CN106517446A - 高危废液处理装置 - Google Patents

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余德平
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张金刚
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Abstract

本发明涉及一种高危废液处理装置，包含布料器、等离子体发生器、反应器、循环槽，其中，布料器、反应器、循环槽依次连接，所述反应器为立式结构，从上到下依次分为包括裂解区、焚烧区和急冷区，所述裂解区包括裂解管，裂解管顶部连接布料器，布料器的顶部，连接等离子体发生器，所述布料器包含相连通的进料口和圆环状的布料盘，所述布料盘的圆环壁上分布有若干贯穿圆环的喷淋孔；焚烧区与急冷区设置在同一压力管上，所述压力管上半段为焚烧区，所述压力管下半段为急冷区，急冷区底部连接循环槽，循环槽为横卧的压力罐体，循环槽顶部一端连接急冷区，另一端设有出气孔。本发明处理能力强，可满足更高的环保要求。

Description

高危废液处理装置
技术领域
本发明属于危险废弃物的处理领域，尤其是涉及一种高危废液处理装置。
背景技术
工业生产的过程中会产生大量的有毒有害的废液，尤其是有机废液，废液处理是目前化工、医药、农药和石化领域等领域的废弃物处理的重要项目，废液排放需要满足一定的环保要求。而现有技术中，经常采用焚烧的方式对废液进行处理，由于现有的焚烧炉内温度有限，一些有机物无法完全分解，燃烧不完全会产生二噁英等剧毒物质，会对人体和环境造成严重的破坏，人们亟需找到一种新的方法来处理废液，以提高处理废液的效率和减少对人体和环境的伤害。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种节能高效、通过充分的焚烧去除废液中的有机大分子、同时最大程度避免二次污染的产生的对有毒、有害废弃物的无害化处理能力强、处理结果可满足更高的环保要求的高危废液处理装置。
本发明采用的技术方案是：
高危废液处理装置，包含布料器、等离子体发生器、反应器、循环槽，其中，布料器、反应器、循环槽依次连接，所述反应器为立式结构，从上到下依次分为包括裂解区、焚烧区和急冷区，所述裂解区包括裂解管，裂解管顶部连接布料器，布料器的顶部，连接等离子体发生器，所述布料器包含相连通的进料口和圆环状的布料盘，所述布料盘的圆环壁上分布有若干贯穿圆环的喷淋孔；焚烧区与急冷区设置在同一压力管上，所述压力管上半段为焚烧区，所述压力管下半段为急冷区，急冷区底部连接循环槽，循环槽为横卧的压力罐体，循环槽顶部一端连接急冷区，另一端设有出气孔。
所述布料器前端，还设置有残液桶、残液输送泵、管道加热器，所述残液桶、残液输送泵、管道加热器依次连接，所述管道加热器通过管道与布料器的进料口相连接。
所述残液桶和管道加热器之间，还设有加热回路用于对残液进行预加热。
所述管道加热器与焚烧区相连接进行余热回收，在焚烧区设置残液的预热器，将残液预热后进入反应器，既起到热回收，又增加了残液的流动性。
所述布料器的进料口的直径为25mm，喷淋孔的孔径为2mm。残液通过布料器上的喷淋小孔进入，布料器在等离子弧的出口高温区，物料在布料器内会受热汽化，在等离子弧的引射下雨等离子弧混合后直接进入主反应区，即起到了混合又起到了迅速升温，减少了无效热损伤，使得裂解能耗低，裂解充分，同时，残液在布料器内，起到了冷却布料器的作用，防止等离子的高温损坏进料区。
所述等离子体发生器上还连接有保护气体进口和起弧反应气体进口，更优地，所述提供保护气体的是氮气钢瓶，所述提供起弧反应气体的是压缩空气钢瓶或空压机。氮气保护，排除或降低空气中的氧气和水汽，使得等离子发生器中的紫铜在电弧下不被击穿，压缩空气参与反应起弧。
所述等离子体发生器上还连接有冷却***，用于等离子体发生器的冷却。更优地，所述冷却***使用软水进行冷却。
所述裂解管外侧设有冷却层，冷却层上连接进水管和出水管。
所述裂解管连通一检测管，所述检测管还可用于干预裂解气体流向。
所述焚烧区上设有若干检测管，所述检测管连接压力表、温度计和流量计。
所述焚烧区上部设有用于补气的进气管。在焚烧区设置补气口，根据物料平衡，将氧气或者水蒸气直接补入焚烧区，用于在焚烧时补充空气消除C或CO，使得高温的C、H等原子在此区域进行反应二次重组，直接生成稳定的二氧化碳、水蒸气等化学稳定无毒无害的物质，优点，反应更加充分，同时使得等离子产生的高温热量集中在主反应区用于加热裂解残液，大大减少了无效的热量。
所述急冷区顶部连接有一根端部分布有出水孔的冷却水管。
所述循环槽还通过水泵连接冷凝器、冷凝器连接急冷区内的冷却水管形成循环水路。
所述冷凝器通过管道连接冷却水管，管道上设有分支连接补液管。
所述循环水路上的冷凝器为石墨冷凝器，冷凝器通过热交换降温，材质特殊，不会被强酸碱侵蚀；水泵为氟塑料衬里磁力泵，因为经过急冷区的水具有强酸性，氟塑料衬里磁力泵更能耐腐蚀。
所述循环槽上设有液位监测表，所述循环槽内中央设有一块挡板，挡板高度为循环槽高度的一半。
所述循环槽的出气孔后面还依次连接有水洗塔和至少一级碱洗塔。
所述循环槽和水洗塔上，均设有出口与废酸贮槽连接，所述废酸贮槽再与厂区中和池连接。
所述残液输送泵为切线流泵。所述水泵为氟塑料衬里磁力泵。
本发明与现有技术相比，本发明的装置采用电弧等离子体裂解技术，再结合结构巧妙合理的布料器、反应器，危险废弃物处理能力强，范围广，能完成几乎所有类型废液、废气的无毒、无害化处理，可面向化工、医药、农药、石化等诸多领域，与现有焚烧炉处理装置相比，本发明节能高效，通过充分的焚烧去除废液中的有机大分子，同时避免二噁英的产生，处理结果能达到美国、日本、欧洲多个国家的环保要求，是处理危险废液、废气的理想选择。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的布料器结构示意图；
图3为本发明实施例的裂解区结构示意图。
具体实施方式
如图1-3所示，高危废液处理装置，其特征在于，包含残液桶1、残液输送泵2、管道加热器3、布料器4、等离子体发生器5、反应器6、循环槽7、水洗塔8和二级相串联的碱洗塔9，其中，所述残液桶1、残液输送泵2、管道加热器3、布料器4、反应器6、循环槽7、水洗塔8、相串联的两级碱洗塔9依次连接，所述残液桶1和管道加热器2之间，还设有加热回路11用于对残液进行预加热，所述反应器6为立式结构，从上到下依次分为包括裂解区6.1、焚烧区6.2和急冷区6.3，所述裂解区6.1包括裂解管6.11，裂解管6.11顶部连接布料器4，布料器4的顶部，连接等离子体发生器5，所述布料器4包含相连通的进料口4.1和圆环状的布料盘4.2，所述管道加热器3与布料器4的进料口4.1连接，所述布料盘4.2的圆环壁上分布有若干贯穿圆环的喷淋孔4.21；焚烧区6.2与急冷区6.3设置在同一压力管上，所述压力管上半段为焚烧区6.2，所述压力管下半段为急冷区6.3，急冷区6.3顶部连接有一根端部分布有出水孔的冷却水管6.31，急冷区6.3底部连接循环槽7，循环槽7为横卧的压力罐体，循环槽7顶部一端连接急冷区6.3，另一端设有出气孔7.3，所述循环槽7还通过水泵7.1连接冷凝器7.2、冷凝器7.2连接冷却水管6.31形成一个循环水路，所述循环槽7通过出气孔7.3与水洗塔8连接，所述碱洗塔9上还连接有碱液配料槽10，用于及时补充碱液。
裂解管6.11连通一检测管6.13，所述检测管还可用于干预裂解气体流向，焚烧区6.2上部设有用于补气的进气管6.21，在焚烧区设置补气口，根据物料平衡，将氧气或者水蒸气直接补入焚烧区，用于在焚烧时补充空气消除C或CO，使得高温的C、H等原子在此区域进行反应二次重组，直接生成稳定的二氧化碳、水蒸气等化学稳定无毒无害的物质，反应更加充分，同时使得等离子产生的高温热量集中在主反应区用于加热裂解残液，大大减少了无效的热量。
焚烧区6.2上设有若干检测管6.22，所述检测管连接压力表、温度计和流量计。
所述裂解管6.11外侧设有冷却层6.12，冷却层6.12上连接进水管和出水管。
所述循环槽7上设有液位监测表，所述循环槽内中央设有一块挡板，挡板高度为循环槽高度的一半。
所述冷凝器通过管道连接冷却水管，管道上设有分支连接补液管。
所述残液输送泵2为切线流泵。所述水泵为氟塑料衬里磁力泵。
所述循环槽7和水洗塔8上，均设有出口与废酸贮槽连接，所述废酸贮槽再与厂区中和池连接。
所述等离子体发生器5上还连接有保护气体进口5.1和起弧反应气体进口5.2，所述提供保护气体的是氮气钢瓶，所述提供起弧反应气体的是压缩空气钢瓶或空压机。氮气保护，排除或降低空气中的氧气和水汽，使得等离子发生器中的紫铜在电弧下不被击穿，压缩空气参与反应起弧。
所述等离子体发生器5上还连接有冷却***5.3，用于等离子体发生器的冷却。所述冷却***使用软水进行冷却。
所述循环水路上的冷凝器为石墨冷凝器，冷凝器通过热交换降温，材质特殊，不会被强酸碱侵蚀；水泵为氟塑料衬里磁力泵，因为经过急冷区的水具有强酸性，氟塑料衬里磁力泵更能耐腐蚀。
所述布料器4的进料口4.1的管径为25mm，喷淋孔4.21的孔径为2mm。残液通过布料器4上的喷淋孔4.21进入，布料器4在等离子弧的出口高温区，物料在布料器4内会受热汽化，在等离子弧的引射下雨等离子弧混合后直接进入主反应区，即起到了混合又起到了迅速升温，减少了无效热损伤，使得裂解能耗低，裂解充分，同时，残液在布料器内，起到了冷却布料器的作用，防止等离子的高温损坏进料区。
管道加热器2与焚烧区6.2相连接进行余热回收，在焚烧区设置残液的预热器，将残液预热后进入反应器，既起到热回收，又增加了残液的流动性。
高危废液处理装置的工作原理为：待处理废液进入残液桶，启动管道加热器通过加热回路对残液桶中废液进行加热，废液温度不断升高，粘稠度降低，流动性随之提高，废液达到一定温度有足够流动性后，关闭管道加热器功能和加热回路，废液继续经管道加热器进入布料器，裂解区中，废液经布料器上的喷淋孔喷入等离子体发生器生成的电弧等离子体炬的高温区，在电弧等离子体炬作用下，有毒废弃物如氯仿发生裂解，并重组为小分子，HCL3C+H2O=CO+HCL,由此，将有机化合物转化为了一氧化氮、氢气、卤化物等成分，在焚烧区中，持续输入空气或水蒸气，维持高温反应，进一步去除烟气中的碳和有机物成分，在急冷区，循环水路对烟气进行急剧冷却，温度降低到200摄氏度以内，有效避免了二噁英的产生，同时，烟气中的酸性成分被水分吸收，因此循环槽中冷却液的酸浓度不断升高，随后，继续进行尾气处理，尾气经过水洗塔，再次由水洗塔连接的循环水路降温冷却，尾气依次经过两座碱洗塔，尾气中的酸性成分与循环回路中的碱液中和，得以完全去除，回路中的碱液由碱液配料槽适时补充，最终，尾气中仅剩余二氧化碳和水蒸气，可排入大气，至此高危废液处理装置工作结束。
本发明的装置采用电弧等离子体裂解技术，再结合结构巧妙合理的布料器、反应器，危险废弃物处理能力强，范围广，能完成几乎所有类型废液、废气的无毒、无害化处理，可面向化工、医药、农药、石化等诸多领域，与现有焚烧炉处理装置相比，本发明节能高效，通过充分的焚烧去除废液中的有机大分子，同时避免二噁英的产生，处理结果能达到美国、日本、欧洲多个国家的环保要求，是处理危险废液、废气的理想选择。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.高危废液处理装置，其特征在于，包含布料器、等离子体发生器、反应器、循环槽，其中，布料器、反应器、循环槽依次连接，所述反应器为立式结构，从上到下依次分为包括裂解区、焚烧区和急冷区，所述裂解区包括裂解管，裂解管顶部连接布料器，布料器的顶部，连接等离子体发生器，所述布料器包含相连通的进料口和圆环状的布料盘，所述布料盘的圆环壁上分布有若干贯穿圆环的喷淋孔；焚烧区与急冷区设置在同一压力管上，所述压力管上半段为焚烧区，所述压力管下半段为急冷区，急冷区底部连接循环槽，循环槽为横卧的压力罐体，循环槽顶部一端连接急冷区，另一端设有出气孔。
2.如权利要求1所述的高危废液处理装置，其特征在于，所述布料器前端，还设置有残液桶、残液输送泵、管道加热器，所述残液桶、残液输送泵、管道加热器依次连接，所述管道加热器通过管道与布料器的进料口相连接。
3.如权利要求2所述的高危废液处理装置，其特征在于，所述残液桶和管道加热器之间，还设有加热回路用于对残液进行预加热。
4.如权利要求1所述的高危废液处理装置，其特征在于，所述急冷区顶部连接有一根端部分布有出水孔的冷却水管。
5.如权利要求4所述的高危废液处理装置，其特征在于，所述循环槽还通过水泵连接冷凝器、冷凝器连接急冷区内的冷却水管形成循环水路。
6.如权利要求1所述的高危废液处理装置，其特征在于，所述循环槽的出气孔后面还依次连接有水洗塔和至少一级碱洗塔。
7.如权利要求1所述的高危废液处理装置，其特征在于，所述焚烧区上部设有用于补气的进气管。
8.如权利要求1所述的高危废液处理装置，其特征在于，所述等离子体发生器上还连接有保护气体进口和起弧反应气体进口。
9.如权利要求1所述的高危废液处理装置，其特征在于，所述布料器的进料口的直径为25mm，喷淋孔的孔径为2mm。
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