[發明專利]PTA氧化殘渣及污泥綜合利用系統及方法

有效

• 申請號: 201810143964.X
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108358407B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 王泰金
• 申請（專利權）人: 常州德誠環境科技有限公司
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;B01D53/04;B01D46/02;F23G7/04
• 代理公司: 江陰市揚子專利代理事務所(普通合伙) 32309
• 代理人: 隋玲玲

1.一種PTA氧化殘渣及污泥綜合利用系統，其特征在于包括加熱溶解單元、冷卻結晶單元、過濾脫水單元、精餾單元、污泥進料單元、污泥焚燒單元、余熱利用單元、尾氣凈化單元；通過熱溶解單元、冷卻結晶單元、過濾脫水單元、精餾單元將PTA氧化殘渣中的粗苯甲酸精制成工業級苯甲酸；將精餾單元中產生的精餾殘渣與PTA污泥通過污泥進料單元進料至污泥焚燒單元中進行焚燒，利用焚燒產生高熱量供精餾單元、加熱溶解單元、過濾脫水單元使用，同時回收焚燒后灰渣中的氧化鈷錳；

所述污泥焚燒單元包括特種流化床焚燒爐；所述特種流化床焚燒爐頂部有二燃室，在流化床懸浮段布置有一次風，在焚燒爐的稀相區底部布置有二次風，在流化床懸浮段中添加平均粒徑0.5-1mm的石灰石，焚燒爐采用布風板和水冷風室，在布風板上布置風帽，在布風板上設有排渣口，經過高溫焚燒后的灰渣從冷渣器排出，冷渣器采用水冷方式冷卻排渣；

余熱利用單元包括導熱油爐和蒸汽發生器；所述導熱油爐通過特種流化床焚燒爐出來的煙氣加熱導熱油由高溫油泵輸送到精餾單元作為熱源，再回到導熱油爐加熱，形成一個循環的加熱系統；所述導熱油爐設置旁路，旁路上安裝所述蒸汽發生器，蒸汽發生器由管層導熱油部分及殼層軟水兩部分組成，部分或全部導熱油可以從旁路進入管層導熱油部分,使殼層軟水產生蒸汽送至加熱溶解單元、過濾脫水單元作為熱源利用；

尾氣凈化單元包括急冷塔、活性炭、袋式除塵器；在急冷塔中，煙氣與霧化噴淋水直接接觸進行降溫；通過活性炭吸附從煙氣中去除二噁英類物質；袋式除塵器攔截煙氣中的粉塵，并以飛灰的形式排出；

精餾殘渣與 PTA污泥按1-3:1的比例加入到特種流化床焚燒爐；

污泥進料單元通過使用管鏈輸送機將精餾殘渣送至料斗，經螺旋輸送機給料送入特種流化床焚燒爐，通過柱塞泵將PTA污泥打到特種流化床焚燒爐中完成進料；給料采用調速控制，PTA污泥與精餾殘渣分別進料，無需預先混合。

2.根據權利要求1所述的PTA氧化殘渣及污泥綜合利用系統，其特征在于加熱溶解單元包括加熱溶解釜，將氧化殘渣、水混合加入到加熱溶解釜中加熱后進行固液分離；冷卻結晶單元包括結晶罐，將加熱溶解釜的濾液加入結晶罐，冷卻結晶后進行固液分離；過濾脫水單元將冷卻結晶單元的漿料固液分離得到粗苯甲酸經過脫水后進入精餾塔進行精餾，精餾塔頂出來的為工業苯甲酸成品，精餾塔底出料為精餾殘渣。

3.一種根據權利要求1-2任一所述的PTA氧化殘渣及污泥綜合利用系統的使用方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）將氧化殘渣和水以1:2-4的比例加入到加熱溶解釜中，對加熱溶解釜加熱至90～100℃，然后通過過濾機進行固液分離，濾液進入結晶罐，經過冷卻結晶的漿料再次進行固液分離，濾液進行樹脂吸附和解析，兩次過濾得到的固體經過脫水后進入精餾塔進行精餾，精餾塔頂出來的為工業苯甲酸成品，精餾塔底出料為精餾殘渣；

（2）將精餾殘渣研磨成細粉狀，通過管鏈輸送機送至料斗，經螺旋輸送機給料特種流化床焚燒爐，將PTA污泥用柱塞泵打到特種流化床焚燒爐，精餾殘渣與PTA污泥按1-3:1的比例加入到特種流化床焚燒爐，給料系統采用調速控制；

（3）PTA污泥與精餾殘渣分別進料，無需預先混合，進入焚燒爐后，與一次風混合燃燒，一次風進入流化床懸浮段，懸浮段溫度達到 1100℃以上，在焚燒爐稀相區底部布置有二次風，保證流動層溫度的均勻和物料的充分完全燃燒，同時在流化床中添加了平均粒徑0.5-1mm的石灰石作為脫酸劑進行脫酸處理，焚燒爐采用布風板和水冷風室，在布風板上布置了風帽，在布風板上設有排渣口，焚燒后的灰渣，從冷渣器排出，冷渣器采用水冷方式冷卻至150℃以下排渣；

（4）余熱利用單元由導熱油爐和蒸汽發生器組成，特種流化床焚燒爐出來的煙氣進入導熱油爐，與導熱油進行換熱，加熱后的導熱油被高溫油泵輸送到苯甲酸精餾塔作為熱源，再回到導熱油爐加熱，形成一個循環的加熱系統，導熱油爐設置旁路，旁路上安裝蒸汽發生器，當導熱油富余時，部分或全部導熱油從旁路進入蒸汽發生器，導熱油部分為高溫導熱油進入蒸汽發生器的管束內，將熱量傳遞給管外殼程里的殼層軟水，產生蒸汽送至加熱溶解單元和脫水單元作為熱源利用；

（5）導熱油爐出口煙氣進入尾氣凈化單元的急冷塔，在急冷塔中，高溫煙氣與霧化噴淋水直接接觸迅速降溫，煙氣可以在1秒鐘內迅速由500℃降至200℃，通過活性炭吸附去除煙氣中可能再生的二噁英類物質，在袋式除塵器中，煙氣中的粉塵被攔截后從煙氣中去除，并以飛灰的形式從系統排出，被凈化的煙氣從除塵器排出，煙氣排入大氣。