一种污泥灰改性用作造纸填料的装置的制作方法

1.本实用新型涉及污泥综合处理技术领域，特别涉及一种污泥灰改性用作造纸填料的装置。

背景技术：

2.造纸污泥作为造纸过程中的必然产物，其产生量大、处理难度大、处置费用高，因此造纸污泥的处理是制约整个造纸行业发展的重大难题。造纸污泥的传统处理方式主要包括填埋法和焚烧法。而填埋法占地面积大并会产生污染土壤的渗滤液；焚烧法虽然可大大减少污泥体积，但在处理过程中易产生有害气体污染大气，并且反应产物仍为固体废物需进一步进行处理。
3.随着废物资源化潮流的出现，造纸污泥的处理应用出现了一些新的方式，包括：制备建筑材料、厌氧堆肥制备肥料、发酵制备乙醇、燃烧发电等。这些方式不仅有效处理了造纸污泥废物，并且还为社会创造了价值。因此，根据实际需求选择不同的资源化方式将有利于整个造纸行业的发展。
4.造纸填料作为造纸的第二大原材料，它的添加可以有效降低造纸成本和减少环境污染，并且还能改善纸制品性能。目前填料主要包括无机填料、有机填料和纳米填料，其中无机填料有碳酸钙、高岭土、粉煤灰等。造纸污泥焚烧发电所产生的污泥焚烧产物主要成分为氧化钙等无机氧化物。因此，将造纸污泥焚烧产物进行某种处理方式制备作为造纸填料使用将会进一步解决造纸污泥处理难的问题，并且将产物作为资源利用减少造纸成本。但目前并没有能有效利用造纸污泥焚烧产物改性成用作造纸填料的装置。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种污泥灰改性用作造纸填料的装置，可实现造纸污泥焚烧产物再利用，整体装置占据空间小、成本低廉、操作简单。
6.本实用新型的目的可以通过如下技术方案实现：一种污泥灰改性用作造纸填料的装置，包括依次连接的灰浆配制系统、一号振动筛、调浆系统、磨浆机、二号振动筛、缓冲槽、细料槽、碳化系统、成品储槽；灰浆配制系统用于配制灰浆，调浆系统用于将灰浆与氢氧化钙溶液配置成混合浆；
7.所述碳化系统包括多个碳化塔以及二氧化碳缓冲槽，多个碳化塔依次连接，所述细料槽的出口端与第一个碳化塔的浆料进口连接，浆料进口位于碳化塔上端；二氧化碳缓冲槽的出口端分别与多个碳化塔的进气口连接，进气口位于碳化塔下端；最后一个碳化塔的出口端与成品储槽的进口端连接。
8.进一步地，所述碳化系统包括四个碳化塔。
9.进一步地，所述碳化塔内设有气体分布器，气体分布器的高度高于进气口。
10.进一步地，所述碳化塔内侧壁面上设有ph值传感器和/或液位传感器，碳化塔内设
有循环泵。
11.进一步地，所述灰浆配制系统包括污泥灰仓、储水槽、分散剂储槽、灰浆配制槽；所述污泥灰仓、储水槽、分散剂储槽的出口端分别与灰浆配制槽的三个进口端连接；灰浆配制槽的出口端与一号振动筛的进口端连接。
12.进一步地，调浆系统包括灰浆储槽、钙浆储槽、调浆槽；所述一号振动筛的出口端与所述灰浆储槽进口端连接；所述灰浆储槽和钙浆储槽出口端分别与调浆槽进口端连接；所述调浆槽出口与所述磨浆机进口端连接。
13.进一步地，灰浆配制槽、灰浆储槽、钙浆储槽、调浆槽、缓冲槽、细料槽内分别设有搅拌器，搅拌器连接电机。
14.进一步地，所述成品储槽出口连接成品运输车。
15.进一步地，所述灰浆配制槽与一号振动筛之间、灰浆储槽与调浆槽之间、钙浆储槽与调浆槽之间、缓冲槽与细料槽之间、相邻两个碳化塔之间、碳化塔与成品储槽之间、成品储槽与成品运输车之间分别设有中转泵。
16.进一步地，一号振动筛、二号振动筛的筛网孔径为200目。
17.本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
18.(1)整个装置占地面积小，运行过程中操作简易、成本低廉，并且在常温条件下就能完成填料的制备，因此该套装置较为实用。
19.(2)二氧化碳气体进行反应是先通过气体分布器保持气体均匀分布，并以下进上出的形式进入碳化塔，而混合浆则以上进下出形式进入，因此两者保持对流，这充分保持二氧化碳和混合浆高效均匀混合反应。
20.(3)该装置利用污泥焚烧发电所产生的污泥灰这种固体废物，并利用氢氧化钙和二氧化碳这两种常见原材料与污泥灰浆进行反应制备应用于造纸的填料，该装置变废为宝，充分体现了废物资源利用的意义。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例中污泥灰改性用作造纸填料的装置的结构示意图。
22.其中：1：灰浆配制系统、1-1：污泥灰仓、1-2：储水槽、1-3：分散剂储槽、1-4：灰浆配制槽、2：一号振动筛、3：调浆系统、3-1：灰浆储槽、3-2：钙浆储槽、3-3：调浆槽、4：磨浆机、5：二号振动筛、6：缓冲槽、7：细料槽、8：碳化系统、8-1：一号碳化塔、8-2：二号碳化塔、8-3：三号碳化塔、8-4：四号碳化塔、8-5：二氧化碳储槽、8-6：气体分布器、8-7：ph值传感器、8-8：液位传感器、9：成品储槽、10：成品运输车。
具体实施方式
23.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
24.如图1所示，一种污泥灰改性用作造纸填料的装置，包括依次连接的灰浆配制系统1、一号振动筛2、调浆系统3、磨浆机4、二号振动筛5、缓冲槽6、细料槽7、碳化系统8、成品储槽9、成品运输车10。
25.灰浆配制系统1包括污泥灰仓1-1、储水槽1-2、分散剂储槽1-3、灰浆配制槽1-4。污
泥灰仓、储水槽、分散剂储槽的出口端分别与灰浆配制槽的三个进口端连接；灰浆配制槽的出口端与一号振动筛的进口端连接。污泥灰仓用于存储污泥灰，本实用新型装置所用污泥灰不仅适用于脱墨污泥通过焚烧所得的飞灰，还可以是制浆造纸污泥、造纸行业废水处理系统所产生的污泥、生活污水处理系统所产生的污泥通过焚烧所得的飞灰。储水槽用于存储清水，分散剂储槽用于存储分散剂。污泥灰仓、储水槽、分散剂储槽的原料需按一定配比混入灰浆配制槽，污泥灰、清水、分散剂的配比为25：75：1。污泥灰仓、储水槽、分散剂储槽的原料进料量分别通过螺旋称重、流量计量、流量计量的方式计量。灰浆配制槽内设有搅拌器，搅拌器连接电机，通过电机驱动搅拌器搅拌混合原料。灰浆配制槽与一号振动筛之间设有中转泵，通过泵将混合灰浆泵送至一号振动筛。一号振动筛筛网孔径为200目。
26.调浆系统包括灰浆储槽3-1、钙浆储槽3-2、调浆槽3-3。一号振动筛的出口端与灰浆储槽进口端连接，灰浆储槽的出口端、钙浆储槽的出口端分别与调浆槽进口端连接，调浆槽出口与磨浆机进口端连接。灰浆储槽用于存储过筛的灰浆，钙浆储槽用于存储氢氧化钙溶液。灰浆储槽和钙浆储槽的原料需按一定配比混入调浆槽，过筛灰浆和氢氧化钙溶液配比为1：1.5。灰浆储槽与调浆槽之间、钙浆储槽与调浆槽之间分别设有中转泵。灰浆储槽、钙浆储槽、调浆槽内分别设有搅拌器，搅拌器连接电机，通过搅拌器搅拌防止沉淀。
27.调浆槽出口与磨浆机进口端连接，磨浆机出口端与二号振动筛进口端连接，二号振动筛出口端与缓冲槽进口端连接，缓冲槽出口端与细料槽进口端连接。二号振动筛筛网孔径为200目。缓冲槽、细料槽内分别设有搅拌器，搅拌器连接电机。缓冲槽与细料槽之间设有中转泵，缓冲槽内的混合浆通过中转泵泵送至细料槽。
28.碳化系统包括一号碳化塔8-1、二号碳化塔8-2、三号碳化塔8-3、四号碳化塔8-4、二氧化碳缓冲槽8-5、气体分布器8-6、ph值传感器8-7、液位传感器8-8。细料槽出口端与一号碳化塔的浆料进口连接，浆料进口位于碳化塔的上端。一号碳化塔的出口端与二号碳化塔的浆料进口连接，出口端位于碳化塔的底部。二号碳化塔的出口端与三号碳化塔的浆料进口连接，三号碳化塔的出口端与四号碳化塔的进口连接，四号碳化塔的出口端与成品储槽的进口端连接。二氧化碳缓冲槽的出口端分别与一号碳化塔、二号碳化塔、三号碳化塔、四号碳化塔的进气口连接，进气口位于碳化塔下端。碳化塔内设有气体分布器，气体分布器的高度高于进气口。二氧化碳缓冲槽内的二氧化碳气体先通过气体分布器保持气体均匀分布，并以下进上出的形式进入碳化塔内，混合浆则以上进下出形式进入，两者保持对流，这将充分保持二氧化碳和混合浆高效均匀混合反应。每个碳化塔内侧壁面上设有ph值传感器和液位传感器。ph值传感器用于监控碳化反应是否达到终点，每个碳化塔内都设有循环泵，如没有达到终点，则浆状填料则继续在碳化塔内循环流动，直至反应完全。液位传感器用于监测碳化塔内浆液的液位高度。相邻两个碳化塔之间都设有中转泵，通过中转泵泵送浆液。
29.成品储槽出口连接成品运输车并由车辆运送至造纸车间填料加填系统。碳化塔与成品储槽之间、成品储槽与成品运输车之间分别设有中转泵。
30.利用本实用新型装置制备造纸填料的原理：
31.(1)将污泥灰仓内的污泥灰、储水槽内的清水、分散剂储槽内的分散剂以一定比例分别输送至灰浆配制槽，灰浆配制槽中搅拌器以100rpm的转速均匀混合灰浆，配制好的灰浆浓度控制在10％。
32.(2)配制好的灰浆通过中转泵泵送至一号振动筛，一号振动筛将过筛灰浆粒径控
制在200目内；输送的灰浆流量控制在20m3/h。
33.(3)过筛灰浆进入灰浆储槽，钙浆储槽中的氢氧化钙浓度控制在10％-30％，灰浆和钙浆按一定比例混合泵入调浆槽反应，调浆槽中搅拌器以100rpm的转速均匀混合混合浆。
34.(4)配制好的混合浆泵送至磨浆机进行磨浆，保持60％-85％的灰浆颗粒粒径小于等于2μm。
35.(5)过磨浆机的混合浆再次进入二号振动筛，将过筛灰浆粒径控制在200目内，过筛的混合浆进入缓冲槽，通过搅拌器以100-1000rpm的转速使得混合浆保持悬浮。
36.(6)缓冲槽中混合液进一步泵送至细料槽以备进入碳化系统，并在细料槽中通过搅拌器以100rpm的转速使得混合浆保持悬浮；
37.(7)来自细料槽中的混合浆以串联的形式先后流入四个碳化塔，并以上进下出的方式流入，同时二氧化碳缓冲槽中的二氧化碳以并联的形式分别从四个碳化塔底部泵入，并通过气体分布器保持和混合浆的充分碳化反应；碳化塔出口设计有ph值传感器，监控碳化反应是否达到终点，如没有达到终点，则浆状填料则继续在碳化塔内循环流动，直至反应完全。
38.(8)达标制备的浆状填料进入成品储槽，通过成品运输车运输送至造纸车间使用。
39.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种污泥灰改性用作造纸填料的装置，其特征在于，包括依次连接的灰浆配制系统、一号振动筛、调浆系统、磨浆机、二号振动筛、缓冲槽、细料槽、碳化系统、成品储槽；灰浆配制系统用于配制灰浆，调浆系统用于将灰浆与氢氧化钙溶液配置成混合浆；所述碳化系统包括多个碳化塔以及二氧化碳缓冲槽，多个碳化塔依次连接，所述细料槽的出口端与第一个碳化塔的浆料进口连接，浆料进口位于碳化塔上端；二氧化碳缓冲槽的出口端分别与多个碳化塔的进气口连接，进气口位于碳化塔下端；最后一个碳化塔的出口端与成品储槽的进口端连接。2.根据权利要求1所述的一种污泥灰改性用作造纸填料的装置，其特征在于，所述碳化系统包括四个碳化塔。3.根据权利要求1所述的一种污泥灰改性用作造纸填料的装置，其特征在于，所述碳化塔内设有气体分布器，气体分布器的高度高于进气口。4.根据权利要求1所述的一种污泥灰改性用作造纸填料的装置，其特征在于，所述碳化塔内侧壁面上设有ph值传感器和/或液位传感器，碳化塔内设有循环泵。5.根据权利要求1所述的一种污泥灰改性用作造纸填料的装置，其特征在于，所述灰浆配制系统包括污泥灰仓、储水槽、分散剂储槽、灰浆配制槽；所述污泥灰仓、储水槽、分散剂储槽的出口端分别与灰浆配制槽的三个进口端连接；灰浆配制槽的出口端与一号振动筛的进口端连接。6.根据权利要求5所述的一种污泥灰改性用作造纸填料的装置，其特征在于，调浆系统包括灰浆储槽、钙浆储槽、调浆槽；所述一号振动筛的出口端与所述灰浆储槽进口端连接；所述灰浆储槽和钙浆储槽出口端分别与调浆槽进口端连接；所述调浆槽出口与所述磨浆机进口端连接。7.根据权利要求6所述的一种污泥灰改性用作造纸填料的装置，其特征在于，灰浆配制槽、灰浆储槽、钙浆储槽、调浆槽、缓冲槽、细料槽内分别设有搅拌器，搅拌器连接电机。8.根据权利要求6所述的一种污泥灰改性用作造纸填料的装置，其特征在于，所述成品储槽出口连接成品运输车。9.根据权利要求8所述的一种污泥灰改性用作造纸填料的装置，其特征在于，所述灰浆配制槽与一号振动筛之间、灰浆储槽与调浆槽之间、钙浆储槽与调浆槽之间、缓冲槽与细料槽之间、相邻两个碳化塔之间、碳化塔与成品储槽之间、成品储槽与成品运输车之间分别设有中转泵。10.根据权利要求1所述的一种污泥灰改性用作造纸填料的装置，其特征在于，一号振动筛、二号振动筛的筛网孔径为200目。

技术总结

本实用新型公开了一种污泥灰改性用作造纸填料的装置，包括依次连接的灰浆配制系统、一号振动筛、调浆系统、磨浆机、二号振动筛、缓冲槽、细料槽、碳化系统、成品储槽；灰浆配制系统用于配制灰浆，调浆系统用于将灰浆与氢氧化钙溶液配置成混合浆；所述碳化系统包括多个碳化塔以及二氧化碳缓冲槽，多个碳化塔依次连接，所述细料槽的出口端与第一个碳化塔的浆料进口连接，浆料进口位于碳化塔上端；二氧化碳缓冲槽的出口端分别与多个碳化塔的进气口连接，进气口位于碳化塔下端；最后一个碳化塔的出口端与成品储槽的进口端连接。本实用新型装置可实现造纸污泥焚烧产物再利用，整体装置占据空间小、成本低廉、操作简单。操作简单。操作简单。