CN106010651A - 一种制革废弃物的处理装置及含其的处理工艺 - Google Patents

一种制革废弃物的处理装置及含其的处理工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN106010651A
CN106010651A CN201610349476.5A CN201610349476A CN106010651A CN 106010651 A CN106010651 A CN 106010651A CN 201610349476 A CN201610349476 A CN 201610349476A CN 106010651 A CN106010651 A CN 106010651A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
outlet
temperature
pyrolysis
flue gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610349476.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106010651B (zh
Inventor
李伟锋
赵辉
刘海峰
张涛
于华
刘汉涛
陈卫锋
龚欣
***
于广锁
王亦飞
许建良
梁钦锋
代正华
陈雪莉
郭晓镭
王兴军
郭庆华
刘霞
陆海峰
李超
龚岩
王立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
God Shuo Environmental Technology (shanghai) Co Ltd
SHANGHAI YINENG GAS TECHNOLOGY Co Ltd
ZIBO DAHUANJIU BONLIVING LEATHER GROUP CO Ltd
East China University of Science and Technology
Original Assignee
God Shuo Environmental Technology (shanghai) Co Ltd
SHANGHAI YINENG GAS TECHNOLOGY Co Ltd
ZIBO DAHUANJIU BONLIVING LEATHER GROUP CO Ltd
East China University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by God Shuo Environmental Technology (shanghai) Co Ltd, SHANGHAI YINENG GAS TECHNOLOGY Co Ltd, ZIBO DAHUANJIU BONLIVING LEATHER GROUP CO Ltd, East China University of Science and Technology filed Critical God Shuo Environmental Technology (shanghai) Co Ltd
Priority to CN201610349476.5A priority Critical patent/CN106010651B/zh
Publication of CN106010651A publication Critical patent/CN106010651A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106010651B publication Critical patent/CN106010651B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/40Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/80Other features with arrangements for preheating the blast or the water vapour
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/82Gas withdrawal means
    • C10J3/84Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15Details of feeding means
    • C10J2200/152Nozzles or lances for introducing gas, liquids or suspensions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0946Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/12Heating the gasifier
    • C10J2300/1207Heating the gasifier using pyrolysis gas as fuel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/12Heating the gasifier
    • C10J2300/1215Heating the gasifier using synthesis gas as fuel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1603Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1603Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
    • C10J2300/1615Stripping
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/82Recycling of waste of electrical or electronic equipment [WEEE]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

本发明公开了一种制革废弃物的处理装置及含其的处理工艺。处理装置包括热解气化炉、热解炉、燃气净化***和烟气净化***;热解气化炉和热解炉均为双层回转窑,热解气化炉包括皮革碎料进料口、碎料灰渣出料口、第一高温粗燃气出口和第一高温烟气出口,热解炉包括皮革污泥进料口、污泥灰渣出料口、第二高温粗燃气出口和第二高温烟气出口;热解气化炉的外筒上和热解炉的外筒上还分布有至少一个燃气喷嘴,燃气喷嘴包括由内至外同轴套设的中心喷头、内环喷头、外环喷头和冷却部件,冷却部件环设在外环喷头的底端外侧,中心喷头内、外环喷头内还各加设有一旋流器。本发明提供的处理装置提高了能量利用率,减小了热损失。

Description

一种制革废弃物的处理装置及含其的处理工艺
技术领域
本发明涉及一种制革废弃物的处理装置及含其的处理工艺。
背景技术
制革工业是我国的传统产业之一,具有悠久的历史。由于皮革具有独特的卫生性能和力学性能,特别适合于穿、用,倍受人们的青睐。包含制革工业在内的皮革行业不仅是轻工行业中的支柱产业,而且是出口创汇型产业,出口值连续多年名列轻工各行业之首,出口创汇仅次于石油化工行业。
制革废弃物是含有重金属铬的有机废物,主要包括皮革污泥和皮革碎料等,被列入《国家危险废物》名录。我国是皮革生产大国,主要产品的产量均居世界前列。每年产生的制革废弃物超过百万吨,亟待处理。特别是铬离子具有相当的毒性,六价铬离子比三价铬离子的毒性高一百倍,可以导致多种疾病甚至癌症的发生。目前我国现有的皮革污泥处理方法主要有填埋、堆肥农用和焚烧。填埋时易污染地下水环境、排放大量甲烷等温室气体。堆肥农用则存在着污泥中的重金属成分对土壤的污染问题。通过焚烧处理可以迅速和较大程度地使污泥达到减量化,又利用了污泥中的能源;但是,焚烧前一般需要对污泥进行干燥处理,不仅消耗能量,而且还会产生大量难治理的恶臭尾气;此外,污泥焚烧时会排放大量的SO2和NOx等污染物,而且还会产生二噁英等有机污染物。更为严重的是,由于制革污泥中含有三价铬元素,在氧化性气氛中燃烧,三价铬就会变成剧毒的六价铬,会导致更为严重的环境污染。综上所述,目前我国迫切需要对制革废弃物等有机废物进行大规模高效无害化处理和资源化利用的技术。
近年来出现了热解、气化等方法处理有机废物。热解是在完全缺氧条件下物质受热发生分解的反应过程。气化是指有机物在特定的设备内,在一定温度及压力下使有机质与气化剂(如蒸汽、空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体有机质转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体的过程。热解与气化过程是在高温和还原性(或无氧)气氛下进行,不会生成SO2、NOx和二噁英等污染物,较为洁净环保。但是,现有的对于制革废弃物的处理工艺均存在工艺路线长、处理效率不高、能量利用率低的缺陷,举例如下:
申请号为CN 201510081866.4的中国发明专利申请公开了一种分级热解气化***及其应用、制革废弃物的处理方法。所述分级热解气化***主要包括:第一回转窑、第二回转窑、二燃室和净化***等。该专利虽然提供了一种可对制革废弃物等有机废物进行无害化处理和资源化利用的方法,但其设备种类多,工艺路线较长,二燃室等设备的使用暴露了其效率较低的缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现多种制革废弃物的大规模高效无害化处理和资源化利用,而提供了一种制革废弃物的处理装置及含其的处理工艺。本发明提供的处理装置通过特殊的燃气喷嘴结构的设计,实现了燃气在双层回转窑的外筒中的高效燃烧,提高了能量利用率,减小了热损失,优化了工艺路线,并进一步降低了成本。本发明提供的处理工艺处理量大、成本低、效率高、安全环保且操作灵活。
本发明的发明人通过多年的研究发现,普通的回转窑极易出现燃烧不充分的现象,为了解决这一技术困难,本领域技术人员往往会进一步增加燃烧处理的设备,例如增加一个二燃室,从而避免产生有毒有害物质,可是这又会带来工艺路线长、能耗大的缺陷。因此,开发一种燃烧效率高的燃烧设备对于制革废弃物的处理难题而言至关重要。
而发明人意外地发现将双层回转窑作为可能会带来上述技术上的突破,可是,双层回转窑的外筒结构又十分复杂,燃气在其中难以直接燃烧,具体难点体现在:火焰控制、温度场和流场调控等诸多方面对于燃烧过程都有重要影响。
具体地,本发明是通过如下技术方案来解决上述技术问题的:
本发明提供了一种制革废弃物的处理装置,其特点在于,所述的处理装置包括一热解气化炉、一热解炉、一燃气净化***和一烟气净化***;所述的热解气化炉和所述热解炉均为双层回转窑,所述的双层回转窑包括一内筒和一外筒,所述的热解气化炉包括一皮革碎料进料口、一碎料灰渣出料口、一第一高温粗燃气出口和一第一高温烟气出口,所述热解炉包括一皮革污泥进料口、一污泥灰渣出料口、一第二高温粗燃气出口和一第二高温烟气出口;
所述热解气化炉的外筒上和所述热解炉的外筒上还分布有若干个燃气喷嘴,所述燃气喷嘴包括由内至外同轴套设的一中心喷头、一内环喷头、一外环喷头和一冷却部件,所述冷却部件环设在所述外环喷头的底端外侧,所述中心喷头内、所述外环喷头内还各加设有一旋流器;
所述第一高温粗燃气出口和所述第二高温粗燃气出口均与所述燃气净化***相连通,所述第一高温烟气出口和所述第二高温烟气出口均与所述烟气净化***相连通。
本发明使用的双层回转窑可以实现连续生产,而且处理量大。
较佳地,所述热解气化炉的外筒上和所述热解炉的外筒上分别分布有1~10个燃气喷嘴。所述燃气喷嘴按照本领域常规方式均布设置在双层回转窑的炉身长度方向上,或者依据温度场的需求,非均匀分布在双层回转窑的炉身长度方向上,比如:温度要求高的地方密集布置。
较佳地,所述中心喷头的底端面和所述内环喷头的底端面相对于所述外环喷头的底端面呈渐进式缩进排布,即,所述中心喷头的底端面相对于所述外环喷头的底端面的缩进量,大于所述内环喷头的底端面相对于所述外环喷头的底端面的缩进量。该缩进量的设置和旋流器的配合有利于提高燃烧稳定性和混合效率。
本发明中,所述旋流器为本领域常规使用的旋流器。
较佳地,所述冷却部件为一个设有冷却水进口和冷却水出口的环形管道。该结构可以保护燃气喷嘴免受高温烧蚀,提高使用寿命。
本发明提供的燃气喷嘴通过同轴三通道结构的设计,以及冷却部件和旋流器的设置,成功解决了喷嘴的火焰控制和温度场分布不合理的问题,喷嘴寿命长,混合效果好,调控灵活可以实现充分燃烧,高温分布合理,并保证了充足的滞留时间,大大提高了燃烧效率。
较佳地,所述皮革碎料进料口、所述碎料灰渣出料口和所述第一高温粗燃气出口设置在所述热解气化炉的内筒上,所述第一高温烟气出口设置在所述热解气化炉的外筒上。
较佳地,所述皮革污泥进料口、所述污泥灰渣出料口和所述第二高温粗燃气出口设置在所述热解炉的内筒上,所述第二高温烟气出口设置在所述热解炉的外筒上。
较佳地,所述热解气化炉和所述热解炉均包括一空气管道,所述空气管道与所述燃气喷嘴相连通,用于向所述中心喷头和所述外环喷头输送空气。
较佳地,所述燃气净化***还包括一清洁燃气出口,以及一第一冷却水进口和一第一蒸汽出口。所述第一冷却水出口和所述第一蒸汽出口的设置用于副产蒸汽。所述的清洁燃气出口较佳地包括一清洁燃气收集口和一清洁燃气内循环口。所述清洁燃气收集口用于将燃气导出***,用于其他用途,例如发电。所述清洁燃气内循环口较佳地还与所述燃气喷嘴相连通,用于向所述内环喷头内输送燃气,为双层回转窑提供热量。所述清洁燃气内循环口的设置可以将制得的一部分清洁燃气重新导入通入双层回转窑中进行燃烧,为热解气化过程提供热量,这大大降低了***能耗。
较佳地,所述烟气净化***还包括一烟气出口、一第二冷却水进口和一第二蒸汽出口。所述第二冷却水出口和所述第二蒸汽出口的设置用于副产蒸汽。
较佳地,所述的燃气净化***包括急冷塔、中和反应塔、布袋除尘器、引风机和洗涤塔中的一种或多种,更佳地为依次串联的急冷塔、中和反应塔、布袋除尘器、引风机和洗涤塔;所述的烟气净化***较佳地包括急冷塔、中和反应塔、布袋除尘器、引风机和洗涤塔中的一种或多种,更佳地为依次串联的急冷塔、中和反应塔、布袋除尘器、引风机和洗涤塔。其中,所述的急冷塔、中和反应塔、布袋除尘器、引风机和洗涤塔均为本领域常规设备。
本发明还提供了一种制革废弃物的处理工艺,其特点在于,其采用上述的处理装置进行,所述燃气喷嘴分别通过所述内环喷头提供燃气,通过所述中心喷头和所述外环喷头提供空气,所述处理工艺包括如下步骤:
(1)将皮革碎料进料至所述热解气化炉的内筒中,热解、气化,得高温粗燃气、高温烟气和碎料灰渣;
(2)将皮革污泥进料至所述热解炉的内筒中,热解,得高温粗燃气、高温烟气和污泥灰渣;
(3)将高温粗燃气合并后输送到所述燃气净化***,得清洁燃气;将高温烟气合并后输送到所述烟气净化***,得烟气。
本发明中,所述的制革废弃物主要包括皮革污泥和皮革碎料等。所述的皮革污泥为本领域常规的皮革污泥,一般指制革过程中污水经处理后产生的生化污泥,预处理后含水率约40%,污泥干基热值约10MJ/kg;所述的皮革碎料为本领域常规的皮革碎料,一般指制革过程中产生的皮革碎片和下脚料等,含水率约50%,干基热值约13MJ/kg。
步骤(1)和(2)中,所述进料按照本领域常规方式进行,较佳地为连续进料。
步骤(1)中,对皮革碎料进行处理时,所述热解的条件可参照本领域常规热解的条件,本发明优选以下条件:所述热解较佳地在还原性气氛或无氧气氛下进行;所述热解的温度较佳地为大于800℃,更佳地为800~1200℃;所述的热解的时间较佳地为10min-120min。所述还原性气氛或无氧气氛为本领域常规所指的还原性气氛或无氧气氛,较佳地为氮气、二氧化碳、一氧化碳、氢气和甲烷中的一种或多种气体的气氛。
步骤(2)中,对皮革污泥进行处理时,所述热解的条件可参照本领域常规热解的条件,本发明优选以下条件:所述热解较佳地在还原性气氛或无氧气氛下进行;所述热解的温度较佳地为大于600℃,更佳地为600~1000℃;所述的热解的时间较佳地为10min-120min。所述还原性气氛或无氧气氛为本领域常规所指的还原性气氛或无氧气氛,较佳地为氮气、二氧化碳、一氧化碳、氢气和甲烷中的一种或多种气体的气氛。
步骤(1)和(2)中,高温粗燃气的温度为本领域常规,一般为600~1000℃。高温烟气的温度为本领域常规,一般为900~1200℃。
本发明中,较佳地,将一部分所述清洁燃气导入所述燃气喷嘴中,通过燃烧过程为热解过程提供热量。所述的一部分所述清洁燃气的量依据原料种类、物性等参数确定,一般为占所述清洁燃气的30%-80%,所述百分比为体积百分比。
在不违背本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于:
1、采用本发明的处理工艺处理制革废弃物,最终的固体产物为固体废渣,不含有机物质,便于处理和回收其中的高浓度铬;最终的气体产物为蒸汽和高品质燃气,可用于发电等方面。
2、本发明方法使制革废弃物在高温和还原性或无氧气氛下进行反应,不会生成焦油、SO2、NOx和二噁英等污染物,洁净环保。
3、本发明工艺可回收高纯度Cr2O3,可望彻底解决制革废弃物中Cr污染的难题。
4、本发明提供的利用特定设备的联合处理***可对制革废弃物等有机废物进行高效、大规模连续无害化处理和资源化利用,整个***适用范围广,操作弹性强,可连续操作和大规模生产,为制革废弃物等有机废物的高效和环保处理探索一条新的途径,具有显著的经济和环境效益,符合我国发展循环经济和生态工业的需求。
附图说明
图1为本发明实施例1的处理装置和工艺流程图。
图2为本发明实施例1的燃气喷嘴的结构示意图,其中,1为中心喷头,2为内环喷头,3为外环喷头,4为冷却部件,5为旋流器。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
实施例1
如图1所示,本实施例提供的制革废弃物的处理装置包括一热解气化炉、一热解炉、一燃气净化***和一烟气净化***;所述的热解气化炉和所述热解炉均为双层回转窑,所述的热解气化炉包括一皮革碎料进料口、一碎料灰渣出料口、一第一高温粗燃气出口和一第一高温烟气出口,所述热解炉包括一皮革污泥进料口、一污泥灰渣出料口、一第二高温粗燃气出口和一第二高温烟气出口;
所述热解气化炉的外筒上和所述热解炉的外筒上还分布有5个燃气喷嘴,如图2所示,所述燃气喷嘴包括由内至外同轴套设的一中心喷头1、一内环喷头2、一外环喷头3和一冷却部件4,所述冷却部件4环设在所述外环喷头3的底端外侧,所述中心喷头1内、所述外环喷头3内还各加设有一旋流器5,所述燃气喷嘴分别通过所述内环喷头2提供燃气,通过所述中心喷头1和所述外环喷头3提供空气;
所述第一高温粗燃气出口和所述第二高温粗燃气出口均与所述燃气净化***相连通,所述第一高温烟气出口和所述第二高温烟气出口均与所述烟气净化***相连通。
本实施例使用的双层回转窑包括内筒和外筒,其可以实现连续生产,而且处理量大。
所述燃气喷嘴按照本领域常规方式均布设置在双层回转窑的炉身长度方向上。所述中心喷头1的底端面和所述内环喷头2的底端面相对于所述外环喷头3的底端面呈渐进式缩进排布,即,所述中心喷头1的底端面相对于所述外环喷头3的底端面的缩进量,大于所述内环喷头2的底端面相对于所述外环喷头3的底端面的缩进量。该缩进量的设置和旋流器5的配合有利于提高燃烧稳定性和混合效率。
所述冷却部件4为一个设有冷却水进口和冷却水出口的环形管道。该结构可以保护燃气喷嘴免受高温烧蚀,提高使用寿命。
本实施例提供的燃气喷嘴通过同轴三通道结构的设计,以及冷却部件4和旋流器5的设置,成功解决了喷嘴的火焰控制和温度场分布不合理的问题,喷嘴寿命长,混合效果好,调控灵活可以实现充分燃烧,高温分布合理并保证了充足的滞留时间,大大提高了燃烧效率。
所述皮革碎料进料口、所述碎料灰渣出料口和所述第一高温粗燃气出口设置在所述热解气化炉的内筒上,所述第一高温烟气出口设置在所述热解气化炉的外筒上。
所述皮革污泥进料口、所述污泥灰渣出料口和所述第二高温粗燃气出口设置在所述热解炉的内筒上,所述第二高温烟气出口设置在所述热解炉的外筒上。
所述热解气化炉和所述热解炉均包括一空气管道,所述空气管道与所述燃气喷嘴相连通,用于向所述中心喷头和所述外环喷头输送空气。
所述燃气净化***还包括一清洁燃气出口,以及一第一冷却水进口和一第一蒸汽出口。所述第一冷却水出口和所述第一蒸汽出口的设置用于副产蒸汽。所述的清洁燃气出口包括一清洁燃气收集口和一清洁燃气内循环口。所述清洁燃气收集口用于将燃气导出***,用于其他用途,例如发电。所述清洁燃气内循环口还与所述燃气喷嘴相连通,用于向所述内环喷头内输送燃气,为双层回转窑提供热量。所述清洁燃气内循环口的设置可以将制得的一部分清洁燃气重新导入通入双层回转窑中进行燃烧,为热解气化过程提供热量,这大大降低了***能耗。
所述烟气净化***还包括一烟气出口、一第二冷却水进口和一第二蒸汽出口。所述第二冷却水出口和所述第二蒸汽出口的设置用于副产蒸汽。
所述的燃气净化***为依次串联的急冷塔、中和反应塔、布袋除尘器、引风机和洗涤塔;所述的烟气净化***为依次串联的急冷塔、中和反应塔、布袋除尘器、引风机和洗涤塔。
本实施例提供的制革废弃物的处理工艺,其采用上述的处理装置进行,所述处理工艺包括如下步骤:
(1)将皮革碎料连续进料至所述热解气化炉的内筒中,热解、气化,得高温粗燃气、高温烟气和碎料灰渣;进料量为:皮革碎料(20吨/天);
(2)将皮革污泥连续进料至所述热解炉的内筒中,热解,得高温粗燃气、高温烟气和污泥灰渣;皮革污泥(38吨/天);
(3)将高温粗燃气合并后输送到所述燃气净化***,得清洁燃气;将高温烟气合并后输送到所述烟气净化***,得烟气。
其中,所述的皮革污泥指制革过程中污水经处理后产生的生化污泥;所述的皮革碎料指制革过程中产生的皮革碎片和下脚料等。本实施例中制革废弃物的原料成分分析、热值分析结果如表1、2所示。
表1原料的成分分析
表1中,Mar是指接收样品的水分含量;Ad,Vd,FCd分别指样品干燥基的灰分,可挥发成分和固定碳的含量,Qd是指干燥基热值。
表2热值分析(干基)
物质 皮革碎料 皮革污泥
热值(MJ/kg) 13.699 10.583
步骤(1)中,对皮革碎料进行处理时,所述热解在还原性气氛下进行;所述热解的温度为1000℃;所述的热解的时间为60min。所述还原性气氛为氢气气氛。
步骤(2)中,对皮革污泥进行处理时,所述热解在还原性气氛下进行;所述热解的温度为900℃;所述的热解的时间为50min。所述还原性气氛为一氧化碳气氛。
步骤(1)和(2)中,高温粗燃气的温度为800℃,高温烟气的温度为1000℃。
本实施例中,还将50%的所述清洁燃气导入所述燃气喷嘴中,通过燃烧过程为热解过程提供热量,所述百分比为体积百分比。
实施例2
本实施例的处理装置和处理工艺与实施例1相同,不同之处仅在于:燃气喷嘴的个数为10个;步骤(1)和(2)中,高温粗燃气的温度为600℃,高温烟气的温度为900℃;步骤(1)所述热解的温度为800℃,时间为120min;步骤(2)所述热解的温度为600℃,时间为120min;参与热解过程的一部分清洁燃气占清洁燃气的30%,所述百分比为体积百分比。
实施例3
本实施例的处理装置和处理工艺与实施例1相同,不同之处仅在于:燃气喷嘴的个数为1个;步骤(1)和(2)中,高温粗燃气的温度为1000℃,高温烟气的温度为1200℃;步骤(1)所述热解的温度为1200℃,时间为10min;步骤(2)所述热解的温度为1000℃,时间为10min;参与热解过程的一部分清洁燃气占清洁燃气的80%,所述百分比为体积百分比。
效果实施例1
实施例1得到的产物为高浓度铬灰(1吨/天)、蒸汽(12吨/天)、燃气(6吨/天)。
净化干燥后的清洁燃气的主要成分为:H2为25-38%、CO为20-31%、CO2为7-28%、CH4为5-19%。渣中Cr2O3的纯度大于40%。烟气主要成分:N2、CO2、O2、H2O等。
由此可见,本发明可对制革工业中产生的皮革污泥和皮革碎料进行无害化处理和资源化利用,处理后产生蒸汽和燃气,并可对高铬含量的气化灰渣进行回收。通过本发明的实施,可以为制革废弃物的节能、环保、资源化利用探索一条新的途径,具有显著的经济和环境效益,符合我国发展循环经济和生态工业的需求。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种制革废弃物的处理装置,其特征在于,所述的处理装置包括一热解气化炉、一热解炉、一燃气净化***和一烟气净化***;所述的热解气化炉和所述热解炉均为双层回转窑,所述的双层回转窑包括一内筒和一外筒,所述的热解气化炉包括一皮革碎料进料口、一碎料灰渣出料口、一第一高温粗燃气出口和一第一高温烟气出口,所述热解炉包括一皮革污泥进料口、一污泥灰渣出料口、一第二高温粗燃气出口和一第二高温烟气出口;
所述热解气化炉的外筒上和所述热解炉的外筒上还分布有至少一个燃气喷嘴,所述燃气喷嘴包括由内至外同轴套设的一中心喷头、一内环喷头、一外环喷头和一冷却部件,所述冷却部件环设在所述外环喷头的底端外侧,所述中心喷头内、所述外环喷头内还各加设有一旋流器;
所述第一高温粗燃气出口和所述第二高温粗燃气出口均与所述燃气净化***相连通,所述第一高温烟气出口和所述第二高温烟气出口均与所述烟气净化***相连通。
2.如权利要求1所述的处理装置,其特征在于,所述热解气化炉的外筒上和所述热解炉的外筒上分别分布有1~10个燃气喷嘴。
3.如权利要求2所述的处理装置,其特征在于,所述中心喷头的底端面和所述内环喷头的底端面相对于所述外环喷头的底端面呈渐进式缩进排布,所述中心喷头的底端面相对于所述外环喷头的底端面的缩进量,大于所述内环喷头的底端面相对于所述外环喷头的底端面的缩进量;所述冷却部件为一个设有冷却水进口和冷却水出口的环形管道。
4.如权利要求2或3所述的处理装置,其特征在于,所述皮革碎料进料口、所述碎料灰渣出料口和所述第一高温粗燃气出口设置在所述热解气化炉的内筒上,所述第一高温烟气出口设置在所述热解气化炉的外筒上;
所述皮革污泥进料口、所述污泥灰渣出料口和所述第二高温粗燃气出口设置在所述热解炉的内筒上,所述第二高温烟气出口设置在所述热解炉的外筒上;
所述热解气化炉和所述热解炉均包括一空气管道,所述空气管道与所述燃气喷嘴相连通,用于向所述中心喷头和所述外环喷头输送空气。
5.如权利要求1所述的处理装置,其特征在于,所述燃气净化***还包括一清洁燃气出口,以及一第一冷却水进口和一第一蒸汽出口,所述第一冷却水出口和所述第一蒸汽出口的设置用于副产蒸汽,所述的清洁燃气出口包括一清洁燃气收集口和一清洁燃气内循环口,所述清洁燃气收集口用于将燃气导出***;
所述烟气净化***还包括一烟气出口、一第二冷却水进口和一第二蒸汽出口,所述第二冷却水出口和所述第二蒸汽出口的设置用于副产蒸汽;
所述的燃气净化***包括急冷塔、中和反应塔、布袋除尘器、引风机和洗涤塔中的一种或多种,所述的烟气净化***包括急冷塔、中和反应塔、布袋除尘器、引风机和洗涤塔中的一种或多种。
6.如权利要求5所述的处理装置,其特征在于,所述清洁燃气内循环口还与所述燃气喷嘴相连通,用于向所述内环喷头内输送燃气;
所述的燃气净化***为依次串联的一急冷塔、一中和反应塔、一布袋除尘器、一引风机和一洗涤塔;
所述的烟气净化***为依次串联的一急冷塔、一中和反应塔、一布袋除尘器、一引风机和一洗涤塔。
7.一种制革废弃物的处理工艺,其特征在于,其采用如权利要求1~6任一项所述的处理装置进行,所述燃气喷嘴分别通过所述内环喷头提供燃气,通过所述中心喷头和所述外环喷头提供空气,所述处理工艺包括如下步骤:
(1)将皮革碎料进料至所述热解气化炉的内筒中,热解、气化,得高温粗燃气、高温烟气和碎料灰渣;
(2)将皮革污泥进料至所述热解炉的内筒中,热解,得高温粗燃气、高温烟气和污泥灰渣;
(3)将高温粗燃气合并后输送到所述燃气净化***,得清洁燃气;将高温烟气合并后输送到所述烟气净化***,得烟气。
8.如权利要求7的处理工艺,其特征在于,步骤(1)和(2)中,所述进料为连续进料;所述高温粗燃气的温度为600~1000℃,所述高温烟气的温度为900~1200℃;
步骤(1)中,所述热解在还原性气氛或无氧气氛下进行,所述热解的温度大于或等于800℃,所述的热解的时间为10min-120min;
步骤(2)中,所述热解在还原性气氛或无氧气氛下进行,所述热解的温度大于或等于600℃,所述的热解的时间为10min-120min。
9.如权利要求8的处理工艺,其特征在于,步骤(1)中,所述的热解的温度为800~1200℃;步骤(2)中,所述的热解的温度为600~1000℃;
所述还原性气氛或无氧气氛为氮气、二氧化碳、一氧化碳、氢气和甲烷中的一种或多种气体的气氛。
10.如权利要求7的处理工艺,其特征在于,将一部分清洁燃气导入所述燃气喷嘴中,所述的一部分清洁燃气的量占所述清洁燃气的30%-80%,所述百分比为体积百分比。
CN201610349476.5A 2016-05-24 2016-05-24 一种制革废弃物的处理装置及含其的处理工艺 Active CN106010651B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610349476.5A CN106010651B (zh) 2016-05-24 2016-05-24 一种制革废弃物的处理装置及含其的处理工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610349476.5A CN106010651B (zh) 2016-05-24 2016-05-24 一种制革废弃物的处理装置及含其的处理工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106010651A true CN106010651A (zh) 2016-10-12
CN106010651B CN106010651B (zh) 2019-06-04

Family

ID=57093236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610349476.5A Active CN106010651B (zh) 2016-05-24 2016-05-24 一种制革废弃物的处理装置及含其的处理工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106010651B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107400525A (zh) * 2017-09-14 2017-11-28 深圳市中世新能源有限公司 污泥及垃圾的炭化***
CN110903855A (zh) * 2019-12-05 2020-03-24 陕西鼓风机(集团)有限公司 一种物料热解气化工艺、***及应用
CN111704931A (zh) * 2020-05-28 2020-09-25 西安交通大学 一种可燃固废分段富氧气化协同处理***
CN113637491A (zh) * 2021-08-21 2021-11-12 浙江宜可欧环保科技有限公司 固废热解-氧化协同处置装备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050218037A1 (en) * 2004-03-19 2005-10-06 Petroleo Brasileiro S.A. - Petrobras System and process for the treatment of multiphase residues
CN201538685U (zh) * 2009-07-15 2010-08-04 华东理工大学 一种带旋流器的用于气态含碳物料制备合成气的喷嘴
CN103497784A (zh) * 2013-10-08 2014-01-08 西安元创化工科技股份有限公司 一种由低煤化度粉煤生产焦油、半焦及合成燃料气的方法
CN103537477A (zh) * 2013-10-16 2014-01-29 华东理工大学 一种制革废弃物分级处理设备及其工艺
CN104694166A (zh) * 2015-02-15 2015-06-10 华东理工大学 一种分级热解气化***及其应用、制革废弃物的处理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050218037A1 (en) * 2004-03-19 2005-10-06 Petroleo Brasileiro S.A. - Petrobras System and process for the treatment of multiphase residues
CN201538685U (zh) * 2009-07-15 2010-08-04 华东理工大学 一种带旋流器的用于气态含碳物料制备合成气的喷嘴
CN103497784A (zh) * 2013-10-08 2014-01-08 西安元创化工科技股份有限公司 一种由低煤化度粉煤生产焦油、半焦及合成燃料气的方法
CN103537477A (zh) * 2013-10-16 2014-01-29 华东理工大学 一种制革废弃物分级处理设备及其工艺
CN104694166A (zh) * 2015-02-15 2015-06-10 华东理工大学 一种分级热解气化***及其应用、制革废弃物的处理方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107400525A (zh) * 2017-09-14 2017-11-28 深圳市中世新能源有限公司 污泥及垃圾的炭化***
CN110903855A (zh) * 2019-12-05 2020-03-24 陕西鼓风机(集团)有限公司 一种物料热解气化工艺、***及应用
CN111704931A (zh) * 2020-05-28 2020-09-25 西安交通大学 一种可燃固废分段富氧气化协同处理***
CN111704931B (zh) * 2020-05-28 2021-08-13 西安交通大学 一种可燃固废分段富氧气化协同处理***
CN113637491A (zh) * 2021-08-21 2021-11-12 浙江宜可欧环保科技有限公司 固废热解-氧化协同处置装备

Also Published As

Publication number Publication date
CN106010651B (zh) 2019-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108300516B (zh) 燃煤电厂利用等离子气化炉协同处理生活垃圾的工艺***
CN105737163B (zh) 基于解耦燃烧的生活垃圾低温热解***及方法
CN106010651A (zh) 一种制革废弃物的处理装置及含其的处理工艺
CN105737162A (zh) 基于过程解耦和洗气燃烧的生活垃圾低温热解***及方法
CN107189820A (zh) 一种粉煤掺烧高浓度有机废水复合型气化燃烧器及工艺方法
CN106635079A (zh) 一种固废rdf处理方法
CN101955804A (zh) 固体生物质气化***及其工艺
CN101993733B (zh) 一种城市固体废弃物热解气化炉
CN106734080A (zh) 处理固废物的***和方法
CN105972602B (zh) 一种固体有机废弃物的处理装置及含其的处理工艺
CN103484138A (zh) 竹炭制造工艺及其制造设备
CN205710623U (zh) 一种实现垃圾炭资源化的***
CN104694166B (zh) 一种分级热解气化***及其应用、制革废弃物的处理方法
CN202186990U (zh) 一种有机固体废弃物热解气化装置
CN114806614B (zh) 一种基于烟气引射循环回用的回转窑热解炭化装置及工艺
CN108359499A (zh) 用于垃圾气化的固定床气化炉、工艺***及垃圾气化方法
CN112745876B (zh) 一种固体废物热解及油气催化重整***
CN210085388U (zh) 一种火电厂碳减排***
CN106642135A (zh) 一种高效节能垃圾热解装置
WO2019184592A1 (zh) 一种可节能降耗的生活垃圾气化裂解处理装置
CN207987102U (zh) 一种粘性垃圾无氧热裂解***
CN105885952A (zh) 一种垃圾炭资源化的方法和***
CN105524631A (zh) 一种利用污泥制备能源气同时无害化铬渣的方法
CN111121052A (zh) 一种基于等离子体技术的锅炉燃烧固体废料处理装置及其工艺
CN206330127U (zh) 一种高效节能垃圾热解装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant