CN109762584B - 一种造纸废弃物处置系统 - Google Patents

Abstract

一种造纸废弃物处置系统，包括：预处理系统、无氧裂解系统、裂解产物收集系统及配套能源气体管理系统；预处理系统由进料装置，预烘干装置，粉碎造粒装置，输送装置，依次连接组成。无氧裂解系统包括裂解炉和无氧保障装置；裂解炉为流化床裂解模式，裂解温度为400‑800℃，加热方式为间接加热。裂解产物收集系统由布袋式固体产物收集装置和气体产物过滤装置组成。配套能源气体管理系统包括储气缓冲装置、燃气锅炉装置及换热器装置。本发明优点，可以处理造纸工业中产生的废弃物，大大减轻了生态环境的破坏，同时使用本系统时，无需对废弃物进行分拣，处理过程中无难处理高危二次污染物产生，处理后的产物可以被再利用。

Description

一种造纸废弃物处置系统

技术领域

本发明涉及一种固体弃物处置系统，特别涉及成分复杂的造纸废弃物的处理。

背景技术

随着时代的发展，制浆造纸企业的规模不断扩大，同时也带来了大量的固体废弃物。这些造纸工业产生的固体废弃物对生态环境和社会环境造成了一定的影响，而如何妥善处理这些固体废弃物，减少其对生态、社会环境的危害，是目前需要研究的重要课题。

我国固体废弃物处理方法有三种：填埋处理方法，塑料回收法，焚烧法。但现阶段，由于填埋场库容量有限，且填满处理周期长，极易对周边土壤造成二次污染，现在已不能再作填埋处理了。塑料回收法，因纸厂塑料一般含有胶水，非纸张等杂份很多，很难将塑料、烂布、金属类杂物、木条、纸片等分开，且造纸废塑料是一大族塑料集合群体，即使分开了的塑料也要分离出PE，PP等各种塑料才有利用价值。故造纸废弃物的塑料回收法，回收率低、处理难度大，效率也低。焚烧的方法处理含有废塑料的废纸渣，处理效率高，但由于现阶段焚烧技术及设备的原因造成尾气治理难度很大，产生强致癌物风险很大，有毒尾气排入大气，会对空气造成严重的二次污染，故此方案目前也无法大规模推广应用。

中国专利申请201310002061.7公开了一种造纸废弃物回收系统，用于制造固态衍生燃料，包括：第一再生燃料造粒机，用于脱去洗涤分选槽底部沉淀的渣料的水分，然后用螺杆挤出造粒；以及第二再生燃料造粒机用于脱去造纸机排出的渣浆的水分，然后用螺杆挤出造粒；其中固态衍生燃料包含渣料及渣浆。该发明虽然解决了垃圾处理、污泥掩埋处理造成费用支出大与掩埋场容量有限的问题，但这种方法不能有效的将塑料成分分离出来，将来随着固态衍生燃料的燃烧，产生强致癌物二噁英的风险也很大，处理不彻底的尾气排放入大气，会对空气造成严重的二次污染。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种造纸废弃物处置系统，该系统包括：预处理系统1、无氧裂解系统2、裂解产物收集系统3及配套能源气体管理系统4；所述预处理系统1一端为废弃物输入端，另一端为预处理物料输出端，同时进料装置预留有渗滤液流出端口；所述无氧裂解系统2输入端接入预处理物料输出端，输出端接入裂解产物收集系统；所述配套能源气体管理系统4同时连接预处理系统1，无氧裂解系统2，裂解产物收集系统3，统一进行整个系统能源分配管理。

所述造纸废弃物是由造纸原料废渣、造纸化学品废渣、粘有废胶水的聚烯烃废料、脱墨污泥、造纸废水污泥中的一种或几种组成。

所述预处理系统1由进料装置11，预烘干装置12，粉碎造粒装置13，输送装置14，依次连接组成；所述预烘干装置12为带式烘干装置或滚筒烘干装置中的一种；所述输送装置14为气流输送装置或皮带输送装置中的一种。

所述无氧裂解系统2包括裂解炉21和无氧保障装置22；所述裂解炉21为流化床裂解模式，裂解温度为400-800℃，加热方式为间接加热；所述无氧保障装置22由氧气检测仪、循环风机、控制电柜组成，所述氧气检测仪用于检测裂解炉内的氧含量。

其中，裂解炉为直桶结构，里面排布有风道，物料从底部进入，随着气流在炉内风道中运动；间接加热方式指：裂解炉炉壁是带夹套的结构，通过夹套中的高压蒸汽，对炉内进行加热；氧气检测仪检测的是裂解炉内的氧含量，属于安全保障措施，一旦系统中混入氧气，检测仪将会报警。

所述裂解产物收集系统3由布袋式固体产物收集装置31、气体产物过滤装置32及固体产物储存装置33组成。

所述气体产物过滤装置32由填料箱和填料组成，所述填料为氧化钙、碳酸钾、氧化镁中的一种或几种组成。

所述配套能源气体管理系统4包括储气缓冲装置41、燃气锅炉装置42、鼓风装置、抽风装置及换热器装置43。

所述造纸废弃物处置系统进行造纸废弃物处理的方法，其步骤为：

造纸废弃物经过预处理系统1烘干至水分＜20％，粒径＜20cm；

步骤A加工产物输送至无氧裂解系统2中，发生无氧裂解反应，生成固体产物与气体产物；

步骤B所得固体产物由裂解产物收集系统3直接收集储存排出，可用于制造生物肥料；步骤B所得气体产物经裂解产物收集系统过滤，转至配套能源气体管理系统4，一部分用于预处理系统的能量供应、无氧裂解系统能量供应及无氧裂解系统介质供应，另一部分由专用设备储存，可用于发电；

步骤C配套能源气体管理系统4中的一部分裂解产物在燃气锅炉装置42中燃烧产生热能，热量通过鼓风装置、抽风装置及换热器装置43传输装置供给预处理系统1及无氧裂解系统2使用；一部分裂解产物供给无氧裂解系统2，为裂解炉运行提供无氧反应氛围；剩余裂解产物储存在储气缓冲装置41中，可用于发电。

本发明具有如下优点：本发明所述一种造纸废弃物处置系统，可以处理造纸工业中产生的废弃物，大大减轻了生态环境的破坏，同时使用本系统进行废弃物处理时，无需对废弃物进行分拣，处理过程中无难处理高危二次污染物产生，处理后的产物可以被再利用。

附图说明

图1为本发明一种造纸废弃物处置系统的结构示意图；

图2为本发明配套能源气体管理系统对整个系统能源管理分配示意图；

图中标记：1、预处理系统；2、无氧裂解系统；3、裂解产物收集系统；4、配套能源气体管理系统；11、进料装置；12、预烘干装置；13、粉碎造粒装置；14、输送装置；21、裂解炉；22、无氧保障装置；31、布袋式固体产物收集装置；32、气体产物过滤装置；41、储气缓冲装置；42、燃气锅炉装置；43、换热器装置。

现结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，所附的附图仅提供参考与说明用，并非对本发明加以限制。

实施例1

如图1和图2所示，一种造纸废弃物处置系统，该系统包括：预处理系统1、无氧裂解系统2、裂解产物收集系统3及配套能源气体管理系统4；所述预处理系统1一端为废弃物输入端，另一端为预处理物料输出端，同时进料装置预留有渗滤液流出端口；所述无氧裂解系统2输入端接入预处理物料输出端，输出端接入裂解产物收集系统；所述配套能源气体管理系统4同时连接预处理系统1，无氧裂解系统2，裂解产物收集系统3，统一进行整个系统能源分配管理。

所述造纸废弃物是由造纸原料废渣、造纸化学品废渣、粘有废胶水的聚烯烃废料、脱墨污泥、造纸废水污泥中的一种或几种组成。

所述预处理系统1由进料装置11，预烘干装置12，粉碎造粒装置13，输送装置14，依次连接组成；所述预烘干装置12为带式烘干装置；所述输送装置14为气流输送装置。

所述无氧裂解系统2包括裂解炉21和无氧保障装置22；所述裂解炉21为流化床裂解模式，裂解温度为400-800℃，加热方式为间接加热；所述无氧保障装置22由氧气检测仪、循环风机、控制电柜组成，所述氧气检测仪用于检测裂解炉内的氧含量。

其中，裂解炉为直桶结构，里面排布有风道，物料从底部进入，随着气流在炉内风道中运动；间接加热方式指：裂解炉炉壁是带夹套的结构，通过夹套中的高压蒸汽，对炉内进行加热；氧气检测仪检测的是裂解炉内的氧含量，属于安全保障措施，一旦系统中混入氧气，检测仪将会报警。

所述裂解产物收集系统3由布袋式固体产物收集装置31、气体产物过滤装置32及固体产物储存装置33组成。

所述气体产物过滤装置32由填料箱和填料组成，所述填料为氧化钙。

造纸废弃物主要成分是含碳氢元素的有机化合物，但由于成分复杂，也会有少量的氯，硫成分，这些成分裂解后，一部分会留存于固体成分中，被收集箱收集，另一部分会行程气化物，随气体排出，这部分随气体排出的硫、氯成分会被填料箱中的氧化钙截留，此处填料箱起到净化裂解气的作用。

所述配套能源气体管理系统4包括储气缓冲装置41、燃气锅炉装置42、鼓风装置，抽风装置及换热器装置43。

所述造纸废弃物处置系统进行造纸废弃物处理的方法，其步骤为：

A.造纸废弃物经过预处理系统1烘干至水分＜20％，粒径＜20cm；

B.步骤A加工产物输送至无氧裂解系统2中，发生无氧裂解反应，生成固体产物与气体产物；

C.步骤B所得固体产物由裂解产物收集系统3直接收集储存排出，可用于制造生物肥料；步骤B所得气体产物经裂解产物收集系统过滤，转至配套能源气体管理系统4，一部分用于预处理系统的能量供应、无氧裂解系统能量供应及无氧裂解系统介质供应，另一部分由专用设备储存，可用于发电；

D.步骤C配套能源气体管理系统4中的一部分裂解产物在燃气锅炉装置42中燃烧产生热能，热量通过鼓风装置、抽风装置及换热器装置43供给预处理系统1及无氧裂解系统2使用；一部分裂解产物供给无氧裂解系统2，为裂解炉运行提供无氧反应氛围；剩余裂解产物储存在储气缓冲装置41中，可用于发电。

实施例2

实施例2相较于实施例1不同之处在于，所述预烘干装置12为滚筒烘干装置；所述输送装置14为气流输送装置。

所述气体产物过滤装置32由填料箱和填料组成，所述填料为氧化钙和碳酸钾的混合物。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此理解为对本发明专利范围的限制，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种造纸废弃物处置系统，其特征在于：该系统包括：预处理系统(1)、无氧裂解系统(2)、裂解产物收集系统(3)及配套能源气体管理系统(4)；所述预处理系统(1)一端为废弃物输入端，另一端为预处理物料输出端，同时进料装置预留有渗滤液流出端口；所述无氧裂解系统(2)输入端接入预处理物料输出端，输出端接入裂解产物收集系统；所述配套能源气体管理系统(4)同时连接预处理系统(1)，无氧裂解系统(2)，裂解产物收集系统(3)，统一进行整个系统能源分配管理；

所述造纸废弃物是由造纸原料废渣、造纸化学品废渣、粘有废胶水的聚烯烃废料、脱墨污泥、造纸废水污泥中的一种或几种组成；

所述预处理系统(1)由进料装置(11)，预烘干装置(12)，粉碎造粒装置(13)，输送装置(14)，依次连接组成；所述预烘干装置(12)为带式烘干装置或滚筒烘干装置中的一种；所述输送装置(14)为气流输送装置或皮带输送装置中的一种；

所述造纸废弃物处置系统进行造纸废弃物处理的方法，其步骤为：

A.造纸废弃物经过预处理系统(1)烘干至水分＜20％，粒径＜20cm；

B.步骤A加工产物输送至无氧裂解系统(2)中，发生无氧裂解反应，生成固体产物与气体产物；

C.步骤B所得固体产物由裂解产物收集系统(3)直接收集储存排出，可用于制造生物肥料；步骤B所得气体产物经裂解产物收集系统过滤，转至配套能源气体管理系统(4)，一部分用于预处理系统的能量供应、无氧裂解系统能量供应及无氧裂解系统介质供应，另一部分由专用设备储存，可用于发电；

D.步骤C配套能源气体管理系统(4)中的一部分裂解产物在燃气锅炉装置(42)中燃烧产生热能，热量通过鼓风装置、抽风装置及换热器装置(43)供给预处理系统(1)及无氧裂解系统(2)使用；一部分裂解产物供给无氧裂解系统(2)，为裂解炉运行提供无氧反应氛围；剩余裂解产物储存在储气缓冲装置(41)中，可用于发电；

所述无氧裂解系统(2)包括裂解炉(21)和无氧保障装置(22)；所述裂解炉(21)为流化床裂解模式，裂解温度为400-800℃，加热方式为间接加热；所述无氧保障装置(22)由氧气检测仪、循环风机、控制电柜组成，所述氧气检测仪用于检测裂解炉内的氧含量。

2.根据权利要求1所述的一种造纸废弃物处置系统，其特征在于：所述裂解产物收集系统(3)由布袋式固体产物收集装置(31)、气体产物过滤装置(32)及固体产物储存装置(33)组成。

3.根据权利要求2所述的一种造纸废弃物处置系统，其特征在于：所述气体产物过滤装置(32)由填料箱和填料组成，所述填料为氧化钙、碳酸钾、氧化镁中的一种或几种组成。

4.根据权利要求1所述的一种造纸废弃物处置系统，其特征在于：所述配套能源气体管理系统(4)包括储气缓冲装置(41)、燃气锅炉装置(42)、鼓风装置、抽风装置及换热器装置(43)。

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