CN103978007A - 一种流化床式铬渣热解无害化工艺 - Google Patents

一种流化床式铬渣热解无害化工艺 Download PDF

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Abstract

本发明是一种流化床式铬渣热解无害化工艺，其特征在于：将生物质与铬渣分别投放到高温流化床热解炉中，生物质在此过程中快速熔融热解并释放出大量热解气体，将Cr(VI)还原。同时热解残炭流化过程中附着在铬渣表面，保护铬渣中还原的Cr(III)不被二次氧化。而铬渣也将产生的热解气进行有效的催化裂解，避免大量高污染焦油气的产生。相比传统的热解工艺，本工艺大大缩短了停留时间，同时可产生高热值的能源尾气，避免了尾气的处理处置。

Description

一种流化床式铬渣热解无害化工艺
技术领域
本发明是一种流化床式铬渣热解无害化工艺，通过工艺控制，可将铬渣中Cr(VI)高效还原的同时，大大缩短反应时间，同时尾气可以被作为能源利用，节约能源的同时，避免了尾气治理。本发明属于环境保护技术领域。 
背景技术
铬渣是重铬酸盐生产过程中排放的副产物。因其中含有水溶性Cr(VI)而具有极大的毒性，如果不经过处理而露天堆放，对地下水源、河流或海域会造成不同程度的污染，严重的危害人体健康和动植物的生长。 
总体来说，目前铬渣的解毒方法（即将毒性高的Cr(VI)变为Cr(III)）分为湿法解毒和干法解毒两大类。湿法是将通过添加还原剂将铬渣中Cr6+在液相还原解毒的方法。但该法试剂消耗大，成本高，目前还难以大规模用于治理铬渣。 
干法解毒既是通过高温还原性气氛的强还原作用使铬渣中Cr(VI)还原为Cr(III)达到解毒的目的。传统的干法治理是用碳做还原剂，再还原性气氛中加热至1000℃左右把有毒的Cr6+还原成无毒的Cr6+，该法已经大规模应用于铬渣的治理，有一定经济效益，但处理过程中伴有二次粉尘污染，且投资成本高，能耗大。 
专利申请号200710041125.9介绍了一种利用热解技术处理铬渣的工艺。该工艺将利用污泥在高温缺氧条件下将铬渣中Cr(VI)还原，该工艺以废治废，且将反应温度降低，大大减少了成本。但该工艺有诸多缺陷，一方面工艺采用回转窑工艺，物料在窑中停留时间较长，因此处理效率较低。另一方面，由于该工艺将有机物与铬渣在低温区混合，二者向高温区移动过程中，污泥中有机质将不断产生焦油气而顺着气流进入尾气，而焦油气中含有大量诸如多环芳烃等致癌物，且在冷却过程中容易以PM2.5的形式排出，其危害极大，因此需对尾气进行二次处理。此外，该工艺中有机质所产生的焦油气被高温气流稀释，导致气流中还原性气体浓度降低，还原气氛不强，使得Cr(VI)还原效率降低。 
发明内容
针对现有技术的不足，本发明是一种新型的铬渣热解处理方法，通过工艺控制，可将铬渣中Cr(VI)高效还原的同时，大大缩短反应时间，同时尾气可以被作为能源利用，节约能源的同时，避免了尾气治理。 
本工艺技术方案为：将生物质与铬渣分别投放到高温流化床热解炉中，生物质在此过程中快速熔融热解并释放出大量热解气体，将Cr(VI)还原。同时热解残炭流化过程中附着在铬渣表面，保护铬渣中还原的Cr(III)不被二次氧化。而铬渣也将产生的热解气进行有效的催化裂解，避免大量高污染焦油气的产生。 
本发明的方法具体包括以下步骤： 
1. 将铬渣破碎，收集粒径在0.5-3mm的颗粒，从顶部铬渣进料口输送至热解炉中。经过流化层，与热解气体发生反应，Cr(VI)被还原。同时热解残炭流化过程中附着在铬渣表面，保护铬渣中还原的Cr(III)不被二次氧化。铬渣最后从出料口流出进入冷却设备，水冷后迅速冷却至200℃以下排放。同时控制冷却设备出口处的气压稳定在-0.5~50kPa范围内；
2. 生物质从铬渣进料口下侧进入流化床热解炉，迅速熔融热解并分现在铬渣颗粒表面，同时释放出大量热解气体。控制生物质与铬渣的质量比为：生物质：铬渣=（0.3-0.7）：1；
3. 在还原燃烧炉中控制空气过剩系数小于1，产生的高温气流温度在550~800℃，氧气含量<0.5%，从而对铬渣污泥混合物进行有效热解。高温气流从流化床热解炉底部进入，加热流化床，使流化床温度在450~600℃。随后高温气流与释放出的热解气进入尾气，经过除尘工艺后，部分气体作为还原燃烧炉热源及燃料源，部分气体作为燃料气进一步利用。
相比传统的热解处理方法，本方法有如下优势： 
1. 铬渣在流化床停留时间较短，因此大大缩短了反应时间，提高了反应效率；
2. 铬渣在流化床内能够充分催化裂解生物质产生的焦油气，改善了热解气的燃烧性能，时期更容易被二次利用。部分含有热解气的尾气可作为能源加热流化床，降低了化石能源的消耗；
3. 尾气含有具有良好燃烧性能的热解气，可以二次利用，实现了资源化，同时节省了尾气的处理投资；
4. 与传统热解工艺不同，由于铬渣在流化床内传热效率较差，因此其带走的热量较少，而同时也减少了铬渣的冷却时间，降低了Cr(III)被二次氧化的可能性。同时流化床可使生物质附着在铬渣表面，进一步确保Cr(III)不被二次氧化。
附图说明
图1是工艺流程示意图。
具体实施实例如下：
1. 将铬渣破碎，收集粒径在0.5-3mm的颗粒，从顶部铬渣进料口输送至热解炉中。经过流化层，与热解气体发生反应，Cr(VI)被还原。同时热解残炭流化过程中附着在铬渣表面，保护铬渣中还原的Cr(III)不被二次氧化。铬渣最后从出料口流出，水冷后迅速冷却至200℃以下排放；
2. 生物质从铬渣进料口下侧进入流化床热解炉，迅速熔融热解并分现在铬渣颗粒表面，同时释放出大量热解气体。控制生物质与铬渣的质量比为：生物质：铬渣=0.3：1；
3. 在还原燃烧炉中控制空气过剩系数小于1，产生的高温气流温度在600~800℃，氧气含量<0.5%，从而对铬渣污泥混合物进行有效热解。高温气流从流化床热解炉底部进入，加热流化床，使流化床温度在500~600℃。随后高温气流与释放出的热解气进入尾气，经过除尘工艺后，部分气体作为还原燃烧炉热源及燃料源，部分气体作为燃料气进一步利用；
4.使用国标GB 5086.2水平振荡法对处理后铬渣进行毒性浸出试验，测得水溶性铬为0.01mg/L，大大低于国标GB 5085.3危险废物上限1.5mg/L。铬渣在流化床内平均停留时间不超过3min，大大低于常规回转窑的30min。
  
实例2：
1. 将铬渣破碎，收集粒径在0.5-3mm的颗粒，从顶部铬渣进料口输送至热解炉中。经过流化层，与热解气体发生反应，Cr(VI)被还原。同时热解残炭流化过程中附着在铬渣表面，保护铬渣中还原的Cr(III)不被二次氧化。铬渣最后从出料口流出，水冷后迅速冷却至200℃以下排放；
2. 生物质从铬渣进料口下侧进入流化床热解炉，迅速熔融热解并分现在铬渣颗粒表面，同时释放出大量热解气体。控制生物质与铬渣的质量比为：生物质：铬渣=0.7：1；
3. 在还原燃烧炉中控制空气过剩系数小于1，产生的高温气流温度在550~650℃，氧气含量<0.5%，从而对铬渣污泥混合物进行有效热解。高温气流从流化床热解炉底部进入，加热流化床，使流化床温度在450~550℃。随后高温气流与释放出的热解气进入尾气，经过除尘工艺后，部分气体作为还原燃烧炉热源及燃料源，部分气体作为燃料气进一步利用；
4.使用国标GB 5086.2水平振荡法对处理后铬渣进行毒性浸出试验，测得水溶性铬为0.01mg/L，大大低于国标GB 5085.3危险废物上限1.5mg/L。铬渣在流化床内平均停留时间不超过3min，大大低于常规回转窑的30min。
  

Claims (3)

1.一种流化床式铬渣热解无害化工艺，其特征在于：将生物质与铬渣分别投放到高温流化床热解炉中，生物质在此过程中快速熔融热解并释放出大量热解气体，将Cr(VI)还原；
同时热解残炭流化过程中附着在铬渣表面，保护铬渣中还原的Cr(III)不被二次氧化；相比传统的热解工艺，本工艺大大缩短了停留时间，同时可产生高热值的能源尾气，避免了尾气的处理处置。
2.根据权利要求1所述的一种流化床式铬渣热解无害化工艺，包括如下步骤：
（1）将铬渣破碎，收集粒径在0.5-3mm的颗粒，从顶部铬渣进料口输送至热解炉中；经过流化层，与热解气体发生反应，Cr(VI)被还原；同时热解残炭流化过程中附着在铬渣表面，保护铬渣中还原的Cr(III)不被二次氧化；铬渣最后从底部出料口流出进入冷却设备，水冷后迅速冷却至200℃以下排放；同时控制冷却设备出口处的气压稳定在-0.5~50kPa范围内；
（2）生物质从铬渣进料口下侧的生物质进料口进入流化床热解炉，迅速熔融热解并分现在铬渣颗粒表面，同时释放出大量热解气体；控制生物质与铬渣的质量比为：生物质：铬渣=（0.3-0.7）：1；
（3）在还原燃烧炉中控制空气过剩系数小于1，产生的高温气流温度在550~800℃，氧气含量<0.5%，从而对铬渣污泥混合物进行有效热解；高温气流从流化床热解炉底部进入，加热流化床，使流化床温度在450~600℃；随后高温气流与释放出的热解气通过出气口流出，经过除尘工艺后，部分气体作为还原燃烧炉热源及燃料源，部分气体作为燃料气进一步利用。
3.根据权利要求2所述的一种流化床式铬渣热解无害化工艺，其特征在于，所用生物质泛指各种有机废弃物，包括厨余垃圾，污泥，食品水产废弃物，农、林、畜、水产废弃物等等。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105524639A (zh) * 2016-01-19 2016-04-27 青岛理工大学 一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法
CN105524640A (zh) * 2016-01-19 2016-04-27 青岛理工大学 一种利用无氯塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法
CN105537244A (zh) * 2016-01-19 2016-05-04 青岛理工大学 一种利用钢渣余热同步资源化生物质及无害化铬渣的技术
CN105542818A (zh) * 2016-01-19 2016-05-04 青岛理工大学 一种利用钢渣余热资源化污泥及无害化铬渣的同步技术
CN105598132A (zh) * 2016-01-19 2016-05-25 青岛理工大学 一种利用高炉渣余热同步资源化生物质及无害化铬渣的技术
CN105694987A (zh) * 2016-01-19 2016-06-22 青岛理工大学 一种利用生物质制备能源气同时无害化铬渣的方法
CN105694938A (zh) * 2016-01-19 2016-06-22 青岛理工大学 一种利用含氯塑料制备能源油气同时无害化铬渣的方法
CN106824979A (zh) * 2017-01-04 2017-06-13 长沙汇聚环境技术有限公司 一种六价铬渣与生物质废弃物的协同处置方法
WO2017125013A1 (zh) * 2016-01-19 2017-07-27 青岛理工大学 一种利用钢渣余热资源化塑料及无害化铬渣的同步方法
CN107243500A (zh) * 2017-06-28 2017-10-13 河南科技大学 一种高温旋风熔融式铬渣解毒装置及其解毒方法
CN108384579A (zh) * 2017-03-13 2018-08-10 安徽工业大学 一种生物质气化与直接还原铁联产用添加剂及其应用
CN111117682A (zh) * 2020-01-13 2020-05-08 王凯军 一种含铬固废与有机物料协同热解无害化处理装置与方法
CN111252882A (zh) * 2020-02-29 2020-06-09 广州绿邦环境技术有限公司 一种铬渣资源化利用设备及其处理工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3892639A (en) * 1974-09-11 1975-07-01 Us Interior Extraction of metal values from lateritic ores
CN101053908A (zh) * 2007-05-24 2007-10-17 上海交通大学 铬渣的热解处理方法
CN101318064A (zh) * 2007-06-07 2008-12-10 四川省安县银河建化集团有限公司 利用还原性气体对铬渣进行解毒的方法
CN101898019A (zh) * 2010-08-13 2010-12-01 上海交通大学 利用富营养化藻渣无害化铬渣的处理方法
JP2012149168A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Toshiba Corp クロムを含む廃イオン交換樹脂の処理方法及びその処理装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3892639A (en) * 1974-09-11 1975-07-01 Us Interior Extraction of metal values from lateritic ores
CN101053908A (zh) * 2007-05-24 2007-10-17 上海交通大学 铬渣的热解处理方法
CN101318064A (zh) * 2007-06-07 2008-12-10 四川省安县银河建化集团有限公司 利用还原性气体对铬渣进行解毒的方法
CN101898019A (zh) * 2010-08-13 2010-12-01 上海交通大学 利用富营养化藻渣无害化铬渣的处理方法
JP2012149168A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Toshiba Corp クロムを含む廃イオン交換樹脂の処理方法及びその処理装置

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105537244B (zh) * 2016-01-19 2017-09-29 青岛理工大学 一种利用钢渣余热同步资源化生物质及无害化铬渣的方法
US10745770B2 (en) 2016-01-19 2020-08-18 Qingdao Technological University Method of simultaneously recycling plastics and detoxifying chromite ore processing residue by residual heat from steel slag
CN105524639A (zh) * 2016-01-19 2016-04-27 青岛理工大学 一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法
CN105542818A (zh) * 2016-01-19 2016-05-04 青岛理工大学 一种利用钢渣余热资源化污泥及无害化铬渣的同步技术
CN105598132A (zh) * 2016-01-19 2016-05-25 青岛理工大学 一种利用高炉渣余热同步资源化生物质及无害化铬渣的技术
CN105694987A (zh) * 2016-01-19 2016-06-22 青岛理工大学 一种利用生物质制备能源气同时无害化铬渣的方法
CN105694938A (zh) * 2016-01-19 2016-06-22 青岛理工大学 一种利用含氯塑料制备能源油气同时无害化铬渣的方法
CN105598132B (zh) * 2016-01-19 2017-09-29 青岛理工大学 一种利用高炉渣余热同步资源化生物质及无害化铬渣的方法
WO2017125012A1 (zh) * 2016-01-19 2017-07-27 青岛理工大学 一种利用高炉渣余热同步资源化生物质及无害化铬渣的方法以及***
CN105524640B (zh) * 2016-01-19 2019-07-30 青岛理工大学 一种利用无氯塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法
CN105537244A (zh) * 2016-01-19 2016-05-04 青岛理工大学 一种利用钢渣余热同步资源化生物质及无害化铬渣的技术
CN105524640A (zh) * 2016-01-19 2016-04-27 青岛理工大学 一种利用无氯塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法
WO2017125013A1 (zh) * 2016-01-19 2017-07-27 青岛理工大学 一种利用钢渣余热资源化塑料及无害化铬渣的同步方法
CN105542818B (zh) * 2016-01-19 2018-04-20 青岛理工大学 一种利用钢渣余热资源化污泥及无害化铬渣的同步技术
CN105694938B (zh) * 2016-01-19 2019-05-24 青岛理工大学 一种利用含氯塑料制备能源油气同时无害化铬渣的方法
CN105524639B (zh) * 2016-01-19 2019-03-01 青岛理工大学 一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法
CN105694987B (zh) * 2016-01-19 2019-05-24 青岛理工大学 一种利用生物质制备能源气同时无害化铬渣的方法
CN106824979A (zh) * 2017-01-04 2017-06-13 长沙汇聚环境技术有限公司 一种六价铬渣与生物质废弃物的协同处置方法
CN108384579A (zh) * 2017-03-13 2018-08-10 安徽工业大学 一种生物质气化与直接还原铁联产用添加剂及其应用
CN107243500B (zh) * 2017-06-28 2019-05-21 河南科技大学 一种高温旋风熔融式铬渣解毒装置及其解毒方法
CN107243500A (zh) * 2017-06-28 2017-10-13 河南科技大学 一种高温旋风熔融式铬渣解毒装置及其解毒方法
CN111117682A (zh) * 2020-01-13 2020-05-08 王凯军 一种含铬固废与有机物料协同热解无害化处理装置与方法
CN111252882A (zh) * 2020-02-29 2020-06-09 广州绿邦环境技术有限公司 一种铬渣资源化利用设备及其处理工艺

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