[发明专利]一种制革废弃物分级处理设备及其工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种制革废弃物分级处理设备及其工艺。

背景技术

近年来，随着经济和社会的快速发展，我国每年都会产生大量的固体废物。数亿吨的固体废物无法处理而堆积侵占了大量的土地，也对我国的环境安全与人民健康产生了巨大的威胁。固体废物包括城市生活垃圾、农业废弃物和工业废渣、污泥等。固体废物按其组成可分为有机废物和无机废物，其中的有机废物成分复杂，既有各类有机废物，又有复杂的无机废物，还常常含有病原菌及寄生虫等。因此，有机废物很不稳定，极易腐化，散发恶臭，处理不当容易造成严重的环境污染。随着全球性生态问题的日益严峻，有机固体废物处理的减量化、无害化和资源化发展趋势已成为普遍的共识和新的研究热点问题。

制革废弃物是含有重金属铬的有机废物，主要包括皮革污泥和皮革碎料等。我国是皮革生产大国，主要产品的产量均居世界前列。每年产生的制革废弃物超过百万吨，亟待处理。特别是铬离子具有相当的毒性，六价铬离子比三价铬离子的毒性高一百倍，可以导致多种疾病甚至癌症的发生。目前我国现有的皮革污泥处理方法主要有填埋、堆肥农用和焚烧。填埋时易污染地下水环境、排放大量甲烷等温室气体。堆肥农用则存在着污泥中的重金属成分对土壤的污染问题。通过焚烧处理可以迅速和较大程度地使污泥达到减量化，又利用了污泥中的能源；但是，焚烧前一般需要对污泥进行干燥处理，不仅消耗能量，而且还会产生大量难治理的恶臭尾气；此外，污泥焚烧时会排放大量的SO₂和NO_x等污染物，而且还会产生二噁英等有机污染物。更为严重的是，由于制革污泥中含有三价铬元素，在氧化性气氛中燃烧，三价铬就会变成剧毒的六价铬，会导致更为严重的环境污染。

近年来为减少焚烧过程中污染物的排放，人们提出了热解与气化的方法。有机废物热解与气化过程是在高温和还原性（或无氧）气氛下进行，不会生成SO₂、NO_x和二噁英等污染物。现有的有机废物热解与气化工艺主要采用固定床、直接接触式回转窑和流化床等，如CN201120341172.7，CN201120552371.2，CN201010168359.1，CN201010128474.6的相关技术。这些处理方式存在如下不足：

（1）多采用单级处理或间歇操作，一般处理规模较小且效率较低，也不利于多种产物的分级合理利用，难以处理每年我国产生的巨量有机废物；

（2）作为氧化剂的气流与物料直接接触，易挟带大量飞灰，后续除尘负担很重，同时也会大大降低产物合成气的品质；

（3）反应器内的温度较低，有机物质的分解不彻底，固定碳无法完全反应；

（4）现有的回转窑设备存在气体泄露现象，有安全隐患。

综上所述，目前我国迫切需要对制革废弃物等有机废物进行大规模高效无害化处理和资源化利用的技术。该现状亟待解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中制革废弃物等有机废物处理规模较小、效率较低的缺陷，提供一种成本低、效率高且不污染环境的制革废弃物分级处理工艺及其设备。

本发明提供一种制革废弃物分级处理设备，其包括一干燥回转窑、一热解回转窑、一气化回转窑；所述干燥回转窑、所述热解回转窑、所述气化回转窑均包括一内筒和一外筒；所述内筒均包括一进口、一气体出口与一固液体出口；

所述干燥回转窑的内筒的固液体出口与所述热解回转窑的内筒的进口连接，所述干燥回转窑的内筒的气体出口分流为一第一气体口和一第二气体口，所述的第一气体口为第一气体出料口；所述第二气体口与所述热解回转窑的内筒的固液体出口通过一管道合流后，与所述气化回转窑的内筒的进口连接；

所述气化回转窑的气体出口分流为一第三气体口和一第四气体口；所述第三气体口为第二气体出料口；所述第四气体口与一燃烧设备连接，所述燃烧设备的出口依次与所述气化回转窑的外筒、所述热解回转窑的外筒、所述干燥回转窑的外筒连通；所述气化回转窑的内筒的固液体出口为第一固液体出料口；所述干燥回转窑的内筒与外筒连接处、所述热解回转窑的内筒与外筒连接处、所述气化回转窑的内筒与外筒连接处均设有一氮封装置。

本发明中，所述的氮封装置用于使所述干燥回转窑的内筒与外筒、所述热解回转窑的内筒与外筒、所述气化回转窑的内筒与外筒均不连通，一般为所述内筒与所述外筒连接处加装夹套结构，在夹套结构中充满氮气等惰性气体来实现良好的密封效果。

本发明中，较佳的，所述的干燥回转窑的内筒的固液体出口与所述热解回转窑的内筒的进口之间还设有一第一给料机。