[发明专利]PTA氧化残渣及污泥综合利用系统及方法

权利要求书

1.一种PTA氧化残渣及污泥综合利用系统，其特征在于包括加热溶解单元、冷却结晶单元、过滤脱水单元、精馏单元、污泥进料单元、污泥焚烧单元、余热利用单元、尾气净化单元；通过热溶解单元、冷却结晶单元、过滤脱水单元、精馏单元将PTA氧化残渣中的粗苯甲酸精制成工业级苯甲酸；将精馏单元中产生的精馏残渣与PTA污泥通过污泥进料单元进料至污泥焚烧单元中进行焚烧，利用焚烧产生高热量供精馏单元、加热溶解单元、过滤脱水单元使用，同时回收焚烧后灰渣中的氧化钴锰；

所述污泥焚烧单元包括特种流化床焚烧炉；所述特种流化床焚烧炉顶部有二燃室，在流化床悬浮段布置有一次风，在焚烧炉的稀相区底部布置有二次风，在流化床悬浮段中添加平均粒径0.5-1mm的石灰石，焚烧炉采用布风板和水冷风室，在布风板上布置风帽，在布风板上设有排渣口，经过高温焚烧后的灰渣从冷渣器排出，冷渣器采用水冷方式冷却排渣；

余热利用单元包括导热油炉和蒸汽发生器；所述导热油炉通过特种流化床焚烧炉出来的烟气加热导热油由高温油泵输送到精馏单元作为热源，再回到导热油炉加热，形成一个循环的加热系统；所述导热油炉设置旁路，旁路上安装所述蒸汽发生器，蒸汽发生器由管层导热油部分及壳层软水两部分组成，部分或全部导热油可以从旁路进入管层导热油部分,使壳层软水产生蒸汽送至加热溶解单元、过滤脱水单元作为热源利用；

尾气净化单元包括急冷塔、活性炭、袋式除尘器；在急冷塔中，烟气与雾化喷淋水直接接触进行降温；通过活性炭吸附从烟气中去除二噁英类物质；袋式除尘器拦截烟气中的粉尘，并以飞灰的形式排出；

精馏残渣与 PTA污泥按1-3:1的比例加入到特种流化床焚烧炉；

污泥进料单元通过使用管链输送机将精馏残渣送至料斗，经螺旋输送机给料送入特种流化床焚烧炉，通过柱塞泵将PTA污泥打到特种流化床焚烧炉中完成进料；给料采用调速控制，PTA污泥与精馏残渣分别进料，无需预先混合。

2.根据权利要求1所述的PTA氧化残渣及污泥综合利用系统，其特征在于加热溶解单元包括加热溶解釜，将氧化残渣、水混合加入到加热溶解釜中加热后进行固液分离；冷却结晶单元包括结晶罐，将加热溶解釜的滤液加入结晶罐，冷却结晶后进行固液分离；过滤脱水单元将冷却结晶单元的浆料固液分离得到粗苯甲酸经过脱水后进入精馏塔进行精馏，精馏塔顶出来的为工业苯甲酸成品，精馏塔底出料为精馏残渣。

3.一种根据权利要求1-2任一所述的PTA氧化残渣及污泥综合利用系统的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将氧化残渣和水以1:2-4的比例加入到加热溶解釜中，对加热溶解釜加热至90～100℃，然后通过过滤机进行固液分离，滤液进入结晶罐，经过冷却结晶的浆料再次进行固液分离，滤液进行树脂吸附和解析，两次过滤得到的固体经过脱水后进入精馏塔进行精馏，精馏塔顶出来的为工业苯甲酸成品，精馏塔底出料为精馏残渣；

（2）将精馏残渣研磨成细粉状，通过管链输送机送至料斗，经螺旋输送机给料特种流化床焚烧炉，将PTA污泥用柱塞泵打到特种流化床焚烧炉，精馏残渣与PTA污泥按1-3:1的比例加入到特种流化床焚烧炉，给料系统采用调速控制；

（3）PTA污泥与精馏残渣分别进料，无需预先混合，进入焚烧炉后，与一次风混合燃烧，一次风进入流化床悬浮段，悬浮段温度达到 1100℃以上，在焚烧炉稀相区底部布置有二次风，保证流动层温度的均匀和物料的充分完全燃烧，同时在流化床中添加了平均粒径0.5-1mm的石灰石作为脱酸剂进行脱酸处理，焚烧炉采用布风板和水冷风室，在布风板上布置了风帽，在布风板上设有排渣口，焚烧后的灰渣，从冷渣器排出，冷渣器采用水冷方式冷却至150℃以下排渣；

（4）余热利用单元由导热油炉和蒸汽发生器组成，特种流化床焚烧炉出来的烟气进入导热油炉，与导热油进行换热，加热后的导热油被高温油泵输送到苯甲酸精馏塔作为热源，再回到导热油炉加热，形成一个循环的加热系统，导热油炉设置旁路，旁路上安装蒸汽发生器，当导热油富余时，部分或全部导热油从旁路进入蒸汽发生器，导热油部分为高温导热油进入蒸汽发生器的管束内，将热量传递给管外壳程里的壳层软水，产生蒸汽送至加热溶解单元和脱水单元作为热源利用；

（5）导热油炉出口烟气进入尾气净化单元的急冷塔，在急冷塔中，高温烟气与雾化喷淋水直接接触迅速降温，烟气可以在1秒钟内迅速由500℃降至200℃，通过活性炭吸附去除烟气中可能再生的二噁英类物质，在袋式除尘器中，烟气中的粉尘被拦截后从烟气中去除，并以飞灰的形式从系统排出，被净化的烟气从除尘器排出，烟气排入大气。