三乙基铝生产中残渣的成套失活处理设备的制作方法

本实用新型属于化工领域，涉及三乙基铝生产中的残渣处理，尤其是涉及一种三乙基铝生产中残渣的成套失活处理设备。

背景技术：

目前，国内普遍采取两步法生产三乙基铝，在反应釜反应结束后反应产物排出反应釜，经蒸馏分离固液两相，固相作为残渣最终经分离出来。固相杂质包括氧化铝、铁、铜、硅、作为催化剂的钛以及未反应完全的铝粉等，留在蒸馏设备的底部，与合成三乙基铝反应中生成的部分副产物三丁基铝等以及少量的三乙基铝，组成可以在管道中流动和输送的液-固浆料残渣，送到残渣处理系统安全处理。

由于三乙基铝、三丁基铝等烷基铝具有遇空气自燃、遇水剧烈反应的特征，当前已有的残渣处理系统，都采用焚烧等高温氧化或用液态烃稀释到安全浓度后水解的办法处理。

目前，高温氧化处理方法普遍采用耐火材料内衬及风冷的形式进行三乙基铝残渣的处理，由于三乙基铝残渣的热值较高，目前的焚烧炉处理能力均较差。

液态烃稀释到安全浓度后水解的办法虽然能够克服燃烧带来的较高热量，但大量稀释溶剂的使用以及水解产物的后续处理既不符合环保的要求，同时对企业的经济负担也较重。

技术实现要素：

本申请的目的是针对上述问题，提供一种三乙基铝生产中残渣的成套失活处理设备；

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

本申请创造性地提供了一种三乙基铝生产中残渣的成套失活处理设备，包括：进料罐，该进料罐连接氮气通入管并且该进料罐的出口端连接失活器，该失活器上连接鼓风机，且失活器的出口端连接冷却器，该冷却器的出口端依次连接烟气分离装置和除尘装置。

在上述的三乙基铝生产中残渣的成套失活处理设备中，所述失活器包括具有焚烧炉膛的筒体，该筒体连接有烟道，所述筒体外侧设有筒体夹套，该筒体夹套与筒体之间具有筒体冷却介质流道，该筒体冷却介质流道的入口位于筒体夹套的下端，该筒体冷却介质流道的出口位于筒体夹套的上端。

在上述的三乙基铝生产中残渣的成套失活处理设备中，所述筒体包括上筒体、位于上筒体下方的下筒体以及连接上筒体和下筒体的大锥形体，其中下筒体的直径大于上筒体的直径，所述上筒体、大锥形体和下筒体相互连通形成所述焚烧炉膛的一部分，所述大锥形体的侧壁上设有连接焚烧炉膛的炉膛观察口。

在上述的三乙基铝生产中残渣的成套失活处理设备中，所述筒体还包括小锥形体，该小锥形体通过直径较大一端连接在所述上筒体的顶部，且该小锥形体的顶端连接所述烟道，所述小锥形体、上筒体、大锥形体和下筒体相互连通形成所述焚烧炉膛。

在上述的三乙基铝生产中残渣的成套失活处理设备中，所述烟道包括弯管段和连接于弯管段下游端的直管段，所述弯管段的上游端通过所述小锥形体连接焚烧炉膛，所述直管段的下游端设有烟气出口。

在上述的三乙基铝生产中残渣的成套失活处理设备中，所述弯管段的外侧设有至少一个弯管夹套，该弯管夹套与弯管段之间具有弯管冷却介质流道，该弯管夹套在位于弯管段下游端位置设有弯管冷却介质入口，且在位于弯管段上游端位置设有弯管冷却介质出口；

所述直管段的外侧设有至少一个直管夹套，该直管夹套与直管段之间具有直管冷却介质流道，该直管夹套在位于直管段下游端位置设有直管冷却介质入口，且在位于直管段上游端位置设有直管冷却介质出口。

在上述的三乙基铝生产中残渣的成套失活处理设备中，所述冷却器中具有介质通道，该介质通道连接直管冷却介质流道的直管冷却介质入口，再通过直管冷却介质出口和弯管冷却介质流道的弯管冷却介质入口相连接。

在上述的三乙基铝生产中残渣的成套失活处理设备中，所述上筒体的侧壁下部和下筒体的侧壁下部分别设有炉膛补风口，所述鼓风机通过该炉膛补风口连接焚烧炉膛。

在上述的三乙基铝生产中残渣的成套失活处理设备中，所述焚烧炉膛内沿轴向排列有复数片导流板，每个导流板的一侧设有导流口，相邻两个导流板的导流口呈180°交错排列。

在上述的三乙基铝生产中残渣的成套失活处理设备中，所述烟气分离装置包括两个相互串联的旋风分离器；所述除尘装置包括两个相互串联的布袋除尘器。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：

1)本实用新型利用三乙基铝遇空气自燃的特性，不需要附加天然气供应热量，利用三乙基铝氧化的热量对残渣中含有的铝及其他固体杂质进行氧化处理。氧化产生的热量通过各夹套换热进行去除，即保证了换热的安全性，同时大幅提高了设备同体积下的单位时间处理能力。烟气经多级不同形式的处理，保证排放符合环保标准。能够在不增加环保负担的前提下，快速彻底的对三乙基铝生产的残渣进行失活处理。

2)失活器的底部留有足够的焚烧空间，并且使焚烧的烟气逐渐向上部聚集，配合交错设置的导流板，使空气与残渣充分接触，有助于提高焚烧效率。

3)上下筒体分别设置炉膛补风口，分段式加入空气，能够进一步提升氧化效率。

4)冷却器的介质通道依次与直管冷却介质流道和弯管冷却介质流道串联，使冷却器中的冷却介质与烟道继续进行换热，达到对能源的有效利用。

附图说明

图1是本申请提供的工艺流程图。

图2是本申请提供的失活器结构示意图。

图中，进料罐1、残渣输入端10、氮气通入管11、尾气通道12、失活器2、筒体20、焚烧炉膛200、炉膛观察口201、炉膛补风口202、导流板203、导流口204、上筒体21、下筒体22、大锥形体23、小锥形体24、烟道25、筒体夹套26、鼓风机27、弯管段28、弯管夹套280、弯管冷却介质入口281、弯管冷却介质出口282、直管段29、直管夹套290、直管冷却介质入口291、直管冷却介质出口292、冷却器3、介质通道30、烟气分离装置4、旋风分离器40、除尘装置5、布袋除尘器50、烟囱6。

具体实施方式

通过以下具体实施例进一步阐述；

如图1所示，一种三乙基铝生产中残渣的成套失活处理设备，包括依次连接的进料罐1、失活器2、冷却器3、烟气分离装置4和除尘装置5。能够在不增加环保负担的前提下，快速彻底的对三乙基铝生产的残渣进行失活处理。

具体而言，进料罐1的入口端连接残渣输入端10，该进料罐1的顶部连接氮气通入管11和尾气通道12，并且该进料罐1的出口端连接失活器2。

结合图1和图2所示，失活器2包括具有焚烧炉膛200的筒体20，筒体20由上至下依次包括小锥形体24、上筒体21、大锥形体23和下筒体22。其中下筒体22的直径大于上筒体21的直径，具体而言，下筒体22的直径为上筒体21直径的两倍，小锥形体24通过其直径较大一端连接在上筒体21的顶部。小锥形体24、上筒体21、大锥形体23和下筒体22相互连通形成焚烧炉膛200，在底部留有足够的焚烧空间，并且使焚烧的烟气逐渐向上部聚集，使空气与残渣的接触面积提高，有助于提高焚烧效率。小锥形体24的顶端连接烟道25，用于排烟。筒体20外侧设有筒体夹套26，该筒体夹套26与筒体20之间具有筒体冷却介质流道，该筒体冷却介质流道的入口位于筒体夹套26的下端，该筒体冷却介质流道的出口位于筒体夹套26的上端。筒体夹套26的入口和出口分别用于冷却介质的输入和输出，进行初步的冷却。

大锥形体23的侧壁上设有连接焚烧炉膛200的炉膛观察口201，锥形面能够方便对膛内情况进行观测。

焚烧炉膛200内沿轴向排列有复数片导流板203，每个导流板203的一侧设有导流口204，相邻两个导流板203的导流口204呈180°交错排列。使残渣与空气充分接触进行氧化。

上筒体21的侧壁下部和下筒体22的侧壁下部分别设有炉膛补风口202，鼓风机27通过该炉膛补风口202连接焚烧炉膛200，用于鼓入空气。分段式加入空气，能够进一步提升氧化效率。

烟道25包括弯管段28和连接于弯管段28下游端的直管段29，弯管段28的上游端通过小锥形体24连接焚烧炉膛200，直管段29的下游端设有烟气出口。

弯管段28的外侧设有至少一个弯管夹套280，该弯管夹套280与弯管段28之间具有弯管冷却介质流道，该弯管夹套280在位于弯管段28下游端位置设有弯管冷却介质入口281，且在位于弯管段28上游端位置设有弯管冷却介质出口282。

直管段29的外侧设有至少一个直管夹套290，该直管夹套290与直管段29之间具有直管冷却介质流道，该直管夹套290在位于直管段29下游端位置设有直管冷却介质入口291，且在位于直管段29上游端位置设有直管冷却介质出口292。

如图1所示，失活器2的出口端连接冷却器3，冷却器3中具有介质通道30，该介质通道30连接直管冷却介质流道的直管冷却介质入口291，再通过直管冷却介质出口292和弯管冷却介质流道的弯管冷却介质入口281相连接。冷却器3的介质通道30依次与直管冷却介质流道和弯管冷却介质流道串联，使冷却器3中的冷却介质与烟道25继续进行换热，达到对能源的有效利用。

冷却器3的出口端依次连接烟气分离装置4和除尘装置5。其中，烟气分离装置4包括两个相互串联的旋风分离器40，进行两级旋风分离。除尘装置5包括两个相互串联的布袋除尘器50，进行两级布袋除尘。

旋风分离器40和布袋除尘器50的尾气通过烟囱6进行收集。

本实用新型的工作原理如下：

残渣由生产设备通过残渣输入端10转移至进料罐1中，通过氮气压送到失活器2内，与鼓风机27鼓入的空气直接接触进行充分氧化，氧化产生的热量部分由失活器2的筒体夹套26换热带走，剩余部分随烟气进入冷却器3中进行冷却。冷却后的烟气依次进入两级旋风分离器40和两级布袋除尘器50去除轻质灰渣，最终氧化形成的二氧化碳和水蒸气通过烟囱6收集排放，经处理后的残渣及分离得到的残渣冷却后装袋，处理后的残渣为氧化铝等金属氧化物，可交由相应厂家进行处理利用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了进料罐1、残渣输入端10、氮气通入管11、尾气通道12、失活器2、筒体20、焚烧炉膛200、炉膛观察口201、炉膛补风口202、导流板203、导流口204、上筒体21、下筒体22、大锥形体23、小锥形体24、烟道25、筒体夹套26、鼓风机27、弯管段28、弯管夹套280、弯管冷却介质入口281、弯管冷却介质出口282、直管段29、直管夹套290、直管冷却介质入口291、直管冷却介质出口292、冷却器3、介质通道30、烟气分离装置4、旋风分离器40、除尘装置5、布袋除尘器50、烟囱6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。