550距离旋转轴的距离小于第二圆盘520的直径，保证从下料口550掉落的碎片能够落在第二圆盘520上，第一圆盘510和第二圆盘520的每个间隙内均设置有一耙杆540，位于第一圆盘510上方的耙杆540具有正向耙叶，用于将碎片导向下料口550内，位于第二圆盘520上方的耙杆540具有反向耙叶，用于将碎片推至第二圆盘520外并落至第一圆盘510上。
旋转出渣机20工作时，物料碎片掉落至最上层的多层圆盘结构上，旋转轴530转动，带动耙杆540旋转，位于第一圆盘510上的物料碎片在正向耙叶的作用下逐渐被带向旋转轴530方向并最终从下料口550掉落至第二圆盘520上，位于第二圆盘520上的物料碎片在反向耙叶的作用下逐渐被推向第二圆盘520外侧并掉落至第一圆盘510上，如此循环并最终掉落至等离子气化裂解炉1底部的出渣口110处进行出渣。设置旋转出渣机20，加长了物料碎片在等离子气化裂解炉1内的反应时间，物料碎片在此过程中不断翻滚无死角，气化裂解充分，保证了块状碎片中有机组分进入炉内后有充足的时间进行气化裂解，重金属渣到达炉底排出，经过水淬冷却，可作为回收利用资源。
其中，旋风分离器3内设置有至少2个SNCR喷枪4。经旋风分离器3的除尘烟气一部分进入等离子气化裂解炉底部为废油漆裂解气化提供能力；一部分进入空气预热器5。
其中，经空气预热器5降温的除尘烟气进入喷淋冷却塔6；经空气预热器加热的空气作为氧化剂进入二燃室2的二燃室补风口11和等离子气化裂解炉1的裂解炉补风口14。
其中，喷淋冷却塔6包括急冷塔和碱液喷淋装置，急冷塔分别与空气预热器5和圆筒除尘器8连接，碱液喷淋装置包括依次相连的碱液罐24、喷淋泵25和碱液喷枪26，碱液喷枪26设置在急冷塔内。喷淋冷却塔6在急冷的同时进行脱酸处理，没有废水的排放，烟气与碱液顺流从塔顶进入，将烟气温度急冷至200℃，避免二噁英的生成。
其中，喷淋冷却塔6与圆筒除尘器8之间设有活性炭喷吹装置7，喷吹装置7在控制进入圆筒除尘器8水分的同时，可确保烟气中重金属、二噁英、酸性气的达标排放。
其中，圆筒除尘器8为在线吹灰方式，出口烟气中含尘量可降至10mg/Nm3。
其中，风机9选择离心风机，为满足腐蚀和温度要求，材质选用钛合金或玻璃钢。
其中，烟囱10为碳钢镀钛材质，满足温度和规范要求。
所述的废油漆桶等离子体资源化回收工艺，具体包括以下步骤：
(1)将不同规格的废油漆桶经过四轴破碎机12破碎为长宽不大于100*100mm的块状碎片。
(2)将所述块状碎片通过进料装置13输送至等离子气化裂解炉1内进行气化裂解，等离子气化裂解炉1的补风为650℃热空气，使得等离子气化裂解炉1旋转出渣机20上的温度达到900℃以上，保证碎片原料中有机成分的彻底裂解。
(3)所述块状碎片中的有机成分裂解产生的合成气进入二燃室2进行二次燃烧，二燃室2的燃烧温度不低于1100℃，合成气在二燃室2内燃烧的停留时间不小于2s；所述碎片原料中的无机成分在等离子气化裂解炉1中经旋转出渣机20送至底部经出渣装置17 排出进行回收。
(4)经过二燃室2二次燃烧的烟气进入旋风分离器3进行除尘，将5μm以上灰尘除去，并经过SNCR喷枪4脱除氮氧化物；
(5)经过步骤(4)处理的烟气进入喷淋冷却塔脱除酸性气并进行冷却，冷却至200℃，避免二噁英的反生成；
(6)经过步骤(5)处理的烟气进入圆筒除尘器8，脱除烟气中携带的灰尘和固体盐；
(7)经过步骤(6)处理的烟气经过风机9抽出，通过烟囱10排入大气。经过处理后的烟气通过排入大气，其中对环境有污染气体的排放浓度和速率低于国家相关标准规定的排放标准。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
