公布日：2023.01.17

申請日：2022.11.02

分類號：B01J2/20(2006.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C02F11/147(2019.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/12(2019.01)I;C02F9/00(2023.01)I;

C02F101/10(2006.01)N;C02F101/18(2006.01)N;C02F1/20(2006.01)N;C02F1/58(2006.01)N;C02F1/76(2006.01)N;C02F1/78(2006.01)N;C02F1/72(2006.01)N

摘要

一種咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒方法及其裝置，所述方法以氰乙酸與二甲脲為原料，以醋酐為脫水劑進(jìn)行一系列反應(yīng)制得咖啡因，將咖啡因生產(chǎn)排放的污泥，經(jīng)脫水后進(jìn)入污泥造粒工序、送入螺旋輸送擠壓機(jī)，制成污泥條，污泥條被切塊機(jī)構(gòu)切成塊狀，落入污泥造粒機(jī)構(gòu)中，所述污泥造粒機(jī)構(gòu)為一個旋轉(zhuǎn)的外筒、內(nèi)筒及螺旋滑道，落入污泥造粒機(jī)構(gòu)的塊狀污泥沿螺旋滑道滾落，并一路翻滾成顆粒狀，落入成品箱。本發(fā)明設(shè)置了螺旋滑道，延長污泥顆粒滾動整形過程，使污泥顆粒外形更加圓滑結(jié)實，受熱干燥時間長，保證污泥顆粒定型穩(wěn)定，品相好。本發(fā)明全部工序連續(xù)化生產(chǎn)，成品污泥顆粒均勻一致，提高了污泥造粒效率，也便于后續(xù)處理和應(yīng)用。

權(quán)利要求書

1.一種咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒方法，其特征是，所述方法以氰乙酸與二甲脲為原料，以醋酐為脫水劑進(jìn)行一系列反應(yīng)制得咖啡因，將咖啡因生產(chǎn)排放的污泥，經(jīng)脫水后進(jìn)入污泥造粒工序、送入螺旋輸送擠壓機(jī)，在螺旋輸送擠壓機(jī)的右端下部設(shè)有篩板，被擠壓的污泥經(jīng)過篩板的調(diào)制，制成污泥條，所述污泥條被切塊機(jī)構(gòu)切成塊狀，落入污泥造粒部分；所述污泥造粒部分為一個旋轉(zhuǎn)的外筒（10），所述外筒（10）內(nèi)套有一個直徑略小的內(nèi)筒（11），所述內(nèi)筒（11）的上部為接料凸丘（9），接料凸丘（9）的底面連接螺旋滑道（12），所述螺旋滑道（12）沿內(nèi)筒（11）外壁螺旋狀配置，旋轉(zhuǎn)若干圈后，其下部則逐漸彎曲進(jìn)入內(nèi)筒（11）中心并由此延伸出內(nèi)筒（11）的底部；落入污泥造粒部分的塊狀污泥從接料凸丘（9）滑落至底部后沿螺旋滑道（12）滾落，并一路翻滾成顆粒狀，落入成品箱（19）；所述外筒（10）和內(nèi)筒（11）的下端部旋轉(zhuǎn)支承在環(huán)形旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上；所述外筒（10）和內(nèi)筒（11）設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分包括環(huán)形大齒輪（13）和小齒輪（14），由小齒輪（14）驅(qū)動環(huán)形大齒輪（13）、并進(jìn)而帶動外筒（10）和內(nèi)筒（11）繞內(nèi)筒（11）中心線旋轉(zhuǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒方法，其特征是，在污泥造粒之前首先進(jìn)行無害化處理，除去亞硫酸根和氰根粒子，向咖啡因廢水中加入酸液，所述酸液選自稀鹽酸、稀硫酸或碳酸，酸液與亞硫酸根粒子發(fā)生反應(yīng)，然后進(jìn)行吹脫處理，得到除去亞硫酸根離子的溶液；向所述溶液中加入氧化劑，氧化劑選自雙氧水、次氯酸鈉或臭氧，氰根離子與氧化劑反應(yīng)，得到除去氰根離子的廢水，同時，也脫去了咖啡因廢水的顏色。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒方法，其特征是，在所述螺旋輸送擠壓機(jī)中增設(shè)第一干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)（6）和第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)（4），所述第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)（4）位于外筒（10）切塊機(jī)構(gòu)的上部，干粉劑為粉煤灰、生石灰或秸稈粉的粉狀混合物；所述第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)（4）通過料刷（28）的刷掃動作將干粉劑撒落在塊狀污泥的表面，以減少含水比例，利于塊狀污泥的滾動；所述第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)（4）的旋轉(zhuǎn)動力由第四電機(jī)（32）提供；所述第一干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)（6）位于螺旋輸送擠壓機(jī)的進(jìn)料端，其結(jié)構(gòu)與所述第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)（4）的結(jié)構(gòu)相同，由第三電機(jī)（31）驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，將干粉劑撒在進(jìn)入所述螺旋輸送擠壓機(jī)的污泥上，進(jìn)行拌合；所述干粉劑為生石灰和粉煤灰的粉狀混合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒方法，其特征是，增設(shè)熱風(fēng)干燥部分，所述熱風(fēng)干燥部分包括熱風(fēng)風(fēng)機(jī)（20）、插入內(nèi)筒（11）底部中心孔內(nèi)的熱風(fēng)管（21），所述熱風(fēng)管（21）將熱風(fēng)鼓入內(nèi)筒（11），在所述內(nèi)筒（11）的筒壁上設(shè)有密布的散熱風(fēng)小孔（26），吹出散熱風(fēng)小孔（26）的熱風(fēng)將塊狀污泥進(jìn)一步干燥定型。

5.一種咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒裝置，其特征是：包括底座(18)、污泥制條部分和污泥造粒部分，所述污泥制條部分將污泥擠壓成污泥條，污泥條再進(jìn)入污泥造粒部分制成顆粒；所述污泥造粒部分包括切塊機(jī)構(gòu)、接料凸丘（9）、外筒（10）、內(nèi)筒（11）、螺旋滑道（12）和成品箱（19）；所述外筒（10）和內(nèi)筒（11）設(shè)置在環(huán)形支座（29）上，所述內(nèi)筒（11）的外壁上設(shè)置螺旋滑道（12），所述螺旋滑道（12）的上端口與其上方接料凸丘（9）的底面出料口（903）吻接，螺旋滑道（12）的下端穿過內(nèi)筒（11）的筒壁吻接于位于內(nèi)筒中心的出料圓筒（33），從而將污泥顆粒導(dǎo)入成品箱（19）；切塊機(jī)構(gòu)設(shè)置在接料凸丘（9）的上方，其外周與外筒固定；所述外筒（10）和內(nèi)筒（11）的下端部支承在環(huán)形旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，并被第二電機(jī)（15）通過小齒輪（14）驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒裝置，其特征是：所述污泥制條部分包括螺旋輸送擠壓機(jī)、第一電機(jī)（1）和篩板（7），所述螺旋輸送擠壓機(jī)由第一電機(jī)（1）驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，其主軸上設(shè)有螺旋，所述螺旋的螺距由左向右逐漸變小，被擠壓的污泥經(jīng)過篩板（7）的調(diào)制，制成污泥條，落入污泥造粒部分；所述切塊機(jī)構(gòu)為輻射狀排列的切刀（8），所述切刀（8）為鋼絲，鋼絲的直徑為0.5-2毫米，數(shù)量為3-10個，間隔均布。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒裝置，其特征是，增設(shè)第一干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)（6）和第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)（4），所述第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)（4）位于外筒（10）的上部，包括送粉斗（602）、避風(fēng)閥（601）、撒粉筒（603），所述避風(fēng)閥（601）的上方連接送粉斗（602），下方連接撒粉筒（603），撒粉筒（603）內(nèi)設(shè)置4-10只料刷（28），所述料刷（28）將避風(fēng)閥（601）送入撒粉筒（603）內(nèi)的粉料散開、并撒在接料凸丘（9）上的污泥顆粒上；所述第一干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)（6）的結(jié)構(gòu)與第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)（4）相同，安裝在所述螺旋輸送擠壓機(jī)上進(jìn)料斗（2）的右側(cè)，所述第一干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)（6）由第三電機(jī)（31）驅(qū)動，將干粉劑撒在進(jìn)入所述螺旋輸送擠壓機(jī)的污泥上，進(jìn)行拌合。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒裝置，其特征是，所述環(huán)形支座（29）由蓋板（24）、滾珠（16）和底座（18）構(gòu)成，所述蓋板（24）和底座（18）均為環(huán)狀，在蓋板（24）和底座（18）相對的一面均設(shè)有環(huán)形凹槽，滾珠（16）即裝設(shè)于凹槽內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒裝置，其特征是，增設(shè)熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，熱風(fēng)干燥系統(tǒng)包括熱風(fēng)風(fēng)機(jī)（20）、熱風(fēng)管（21）和內(nèi)筒（11），所述內(nèi)筒（11）的筒壁上布滿均勻設(shè)置的散熱風(fēng)小孔（26），所述熱風(fēng)管（21）固定在底座（18）上，一端伸入到內(nèi)筒（11），另一端通過管路連接熱風(fēng)風(fēng)機(jī)（20），熱風(fēng)的溫度選擇55-85℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒裝置，其特征是，在所述篩板（7）的中心部位固設(shè)污泥顆粒（30）均勻度調(diào)節(jié)件，所述污泥顆粒（30）均勻度調(diào)節(jié)件為空心半球（17），其球心位于內(nèi)筒（11）中心線的延長線上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒方法及其裝置，所述技術(shù)能夠以污泥為原料，通過連續(xù)地旋轉(zhuǎn)或滾動，將污泥制備成顆粒狀，以解決污泥不便儲存運(yùn)輸和使用的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒方法，所述方法以氰乙酸與二甲脲為原料，以醋酐為脫水劑進(jìn)行一系列反應(yīng)制得咖啡因，將咖啡因生產(chǎn)排放的污泥，經(jīng)脫水后進(jìn)入污泥造粒工序、送入螺旋輸送擠壓機(jī)，在螺旋輸送擠壓機(jī)的右端下部設(shè)有篩板，被擠壓的污泥經(jīng)過篩板的調(diào)制，制成污泥條，所述污泥條被切塊機(jī)構(gòu)切成塊狀，落入污泥造粒機(jī)構(gòu)中，所述污泥造粒機(jī)構(gòu)為一個旋轉(zhuǎn)的外筒和內(nèi)筒，外筒內(nèi)套有一個直徑略小的內(nèi)筒，內(nèi)筒的上部為接料凸丘，接料凸丘為頂部稍尖的球缺狀，接料凸丘的底面連接螺旋滑道，所述螺旋滑道沿內(nèi)筒外壁螺旋狀配置，旋轉(zhuǎn)若干圈后，其下部則逐漸彎曲進(jìn)入內(nèi)筒中心并由此延伸出內(nèi)筒的底部；落入污泥造粒機(jī)構(gòu)的塊狀污泥從接料凸丘滑落至底部后沿螺旋滑道滾落，并一路翻滾成顆粒狀，落入成品箱；所述外筒和內(nèi)筒的下端部旋轉(zhuǎn)支承在環(huán)形旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上；所述外筒和內(nèi)筒設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分包括環(huán)形大齒輪和小齒輪，由小齒輪驅(qū)動環(huán)形大齒輪、并進(jìn)而帶動外筒和內(nèi)筒繞內(nèi)筒中心線旋轉(zhuǎn)。

上述咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒方法，在污泥造粒之前首先進(jìn)行無害化處理，除去亞硫酸根和氰根粒子，向咖啡因廢水中加入酸液，所述酸液選自稀鹽酸、稀硫酸或碳酸，酸液與亞硫酸根粒子發(fā)生反應(yīng)，然后進(jìn)行吹脫處理，得到除去亞硫酸根離子的溶液；向所述溶液中加入氧化劑，氧化劑選自雙氧水、次氯酸鈉或臭氧，氰根離子與氧化劑反應(yīng)，得到除去氰根離子的廢水，同時，也脫去了咖啡因廢水的顏色。

上述咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒方法，在所述螺旋輸送擠壓機(jī)中增設(shè)第一干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)和第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)，所述第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)位于外筒切塊機(jī)構(gòu)的上部，干粉劑為粉煤灰、生石灰或秸稈粉的粉狀混合物；所述第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)通過料刷的刷掃動作將干粉劑撒落在塊狀污泥的表面，以減少含水比例，利于塊狀污泥的滾動；所述第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)動力由第四電機(jī)提供；所述第一干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)位于螺旋輸送擠壓機(jī)的進(jìn)料端，其結(jié)構(gòu)與所述第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，由第三電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，將干粉劑撒在進(jìn)入所述螺旋輸送擠壓機(jī)的污泥上，進(jìn)行拌合；所述干粉劑為生石灰和粉煤灰的粉狀混合物。

上述咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒方法，增設(shè)熱風(fēng)干燥部分，所述熱風(fēng)干燥部分包括熱風(fēng)風(fēng)機(jī)、插入內(nèi)筒底部中心孔內(nèi)的熱風(fēng)管，所述熱風(fēng)管將熱風(fēng)鼓入內(nèi)筒，在所述內(nèi)筒的筒壁上設(shè)有密布的散熱風(fēng)小孔，吹出散熱風(fēng)小孔的熱風(fēng)將塊狀污泥進(jìn)一步干燥定型。

一種咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒機(jī)構(gòu)，包括底座、污泥制條部分和污泥造粒部分，所述污泥制條部分將污泥擠壓成污泥條，污泥條再進(jìn)入污泥造粒部分制成顆粒；所述污泥造粒部分包括切塊機(jī)構(gòu)、接料凸丘、外筒、內(nèi)筒、螺旋滑道和成品箱；所述外筒和內(nèi)筒設(shè)置在環(huán)形支座上，內(nèi)筒的外壁上設(shè)置螺旋滑道，所述螺旋滑道的上端口與其上方接料凸丘的底面吻接，螺旋滑道的下端穿過內(nèi)筒的筒壁吻接于位于內(nèi)筒中心的出料圓筒，從而將污泥顆粒導(dǎo)入成品箱；切塊機(jī)構(gòu)設(shè)置在接料凸丘的上方，其外周與外筒固定；所述外筒和內(nèi)筒的下端部旋轉(zhuǎn)支承在環(huán)形旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，并被第二電機(jī)通過小齒輪驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。

上述咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒機(jī)構(gòu)，所述污泥制條部分包括螺旋輸送擠壓機(jī)、第一電機(jī)和篩板，所述螺旋輸送擠壓機(jī)由第一電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，其主軸上設(shè)有螺旋，所述螺旋的螺距由左向右逐漸變小，被擠壓的污泥經(jīng)過篩板的調(diào)制，制成污泥條，落入污泥造粒部分；所述切塊機(jī)構(gòu)為輻射狀排列的切刀，所述切刀為鋼絲，鋼絲的直徑為0.5-2毫米，數(shù)量為3-10個，間隔均布。

上述咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒機(jī)構(gòu)，增設(shè)第一干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)和第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)，所述第一干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)位于外筒的上部，包括送粉斗、避風(fēng)閥、撒粉筒，所述避風(fēng)閥的上方連接送粉斗，下方連接撒粉筒，撒粉筒內(nèi)設(shè)置4-10只料刷，所述料刷將避風(fēng)閥送入撒粉筒內(nèi)的粉料散開、并撒在接料凸丘上的污泥顆粒上；所述第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與第一干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)相同，安裝在所述螺旋輸送擠壓機(jī)上進(jìn)料斗的右側(cè)，所述第一干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)由第三電機(jī)驅(qū)動，第二干粉劑撒粉機(jī)構(gòu)由第四電機(jī)驅(qū)動，將干粉劑撒在進(jìn)入所述螺旋輸送擠壓機(jī)的污泥上，進(jìn)行拌合。

上述咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒機(jī)構(gòu)，所述環(huán)形支座由蓋板、滾珠和底座構(gòu)成，所述蓋板和底座均為環(huán)狀，在蓋板和底座相對的一面均設(shè)有環(huán)形凹槽，滾珠即裝設(shè)于凹槽內(nèi)。

上述咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒機(jī)構(gòu)，增設(shè)熱風(fēng)干燥系統(tǒng)，熱風(fēng)干燥系統(tǒng)包括熱風(fēng)風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)管和內(nèi)筒的筒壁上布滿均勻設(shè)有的散熱風(fēng)小孔，所述熱風(fēng)管固定在底座上，一端伸入到內(nèi)筒中，另一端通過管路連接熱風(fēng)風(fēng)機(jī)，熱風(fēng)的溫度選擇55-85℃。上述咖啡因生產(chǎn)中的污泥造粒機(jī)構(gòu)，在篩板的中心部位固設(shè)污泥顆粒均勻度調(diào)節(jié)件，所述污泥顆粒均勻度調(diào)節(jié)件為空心半球，其球心位于內(nèi)筒中心線的延長線上。

有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：A、全部工序自動化，包括送料、送粉、切割、滾動、加熱、干燥、定型、直至落入成品箱，實現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn)；B、本發(fā)明設(shè)有撒粉機(jī)構(gòu)，可以對污泥進(jìn)行吸水、干燥、減少含水量，使污泥顆粒干濕適宜，易于定型、表觀質(zhì)量穩(wěn)定；C、本發(fā)明設(shè)置了螺旋滑道，延長污泥顆粒滾動整形過程，使污泥顆粒外形更加圓滑結(jié)實，受熱干燥時間長，保證污泥顆粒定型穩(wěn)定；D、成品污泥顆粒均勻一致，品相好，便于后續(xù)處理及應(yīng)用；E、本發(fā)明所提供的污泥造粒裝置操作便捷，空間占用面積小，可連續(xù)化自動生產(chǎn)，大大提高了污泥造粒的生產(chǎn)效率。

（發(fā)明人：韓峰;周英壯;郭少卿;張騰;李小宋;張劍）