CN103791505A - 一种化工废弃物处置*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化工废弃物处置***，包括废弃物储罐、初级焚烧装置和水泥回转窑，废弃物储罐与初级焚烧装置之间连接有输送计量装置。初级焚烧装置为气化炉，气化炉底部设有残渣下料口，上部设有尾气出口。水泥回转窑包括依次连接的分解炉、窑尾烟气室和回转窑，气化炉的尾气出口通过管道将尾气分别接入这三个装置。本发明利用已有的水泥回转窑***，仅需增加初级焚烧装置，即可在对水泥窑***工况和水泥产品质量无影响的前提下，实现多种化工废弃物的彻底无害化处理；气化炉排出的尾气具有部分热值可供给窑***，尾气进入回转窑***后可在极高温度下彻底氧化，无二次污染废气排放。
Description
技术领域
本发明涉及处理化工废弃物的装置，具体为一种化工废弃物处置***。
背景技术
在现代化工业的生产过程中，不可避免会产生各种废弃物，其中化工行业产生的废弃物具有种类繁多、成分复杂等特性，一些还具有毒性、腐蚀性、易燃易爆性等危险因素。对化工废弃物进行合理处置具有极其重要的意义。
对于化工废弃物的处理，传统工艺通常分为物理方法和化学方法。物理方法对液态废弃物来说主要有离心分离、膜分离、吸附法等，对固态和半固态废弃物来说主要有填埋、固化等；化学方法如化学氧化法、光催化氧化法等。近年来还出现了生物处理方法如活性污泥法、生物膜法等。这些方法虽然效果良好，但是耗时长、成本高、技术路线复杂，而且一般无法彻底消除污染物。
另外一种处理途径主要就是焚烧法。但现有工艺路线中常用的焚烧炉设计温度太低，无法达到彻底消除污染的目的。或是建设高温焚烧***，投入及运行成本较高，不适合推广使用。
水泥窑***处理化工废弃物具有很多优势。其窑内气体温度最高可达2000℃，固态物料温度可达1450℃，此温度远高于绝大多数废弃物的分解温度；气体和固体物料停留时间均较长，且窑内气固两相均处于充分运动状态，有利于充分燃烧和彻底分解；焚烧产生的热量可替代部分燃料，焚烧固体残渣可被水泥熟料固化。在此工艺条件下进行处理，基本可实现污染彻底消除。
利用水泥窑***处理化工废弃物，不仅可以实现无害化处理，有利于生态保护，在产能过剩、国家要求节能降耗的大环境下，这也是水泥行业发展的新途径。
之前存在的利用水泥回转窑来处理废弃物的工艺主要为直接将废弃物投入水泥窑***中。中国专利公开号为CN1259638、CN1495382、CN1495383的发明专利所述处理废弃物的方法，均为直接将液态或固态废弃物直接投入窑***中。授权公告号为CN102718422B的中国发明专利公开了一种处理废液的方法，主要途径是将废液通过雾化喷枪直接加入新型干法水泥窑***的分解炉中进行焚烧处理。
直接将化工废弃物投入窑***存在如下问题：1、化工废弃物中一般都含有较多的水分，将其直接投入窑***内会对窑内温度产生影响，甚至影响窑***的正常生产工况；2、化工废弃物中所含有的复杂成分主要可分为有机和无机两类，有机组分在高温条件下可以彻底焚烧，但无机成分中对水泥生产有利的组分（如Ca、Si等元素）和有害的组分（如Na、Mg、Cl等元素）均会进入窑***内，会在窑内产生富集，还会增加窑内结皮结圈等现象，严重影响窑***的正常生产操作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种化工废弃物处置***，该***利用初级焚烧装置和新型干法水泥窑***结合，在不产生二次污染，并对水泥窑***无影响的前提下，能够对常规方法无法进一步处理的多种化工废弃物进行无害化焚烧，实现污染的彻底消除。
本发明所述的一种化工废弃物处置***，包括废弃物储罐、初级焚烧装置和水泥回转窑，废弃物储罐与初级焚烧装置之间连接有输送计量装置。
所述初级焚烧装置为气化炉，气化炉底部设有残渣下料口，上部设有尾气出口。
所述水泥回转窑包括依次连接的分解炉、窑尾烟气室和回转窑，气化炉的尾气出口通过管道将尾气分别接入这三个装置。
所述废弃物储罐为密封罐体，顶部设有放气阀，放气阀处接有压力表，放气阀通过管路连接至初级焚烧装置。
所述输送计量装置设有称重计量设备，输送线路完全密闭。
本发明的有益效果是：
1. 利用已有的水泥回转窑***，仅需增加初级焚烧装置，即可在对水泥窑***工况和水泥产品质量无影响的前提下，实现多种化工废弃物的彻底无害化处理，工艺简单，投入较小。
2. 废弃物输送路线实现完全密闭输送，对厂区环境无污染；
3.气化炉排出的尾气具有部分热值可供给窑***，尾气进入回转窑***后可在极高温度下彻底氧化，无二次污染废气排放；
4.气化炉排出残渣可提纯为盐类副产物，不具提纯价值的可进行活性调节，配入水泥中作为混合材。
附图说明
图1为本发明中化工废弃物处理***结构示意图。
图2为本发明中处理流程框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述的处理方法进行详细说明。
如图1所示，本发明的化工废弃物处置***主要包括：废弃物贮存中转罐1，压力表2，放气阀3，输送计量装置4，气化炉5，热解尾气出口6，残渣下料口7，分解炉8，窑尾烟气室9，回转窑10。
废弃物储罐1为密封罐体，顶部设有放气阀3，放气阀3处接有压力表2，放气阀通过管路连接至初级焚烧装置5。气化炉底部设有残渣下料口，上部设有尾气出口。水泥回转窑由依次连接的分解炉8、窑尾烟气室9和回转窑10组成，气化炉的尾气出口6通过管道将尾气分别接入这三个装置。
结合图1所示，可具体描述处理化工废弃物的方法步骤如下：
首先要对处理的不同种类或不同批次的废弃物进行成分分析以及热值分析，进而确定投料量。
将废弃物投入储罐1中进行中转贮存待用。所述储罐1上端设有压力表2，用于监控罐内可挥发气体压力。放气阀3由管路接入气化炉5，由于焚烧***处于负压操作，故可将储罐1内易挥发气体吸入炉内进行焚烧处理，不会产生异味外泄。
所述储罐1通过输送计量装置4进行投料并控制投料量，将废弃物通过完全密闭路线输送至气化炉5中进行初级焚烧。
所述气化炉5的温度控制可灵活调控，通常控制在700℃左右，使废弃物进行热解并产生具有一定温度和热值的热解尾气。
热解尾气出口6接入水泥回转窑***，设有三处接入点，分别为：A接入点通分解炉8，可提供最高达1400℃的气体温度，；B接入点通窑尾烟气室9，可提供最高达1200℃的气体温度；C接入点通回转窑10，可提供最高达2000℃的气体温度。在如此高的温度下，尾气内有害物质的破坏去除率（DRE）可达99.999%。
残渣下料口7排出的焚烧残渣进行取样分析。若其含盐纯度较高可进行提纯，作为副产物；若其不具提纯价值，可进行活性调节，然后直接进行粉磨用作混合材。
采用上述方法，可概括为图2所示流程框图，可采用不同化工废弃物进行试验，实施例如下。
实施例1
以一种液态化工废弃物进行试验，其含水量为53%，含有的主要盐类为：NaCl，Na3PO4，Na4P2O7，含有的主要成分以元素形式表示如下：Na元素14.25%，P元素11.80%，Cl元素2.31%，S元素0.91%。
将该废弃物投入储罐1内，该液态废弃物为低粘度废液，选用常规螺杆泵输送，通过计量装置控制废液投料量分别为0、1、3、5t/h，将其投入初级焚烧装置气化炉5，以700℃温度进行焚烧，并将尾气通入回转窑***进行高温焚烧，废渣收集后分析成分，判断其不具有提纯价值，粉磨后作为混合材。
实施例2
以一种半固态化工废弃物进行试验，其含水量为27%，含有的主要盐类为：NaCl，Na3PO4，Na4P2O7，含有的主要成分以元素形式表示如下：Na元素22.09%，P元素18.29%，Cl元素3.58%，S元素1.41%。
将该废弃物投入储罐1内，该半固态废弃物粘度较高，选用高粘度泵输送，通过计量装置调节投料量分别为0、1、2、3t/h，将其投入初级焚烧装置气化炉5，以700℃进行焚烧，并将尾气通入回转窑***进行高温焚烧，废渣收集后分析成分，判断其不具有提纯价值，粉磨后作为混合材。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的具体实施示例。针对不同形态的化工废弃物（包括固态、液态、半固态等）的处理，均可采用本专利所述方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，对设备选型、投料方式还可以有若干不同改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种化工废弃物处置***，其特征在于，包括废弃物储罐（1）、初级焚烧装置（5）和水泥回转窑，废弃物储罐（1）与初级焚烧装置（5）之间连接有输送计量装置（4）。
2.根据权利要求1所述的化工废弃物处置***，其特征在于，所述初级焚烧装置（5）为气化炉，气化炉底部设有残渣下料口（7），上部设有尾气出口（6）。
3.根据权利要求2所述的化工废弃物处置***，其特征在于，所述水泥回转窑包括依次连接的分解炉（8）、窑尾烟气室（9）和回转窑（10），气化炉的尾气出口（6）通过管道将尾气分别接入这三个装置。
4.根据权利要求1、2或3所述的化工废弃物处置***，其特征在于，所述废弃物储罐（1）为密封罐体，顶部设有放气阀（3），放气阀（3）处接有压力表（2），放气阀通过管路连接至初级焚烧装置（5）。
5.根据权利要求1、2或3所述的化工废弃物处置***，其特征在于，所述输送计量装置设有称重计量设备。
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