一种橡胶助剂副产物的处理系统的制作方法

本发明属于有害物处理技术领域。具体涉及一种橡胶助剂副产物的处理系统。

背景技术：

橡胶助剂是聚合物或者合成树脂进行成型加工时为改善其加工性能或为改善树脂本身性能的不足而必须添加的一些化合物。所以，橡胶助剂在橡胶成型中占有特别重要的地位。其中橡胶硫化促进剂（m、dm、cbs、ns）是一种高度活泼的后效行硫化促进剂，不但具有抗烧焦性能优良和硫化时间短两大优点，还具有合用性好的优点，可以明显提高硫化胶的拉伸强度和定伸强度，因此硫化橡胶促进剂具有广泛的应用，橡胶促进剂量约占橡胶助剂的46%。

随着硫化橡胶促进剂的广泛应用，其制备方法也得到快速发现。虽然硫化橡胶促进剂的制备方法已得到较为成熟的发展，但是在其制备过程中均回产生含硫较高的有机废弃物（不含氯），该有机废弃物不仅含硫较高，而且成分复杂、有害物质较多，若是直接排放则会对环境造成极为严重的危害。还物质无法采用生化方法进行处理，采用化学方法进行处理为比较困难。

技术实现要素：

本实用新型针对的技术问题是：硫化橡胶促进剂在生产过程中会产生具有较大危害性的含硫较高、成分复杂的有机废弃物，其不能采用生化方法进行处理，采用化学方法处理为比较复杂、难以处理、资源能源等消耗量大。

针对上述问题，本实用新型提供了一种橡胶助剂副产物的处理系统。该系统将有害副产物进行焚烧处理，该系统能够将该有害副产物进行充分燃烧，燃烧后通过后续简单的物理化学处理，即可达标排放，该方法处理简单、成本消耗低，切燃烧过程中产生的热量能够回收利用，提高了处理过程中的工业效益，具有很好的实际应用价值。

本实用新型是通过以下技术方案实现的

一种橡胶助剂副产物的处理系统，该系统包括焚烧炉，焚烧炉顶端气体出口与废热锅炉进口相连通，废热锅炉出口与布袋除尘器进口相连通，布袋除尘器出口通过气体管道及引风机与脱硫系统相连通，脱硫系统的气体出口通过烟囱将气体外排；

所述焚烧炉侧壁分别设有物料进口及燃烧热气进口，燃烧热气进口通过管道与燃烧启动器相连通，燃烧启动器与天然气存储罐及风机相连通；

所述焚烧炉侧壁上端边缘处还设有尿素溶液喷头，尿素溶液喷头通过穿过炉壁的管道与尿素溶液存储罐相连通。

进一步地，所述物料进口与螺旋推料器出料口相连通，螺旋推料器进料口与石灰粉存储罐相连通。

进一步地，所述物料进口与螺旋推料器出料口相连通，螺旋推料器进料口与粉碎机出料口相连通，粉碎机进料口与固体副产物有机废弃物存储罐相连通。

进一步地，所述物料进口与螺旋推料器出料口相连通，螺旋推料器进料口与料仓出口相连通，料仓进口与滚球机出料口相连通，粘稠副产物有机废弃物存储罐及石灰粉存储罐与滚球机的进料口相连通。

进一步地，燃烧启动器还与液体副产物有机废弃物的存储罐相连通。

进一步地，焚烧炉内壁上物料进口的下端边缘处设有一水平挡板，挡板直径为焚烧炉直径的1/5～1/4。

进一步地，所述尿素溶液存储罐与尿素喷头相连通的物料管道上还设有尿素计量泵。

进一步地，该系统还包括外置旋风分离器；外置旋风分离器的进口与废热锅炉出口相连通，外置旋风分离器的出口与布袋除尘器进口相连通。

进一步地，该系统还包括降温调节罐；降温调节罐的进口与外置旋风分离器的出口相连通，降温调节罐的出口与布袋除尘器进口相连通。

进一步地，该系统还包括降温调节罐；降温调节罐进口与废热锅炉出口相连通，降温调节罐出口与布袋除尘器进口相连通。

进一步地，所述的脱硫系统包括脱硫塔，碱液罐以及脱硫循环泵；碱液罐出口通过管道与脱硫循环泵相连通，脱硫循环泵通过管道与脱硫塔内的碱液喷头相连通（将碱液喷入脱硫塔内租脱硫塔底部进入的气体逆向接触、进行脱硫处理）。

与现有技术相比，本实用新型具有以下积极有益效果

橡胶助剂生产过程中产生的副产物有固体、有黏度较小的液体、也有粘稠度较大的液体。本申请所述的处理系统对三种形式的副产物有机废弃物均能够进行充分燃烧；因此，也扩宽了该系统的适用范围，有待通过焚烧处理的废弃物即可采用该系统进行充处理；

燃烧后的废气通过降温、收尘及脱硫后达标排放。处理过程简单、易于控制，无额外试剂的消耗，也无二次污染物的产生，有效解决了橡胶助剂副产物尤其是橡胶硫化促进剂生产产生的副产物难以处理的问题。

该系统燃烧过程中产生的烟气通过废热锅炉将其热源进行回收再利用，既使得烟气有效降温、更加有利于后处理的进行，同时也对热源进行了回收利用，提高了处理副产物废弃物的附加值，具有很好的社会经济效益。

附图说明

图1表示橡胶助剂副产物的处理系统示意图之一；

图2表示橡胶助剂副产物的处理系统示意图之二；

图3表示橡胶助剂副产物的处理系统示意图之三；

图4表示橡胶助剂副产物的处理系统示意图之四；

图5表示橡胶助剂副产物的处理系统示意图之五；

图6表示橡胶助剂副产物的处理系统示意图之六；

图7表示橡胶助剂副产物的处理系统示意图之七；

图8表示橡胶助剂副产物的处理系统示意图之八；

图9表示橡胶助剂副产物的处理系统示意图之九；

图10表示橡胶助剂副产物的处理系统中焚烧炉的结构示意图；

图11表示橡胶助剂副产物的处理系统流程示意图；

图中，1表示焚烧炉，101表示焚烧炉顶端气体出口，102表示物料进口，103表示燃烧热气进口，2表示尿素溶液存储罐，201表示尿素计量泵，202表示尿素溶液喷头，3表示废热锅炉，4表示布袋除尘器，5表示引风机，6表示脱硫塔，7表示碱液罐，8表示脱硫循环泵，9表示螺旋推料器，10表示石灰粉存储罐，1001为硫化石灰粉，11表示燃烧启动器，12表示天然气存储罐，13表示罗茨风机，14表示粉碎机，15表示固体副产物有机废弃物存储罐，16表示外置旋风分离器，17表示降温调节罐，1701表示软水喷头，18表示料仓，19表示滚球机，20表示粘稠副产物有机废弃物存储罐，21表示液体副产物有机废弃物。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型进行更加详细的说明，以便于对本实用新型技术方案的理解，但并不用于对本实用新型保护范围的限制。

如图1~图10所示，本实用新型提供了一种橡胶助剂副产物的处理系统，该系统包括焚烧炉，焚烧炉顶端气体出口与废热锅炉进口相连通，废热锅炉出口与布袋除尘器进口相连通，布袋除尘器出口通过气体管道及引风机与脱硫系统相连通，脱硫系统的气体出口通过烟囱将气体外排；所述焚烧炉侧壁分别设有物料进口及燃烧热气进口，燃烧热气进口通过管道与燃烧启动器相连通，燃烧启动器与天然气存储罐及风机（所述风机为罗茨风机）相连通；所述焚烧炉侧壁上端边缘处还设有尿素溶液喷头，尿素溶液喷头通过穿过炉壁的管道与尿素溶液存储罐相连通（尿素溶液喷头可以与穿过焚烧炉炉壁的管道螺纹连接。）。

该系统中首先通过风机（所述风机为罗茨风机）及天然气、由焚烧炉的燃烧热气进口为焚烧炉提供热量，待焚烧炉温度升温至400～500℃时，通过焚烧炉的物料进口向其中加入石灰粉，同时通过罗茨风机（与燃烧启动器相连通的罗茨风机即可）将通入的石灰粉流化，当炉内温度达到1000℃以上时，再通过焚烧炉的物料进口或者燃烧热气进口通入待燃烧的副产物有机废弃物进行充分燃烧，通过石灰粉与有机废弃物的燃烧脱除有机废弃物中的硫（生成二氧化硫李硫酸钙）。其中所述的石灰粉（cao）也可以为石灰石过熟石灰。

产生的烟气由焚烧炉炉顶的气体出口排出，与焚烧炉上端边缘处尿素溶液喷头喷入的尿素溶液逆向接触，以对气体进行脱硝处理（尿素溶液喷出后分解产生有氨气，氨气进行脱硝。），气体继续向上排出，通过管道进入到废热锅炉中，将其热量进行回收利用、产生蒸汽，降温后的气体通过气体管道进入到布袋除尘器中进行除尘，除尘后的气体经过气体管道以及引风机进入到脱硫塔中进行脱硫处理，脱硫后的气体由脱硫塔顶达标排出，经过烟囱外排。

该系统对于橡胶助剂生产过程中产生的副产物有机废弃物进行充分燃烧，并经过后期处理达标排放，该过程操作简单，没有额外化学等试剂的消耗，也没有二次污染的产生，较好的对成分复杂的副产物有机废弃物进行了高效处理，在该领域具有较好的应用效果。其中，所述的焚烧炉、布袋除尘器及脱硫塔均为本领域技术人员熟知的操作设备，所述的废热锅炉为本领域技术人员熟知的操作设备，将热气中的热量进行回收利用（产生蒸汽等）。

本实用新型提供了橡胶助剂副产物的处理系统的另一个实施例，所述物料进口与螺旋推料器出料口相连通，螺旋推料器进料口与石灰粉存储罐相连通。即石灰粉通过螺旋推料器、通过焚烧炉的物料进口进入到焚烧炉中，加入方便快捷、易于控制。螺旋推料器为本领域技术人员熟知的操作设备。

本实用新型提供了橡胶助剂副产物的处理系统的另一个实施例，所述物料进口与螺旋推料器出料口相连通，螺旋推料器进料口与粉碎机出料口相连通，粉碎机进料口与固体副产物有机废弃物存储罐相连通。

即对固体的有机废弃物，首先采用粉碎机进行粉碎，粉碎后加入到焚烧炉中。

该过程中首先采用罗茨风机及天然气对焚烧炉进行加热，然后将石灰粉加入到螺旋推料器中，通过螺旋推料器及物料进口加入到焚烧炉中进行流化（罗茨风机进行流化）；要求的石灰粉完全加入后，将螺旋推料器进口与粉碎机出料口相连，通过螺旋推料器及物料进口将粉碎后的固体副产物有机废弃物加入焚烧炉中、在石灰粉存在的条件下进行充分燃烧。粉碎机为本领域技术人员熟知的操作设备。

本实用新型提供了橡胶助剂副产物的处理系统的另一个实施例，所述物料进口与螺旋推料器出料口相连通，螺旋推料器进料口与料仓出口相连通，料仓进口与滚球机出料口相连通，粘稠副产物有机废弃物存储罐及石灰粉存储罐与滚球机的进料口相连通。

对于粘稠度较大（黏度1500cp以上）的副产物有机废弃物不易加入，因此将副产物有机废弃物与石灰粉按照要求的比例加入滚球机进行处理，得到分散的小球，滚球机出料口排出的物料进入到料仓中，料仓出口打开后，小球物料由螺旋推料器及物料进口进入到焚烧炉中。

该过程中首先采用罗茨风机及天然气对焚烧炉进行加热，然后将石灰粉加入到螺旋推料器中，通过螺旋推料器及物料进口加入到焚烧炉中进行流化（罗茨风机进行流化）；要求的石灰粉完全加入后，将螺旋推料器进口与料仓出料口相连，通过螺旋推料器及物料进口将小球物料加入焚烧炉中、在石灰粉存在的条件下进行充分燃烧。滚球机为本领域技术人员熟知的操作设备。

本实用新型提供了橡胶助剂副产物的处理系统的另一个实施例，燃烧启动器还与液体副产物有机废弃物（黏度较小、黏度1500cp以下）的存储罐相连通。

对粘稠度较小的液体副产物有机废弃物，物料进口难以加入，也难以与石灰粉制球。因此，还副产物有机废弃物直接与罗茨风机及天然气进入燃烧启动器中进行燃烧，燃烧后一起进入焚烧炉中进行充分焚烧。

该过程中，首先打开罗茨风机及天然气进入到燃烧启动器中燃烧，为焚烧炉提供热量，待焚烧炉内温度达到400~500℃时，通过螺旋推料器及物料进口向焚烧炉内加入石灰粉，加入石灰粉的同时，通过罗茨风机通风将石灰粉进行流化，当焚烧炉内温度达到1000℃以上时，液体副产物有机废弃物储存罐中的物料通入燃烧启动器中与其中的罗茨风机及天然气共同燃烧，随后进入到焚烧炉中进行充分燃烧。

所以，该系统对于固体、粘稠度较大的液体及粘稠度较小的液体副产物有机废弃物均可以进行处理，进一步扩宽了该系统的应用范围。同时，使其也不止能够在橡胶助剂副产物处理中有效应用，对于其他待处理的复杂废弃物也可以应用。

本实用新型提供了橡胶助剂副产物的处理系统的另一个实施例，焚烧炉内壁上物料进口的下端边缘处设有一水平挡板，挡板直径为焚烧炉直径的1/5～1/4。

挡板设置在物料进口的下边缘处，物料由物料进口进入时，通过挡板直接进入到焚烧炉的中央，能够有效避免物料在焚烧炉炉壁上的粘附（所没有挡板的设置，则物料在通过物料进口进入时会顺炉壁流下、粘附在炉壁上），避免了对于炉壁的侵蚀。

该挡板内层内与炉外壁相同的材质，可以还接在外壁的内表面，然后在挡板内层的外表面设置一层耐火材料（与炉壁内壁相同材质的耐火材料）。

本实用新型提供了橡胶助剂副产物的处理系统的另一个实施例，所述尿素溶液存储罐与尿素喷头相连通的物料管道上还设有尿素计量泵。通过计量泵计量，能够准确控制尿素溶液的加入量，避免加入太少达不到应用的效果，或者加入太多而影响炉内物料的焚烧。所述计量泵为本领域技术人员熟知的操作设备。

本实用新型提供了橡胶助剂副产物的处理系统的另一个实施例，该系统还包括外置旋风分离器；外置旋风分离器的进口与废热锅炉出口相连通，外置旋风分离器的出口与布袋除尘器进口相连通。通过废热锅炉降温后的气体通过外置旋风分离器，能够对其中的颗粒物进行初步分离，使得后期布袋除尘器的除尘效率更高。对于废气的处理效果更好。外置旋风分离器为本领域技术人员熟知的操作设备。

本实用新型提供了橡胶助剂副产物的处理系统的另一个实施例，该系统还包括降温调节罐；降温调节罐的进口与外置旋风分离器的出口相连通，降温调节罐的出口与布袋除尘器进口相连通。通过降温调节罐对气体进行进一步降温，采用水作为降温介质，在降温调节罐的内部顶端设有一个软水喷头，软水通过穿过降温调节罐顶壁的管道、通过喷头喷入降温调节罐中，达到对气体降温的目的。既达到了对气体进行进一步降温、有利于后期处理的效果，通过也对其中的热量进行进一步利用（气体降温的同时，介质水被加热）。进一步提高了该处理系统的处理附加值。

本实用新型提供了橡胶助剂副产物的处理系统的另一个实施例，所述的脱硫系统包括脱硫塔，碱液罐以及脱硫循环泵；碱液罐出口通过管道与脱硫循环泵相连通，脱硫循环泵通过管道与脱硫塔内的碱液喷头相连通（将碱液喷入脱硫塔内与脱硫塔底部进入的气体逆向接触、进行脱硫处理）。

碱液罐还可以设置进口，进口与脱硫塔底部液体出口相连通。使得脱硫后的碱液由脱硫塔进入到碱液罐中，然后由碱液罐再次进入到脱硫塔中进行脱硫，实现碱液的循环利用，提高原料利用率、降低成本。所用的碱液可以为氢氧化钠溶液。

下面通过具体实施例对本实用新型进行详细举例说明，但并不用于对本实用新型保护范围的限制。

实施例1

如图1所示，一种橡胶助剂副产物的处理系统，该系统包括焚烧炉，焚烧炉顶端气体出口与废热锅炉进口相连通，废热锅炉出口与布袋除尘器进口相连通，布袋除尘器出口通过气体管道及引风机与脱硫塔相连通，脱硫塔顶端气体出口通过烟囱将气体外排；

其中焚烧炉侧壁分别设有物料进口及燃烧热气进口，燃烧热气进口通过管道与燃烧启动器相连通，燃烧启动器与天然气存储罐及罗茨风机相连通；

物料进口与螺旋推料器出料口相连通，螺旋推料器进料口与石灰粉存储罐相连通；螺旋推料器进料口还与粉碎机出料口相连通，粉碎机进料口与固体副产物有机废弃物存储罐相连通。

焚烧炉侧壁上端边缘处还设有尿素溶液喷头，尿素溶液喷头通过穿过炉壁的管道与尿素计量泵相连通，尿素计量泵通过管道与尿素溶液存储罐相连通。

进一步地，焚烧炉内壁上物料进口的下端边缘处设有一水平挡板，挡板直径为焚烧炉直径的1/5～1/4。

实施例2

如图4~图6所示，一种橡胶助剂副产物的处理系统，该系统包括焚烧炉，焚烧炉顶端气体出口与废热锅炉进口相连通，废热锅炉出口与外置旋风分离器的进口相连通，外置旋风分离器的出口与布袋除尘器进口相连通，布袋除尘器出口通过气体管道及引风机与脱硫塔相连通，脱硫塔顶端气体出口通过烟囱将气体外排；

其中焚烧炉侧壁分别设有物料进口及燃烧热气进口，燃烧热气进口通过管道与燃烧启动器相连通，燃烧启动器与天然气存储罐及罗茨风机相连通；

物料进口与螺旋推料器出料口相连通，螺旋推料器进料口与石灰粉存储罐相连通；螺旋推料器进料口还与料仓出口相连通，料仓进口与滚球机出料口相连通，粘稠副产物有机废弃物存储罐及石灰粉存储罐与滚球机的进料口相连通。

焚烧炉侧壁上端边缘处还设有尿素溶液喷头，尿素溶液喷头通过穿过炉壁的管道与尿素计量泵相连通，尿素计量泵通过管道与尿素溶液存储罐相连通。

进一步地，焚烧炉内壁上物料进口的下端边缘处设有一水平挡板，挡板直径为焚烧炉直径的1/5～1/4。

实施例3

如图7~图9所示，一种橡胶助剂副产物的处理系统，该系统包括焚烧炉，焚烧炉顶端气体出口与废热锅炉进口相连通，废热锅炉出口与外置旋风分离器的进口相连通，外置旋风分离器的出口与降温调节罐的进口相连通，降温调节罐的出口与布袋除尘器进口相连通，布袋除尘器出口通过气体管道及引风机与脱硫塔相连通，脱硫塔顶端气体出口通过烟囱将气体外排；

其中焚烧炉侧壁分别设有物料进口及燃烧热气进口，燃烧热气进口通过管道与燃烧启动器相连通，液体副产物有机废弃物的存储罐、天然气存储罐及罗茨风机均与燃烧启动器相连通；

物料进口与螺旋推料器出料口相连通，螺旋推料器进料口与石灰粉存储罐相连通。

焚烧炉侧壁上端边缘处还设有尿素溶液喷头，尿素溶液喷头通过穿过炉壁的管道与尿素计量泵相连通，尿素计量泵通过管道与尿素溶液存储罐相连通。

进一步地，焚烧炉内壁上物料进口的下端边缘处设有一水平挡板，挡板直径为焚烧炉直径的1/5～1/4。

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