CN111408608A - 一种废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺及***、应用 - Google Patents
一种废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺及***、应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺及***、应用，采用废油漆铁桶破拆、倒运至热解炉、升温热分解、尾气二次热少热能回收、热解后设备进震动负压抽吸***除灰、成品送钢厂，热能回收产生1.27MPA蒸汽供***使用，从而达到对废油漆铁桶的的无害化、资源化处理，不产生废水并回收蒸汽热能的目的。经试验采用本发明能满足废油漆铁桶有机物高温裂解副产蒸汽的***运行并达尾气达标排放目的。
Description
技术领域
本发明属于废油漆铁桶无害化处理领域，具体涉及一种废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺及***、应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
随着工业发展及环保要求，会产生大量的废油漆铁桶等污染环境的固体废物，严重影响环境，处理采用高温裂解，在430～465℃时油漆桶上的有机物分解气化形成有机气体，但发明人发现：该气体如果不经处理直接排放至大气会对大气造成污染。
发明内容
为了克服上述问题，本发明的目的之一是提供一种废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺，采用废油漆铁桶破拆、倒运至热解炉、升温热分解、尾气二次热少热能回收、热解后设备进震动负压抽吸***除灰、成品送钢厂，热能回收产生1.27MPA蒸汽供***使用，从而达到对废油漆铁桶的无害化、资源化处理，不产生废水并回收蒸汽热能的目的。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面，提供了一种废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺，包括：
废油漆铁桶破拆、热解，收集热解挥发的有机气体进行二次焚烧；
对二次焚烧产生的烟气进行余热回收，同时对烟气中的灰渣进行沉降，回收的热量用于助燃空气加热；
进行余热回收后的烟气经过急冷、洗涤、气液分离后，进行光解；
对热解后的废油漆铁桶进行降温、吹扫，并收集除灰，收集处理后的废油漆铁桶。
本申请研发发现：对废油漆铁桶热解产生的有机气体有一定的热值可以充分利用并回收并副产蒸汽达到无害化资源化处理。同时，废油漆铁桶上有机物经过高温裂解后残留的灰尘可经过振打经负压抽吸***去除。因此，通过上述方法对废油、漆桶附着物进行热解清除，***能自动化运行，并对热解处理过程中产生的尾气进行处理并达标排放。
本发明的第二个方面，提供了一种废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的***，包括：热解炉、二燃室、烟气冷却器、急冷塔、碱洗塔、气液分UV光解设备、集灰仓、除尘器；所述热解炉、二燃室、烟气冷却器、急冷塔、碱洗塔、气液分UV光解设备依次相连，所述热解炉的排灰口还与集灰仓、除尘器依次相连。
本发明的第三个方面，提供了上述的废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的***在有机物无害化处理中的应用。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明充分能对废油、漆桶附着物进行热解清除，***能自动化运行，并对热解处理过程中产生的尾气进行处理并达标排放。
(2)本发明的操作方法简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为实施例1中废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺流程图；
图2为实施例1中装废油、漆桶的篮筐；
图3为实施例1中热解炉结构图；
图4为实施例1中自动反吹袋式除尘器结构图。
其中，1.篮筐四周和底板为格栅、2.篮筐底部进风风箱、3.热解炉壳体、4.脉冲吹扫管、5.集尘仓、6.气缸反吹跟压差仪连锁、7.反吹***脉冲控制仪、8.反吹气缸、9.电加热、10.布袋底部温度跟电加热防结***、11锁气器、12灰收集箱。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
油漆桶、油桶经破拆处理至非密封状态进行后，装入钢栅条制作的篮筐经小车运送至热解炉内，经过45～75分钟缓慢升温至150～180℃后停止15分钟后再升至430～465℃保温90～120分钟，热解整个过程密闭，熄火后自然冷却温度缓慢降低。热解炉挥发的有机气体进入二燃室进行二次焚烧，燃烧温度控制在800～860℃，控制燃烧时间为2S，控制热然是氧含量6～10％，使有机物充分分解燃烧。设置烟气冷却器对二燃室排出的高温烟气回收热量。余热回收利用温度段为800～860℃。烟气冷却器采用膜式壁结构。水冷壁管隔墙拼焊形成四个通道，烟气在通道内流动，与四周水冷壁换热降温。换热主要以辐射换热为主，烟气在第一通道向下流动，在底部经过180度转弯进入第二通道向上流动，使烟气温度从860℃降到550℃后由出口烟道引出进入后续急冷塔。软化水受热转化为饱和蒸汽(194℃、1.27MPa)，供二燃室二次助燃空气加热使用。
在一些实施例中，本申请的烟气冷却器可以跟随***一起建造。水管采用立式翅鞘板结构，每支管子安装4各翅鞘板，翅鞘板长20mm°管子长短布置根据温度场确定。也可以采用现有的烟气冷却器。
高温烟气在烟气冷却器换热过程中，烟气中部分灰渣沉降，烟气冷却器下设灰斗，出灰集中到出灰斗。灰斗出灰管装设回转式锁气器，保证烟气和灰渣的密闭，下接灰箱自然冷却。经烟气冷却器处理后的烟气温度为600～550℃，从上部进入急冷塔，在急冷塔内自上向下喷入冷却水与烟气进行顺流换热，由于此过程为直接喷淋冷却，烟气温度很高，水立即(瞬间)蒸发，使烟气从600～550℃骤冷至200℃以下，可以避开二恶英再合成的温度段，从而达到抑制二恶英再生成的目的。急冷水喷水量根据烟气出口温度自动调节，当该温度高于设定温度时，喷嘴喷出的急冷水量增加，反之，则减少急冷水量，烟气出急冷塔后进入碱洗塔进行烟气洗涤，去除烟气中的酸性成分。然后烟气进入气液分离器分离雾滴后进入UV光解设备后烟气经引风机引出通过烟囱排放至大气。热解炉内有机物分解完后，温度缓慢降低，温度降低至95℃以后，开启空气脉冲阀，对被处理废油漆桶进行脉冲吹扫有机物。通过输送小车把有机物热解完成的铁质物料运至振打除灰段，因为铁质物料上方附着的有机物残渣成灰粉装，经过震动把灰抖落至下方负压集灰仓，经负压管道输送至布袋除尘器除灰后尾气排放，吹扫完成并且温度低于60℃后打开炉门，运出处理玩的废油、漆桶。
经试验采用本发明能使含酚废水经生化***处理后达标排放。
本发明提出的一种废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺，具体步骤如下：
(1)预处理阶段：收集的废油桶、漆桶经过淋干后悬浮物在桶壁成薄膜状且固化不流淌，油桶、漆桶不能形成气相密闭空间。
进一步的，薄膜厚度小于2mm。
进一步的，油桶、漆桶开盖或者桶壁开孔等措施不能有密闭的气相空间。
更进一步的，为提高热解炉处理能力可以把废油漆桶、油桶挤压成型或者剪碎提高单位体积的重量。
进一步的，废油桶、漆桶装入钢栅条制作的篮筐经小车运送至热解炉内。
更进一步的，钢栅条制作的篮筐底部采用风箱结构，风从四周进入篮筐。
进一步的，格栅条采用5mm直径的圆钢，间距40mm。
(2)废油、漆热解阶段：漆桶、油桶经破拆处理至非密封状态进行后，装入钢栅条制作的篮筐经小车运送至热解炉内，经过干化脱水和有机物热分解，有机物热分解完毕，整个过程密闭。熄火后自然冷却至炉膛温度达到60℃以下可以开炉门。有机物热解过程中挥发的有机气体进入二燃室进行二次焚烧，燃烧温度控制在800～860℃，控制燃烧时间为2S,控制二燃室氧含量6～10％，使有机物充分分解燃烧。
进一步的，待热解有机物进入热解炉后，炉门关闭并自动开启误开门连锁，防止门被误打开导致进入氧气后炉内起火。
进一步的，热解炉运行是炉内为微负压及缺氧状态，防止有机物高温着火。
进一步的，控制干化升温速度，防止升温过快使固化的液体中产生蒸汽泡，***导致有机物脱落影响热分解效果。
进一步的，经过45～75分钟缓慢升温至150～180℃干化脱水后保持15分钟后再升至430～465℃有机物热分解阶段。
进一步的，430～465℃有机物热分解保持90～120分钟。
更进一步的，监测热解炉内测温仪表与热解炉燃烧机连锁，当热解炉温度在430～465℃时燃料气流量大于正常运行燃烧流量时既判定有机物热分解完毕。
更进一步的，熄火后自然冷却至炉膛温度达到60℃以下后控制***给炉门信号解锁并提示可以开炉门。
进一步的，热解炉挥发的有机气体进入二燃室进行二次焚烧，燃烧温度控制在800～860℃，控制燃烧时间为2S,控制二燃室氧含量6～10％，使有机物充分分解燃烧。
(3)热能回收阶段：设置烟气冷却器对二燃室排出的高温烟气进行热量回收。
进一步的，二燃室对热解炉内有机物进行焚烧温度为800～860℃。
进一步的，高温烟气进入烟气冷却器。
更进一步的，烟气冷却器采用膜式壁结构。水冷壁管隔墙拼焊形成四个通道，烟气在通道内流动，与四周水冷壁换热降温。换热主要以辐射换热为主，烟气在第一通道向下流动，在底部经过180度转弯进入第二通道向上流动，使烟气温度从860℃降到600～550℃后由出口烟道引出进入后续急冷塔。
更进一步的，软化水经烟气冷却器受热转化为饱和蒸汽(194℃、1.27MPa)，供二燃室二次助燃空气加热使用。
(4)尾气处理阶段：高温烟气中的烟尘去除，增加降温速度避免生成二噁英，后进入尾气碱洗塔后排放。
进一步的，高温烟气在烟气冷却器换热过程中，烟气中部分灰渣沉降，烟气冷却器下设灰斗，出灰集中到出灰斗。
进一步的，灰斗出灰管装设回转式锁气器，保证烟气和灰渣的密闭，下接灰箱自然冷却。
更进一步的，经烟气冷却器处理后的烟气温度为600～550℃，从上部进入急冷塔，在急冷塔内自上向下喷入冷却水与烟气进行顺流换热，由于此过程为直接喷淋冷却，烟气温度很高，水立即(瞬间)蒸发，使烟气从600～550℃骤冷至200℃以下，可以避开二恶英再合成的温度段，从而达到抑制二恶英再生成的目的。
进一步的，急冷水喷水量根据烟气出口温度自动调节，当该温度高于设定温度时，喷嘴喷出的急冷水量增加，反之，则减少急冷水量。
更进一步的，烟气出急冷塔后进入碱洗塔进行烟气洗涤，去除烟气中的酸性成分。
进一步的，烟气出碱洗塔后烟气进入对有机物进一步进行分解确保达标排放。
更进一步的，设备后烟气经引风机引出通过烟囱排放至大气，达标排放。
(5)热解完后废油、漆桶附着灰渣清除阶段：热解炉把废油、漆桶附着的有机物进行高温热解完成后，附着的灰渣残留物清除后得到干净的铁板。
进一步的，热解炉内有机物分解完后，温度缓慢降低，温度降低至95℃以后，开启空气脉冲阀，对被处理废油漆桶进行脉冲吹扫有机物。
进一步的，脉冲气压力为0.25～0.3mpa，穿孔管布气，开孔方向水平拍下30°，孔径4mm。
进一步的，脉冲吹扫，每次吹扫5秒，每次间隔十秒，累计吹扫三分钟。
进一步的，脉冲管道安装在炉子前壁、顶板安装。
进一步的，脉冲吹扫进行时同时开启热解炉下方的负压吸灰***把脉冲吹扫掉落的灰尘落至下方集灰仓，经负压管道输送至自动反吹袋式除尘器除灰后尾气排放。
进一步的，布袋除尘器采用电加热结构，防止结块，布袋底部温度跟电加热连锁。
进一步的，底部安装防板结脉冲管道，定期进行吹扫，避免堵卸料口。
进一步的，吹扫完成并且温度低于60℃后打开炉门，运出处理完的废油、漆桶。
进一步的，焚烧完成的灰负压自动回收，不需要运出焚烧炉后在清扫，保护环境，避免用水洗涤造成的污染或者空气吹扫造成的扬尘。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
实施例1：
将2吨需要处理的油漆桶、油桶经破拆处理至非密封状态进行后，装入钢栅条制作的篮筐经小车运送至热解炉内，经过60分钟缓慢升温至170～175℃后停止15分钟后再升至440℃保温100分钟，热解整个过程密闭，熄火后自然冷却温度缓慢降低。热解炉挥发的有机气体进入二燃室进行二次焚烧，燃烧温度控制在840℃，控制燃烧时间为2S,控制热然是氧含量7％，使有机物充分分解燃烧。设置烟气冷却器对二燃室排出的高温烟气回收热量。余热回收利用温度段为820℃。烟气冷却器采用膜式壁结构。水冷壁管隔墙拼焊形成四个通道，烟气在通道内流动，与四周水冷壁换热降温。换热主要以辐射换热为主，烟气在第一通道向下流动，在底部经过180度转弯进入第二通道向上流动，使烟气温度从860℃降到550℃后由出口烟道引出进入后续急冷塔。软化水受热转化为饱和蒸汽(194℃、1.27MPa)，供二燃室二次助燃空气加热使用。
高温烟气在烟气冷却器换热过程中，烟气中部分灰渣沉降，烟气冷却器下设灰斗，出灰集中到出灰斗。灰斗出灰管装设回转式锁气器，保证烟气和灰渣的密闭，下接灰箱自然冷却。经烟气冷却器处理后的烟气温度为550℃，从上部进入急冷塔，在急冷塔内自上向下喷入冷却水与烟气进行顺流换热，由于此过程为直接喷淋冷却，烟气温度很高，水立即(瞬间)蒸发，使烟气从550℃骤冷至190℃以下，可以避开二恶英再合成的温度段，从而达到抑制二恶英再生成的目的。急冷水喷水量根据烟气出口温度自动调节，当该温度高于设定温度时，喷嘴喷出的急冷水量增加，反之，则减少急冷水量，烟气出急冷塔后进入碱洗塔进行烟气洗涤，去除烟气中的酸性成分。然后烟气进入气液分离器分离雾滴后进入UV光解设备后烟气经引风机引出通过烟囱排放至大气。热解炉内有机物分解完后，温度缓慢降低，温度降低至95℃以后，开启空气脉冲阀，对被处理废油漆桶进行脉冲吹扫有机物。通过输送小车把有机物热解完成的铁质物料运至振打除灰段，因为铁质物料上方附着的有机物残渣成灰粉装，经过震动把灰抖落至下方负压集灰仓，经负压管道输送至布袋除尘器除灰后尾气排放。吹扫完成并且温度低于60℃后打开炉门，运出处理完的废油、漆桶。因经过高温热解后有机物等处理的彻底，残渣不含有有毒有害物质，冲洗残渣的废水经静置沉淀后循环冲洗焚烧后的残渣，不产生废水。
实施例2：
将4吨需要处理的油漆桶、油桶经破拆处理至非密封状态进行后，装入钢栅条制作的篮筐经小车运送至热解炉内，经过80分钟缓慢升温至170～175℃后停止15分钟后再升至至435℃保温100分钟，热解整个过程密闭，熄火后自然冷却温度缓慢降低。热解炉挥发的有机气体进入二燃室进行二次焚烧，燃烧温度控制在830℃，控制燃烧时间为2S,控制热然是氧含量8％，使有机物充分分解燃烧。设置烟气冷却器对二燃室排出的高温烟气回收热量。余热回收利用温度段为830℃。烟气冷却器采用膜式壁结构。水冷壁管隔墙拼焊形成四个通道，烟气在通道内流动，与四周水冷壁换热降温。换热主要以辐射换热为主，烟气在第一通道向下流动，在底部经过180度转弯进入第二通道向上流动，使烟气温度从830℃降到560℃后由出口烟道引出进入后续急冷塔。软化水受热转化为饱和蒸汽(194℃、1.27MPa)，供二燃室二次助燃空气加热使用。
高温烟气在烟气冷却器换热过程中，烟气中部分灰渣沉降，烟气冷却器下设灰斗，出灰集中到出灰斗。灰斗出灰管装设回转式锁气器，保证烟气和灰渣的密闭，下接灰箱自然冷却。经烟气冷却器处理后的烟气温度为560℃，从上部进入急冷塔，在急冷塔内自上向下喷入冷却水与烟气进行顺流换热，由于此过程为直接喷淋冷却，烟气温度很高，水立即(瞬间)蒸发，使烟气从560℃骤冷至192℃以下，可以避开二恶英再合成的温度段，从而达到抑制二恶英再生成的目的。急冷水喷水量根据烟气出口温度自动调节，当该温度高于设定温度时，喷嘴喷出的急冷水量增加，反之，则减少急冷水量，烟气出急冷塔后进入碱洗塔进行烟气洗涤，去除烟气中的酸性成分。然后烟气进入气液分离器分离雾滴后进入UV光解设备后烟气经引风机引出通过烟囱排放至大气。热解炉内有机物分解完后，温度缓慢降低，温度降低至95℃以后，开启空气脉冲阀，对被处理废油漆桶进行脉冲吹扫有机物。通过输送小车把有机物热解完成的铁质物料运至振打除灰段，因为铁质物料上方附着的有机物残渣成灰粉装，经过震动把灰抖落至下方负压集灰仓，经负压管道输送至布袋除尘器除灰后尾气排放。吹扫完成并且温度低于60℃后打开炉门，运出处理完的废油、漆桶。
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺，其特征在于，包括：
废油漆铁桶破拆、热解，收集热解挥发的有机气体进行二次焚烧；
对二次焚烧产生的烟气进行余热回收，同时对烟气中的灰渣进行沉降，回收的热量用于助燃空气加热；
进行余热回收后的烟气经过急冷、洗涤、气液分离后，进行光解；
对热解后的废油漆铁桶进行降温、吹扫，并收集除灰，收集处理后的废油漆铁桶。
2.如权利要求1所述的废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺，其特征在于，所述热解在微负压及缺氧状态下进行。
3.如权利要求1所述的废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺，其特征在于，所述热解之前先进行干化脱水。
4.如权利要求1所述的废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺，其特征在于，所述二次焚烧过程中，温度为800～860℃，时间为2～3s，氧含量为6～10％。
5.如权利要求1所述的废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺，其特征在于，当热解炉温度在430～465℃时燃料气流量大于正常运行燃烧流量时，即：判定有机物热分解完毕。
6.如权利要求1所述的废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺，其特征在于，烟气温度从860℃降到600～550℃后进行急冷处理。
7.如权利要求1所述的废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺，其特征在于，所述急冷处理使烟气从600～550℃骤冷至200℃以下。
8.如权利要求1所述的废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的工艺，其特征在于，所述吹扫为脉冲吹扫，脉冲气压力为0.25～0.3mpa，穿孔管布气，开孔方向水平拍下30°，孔径4mm。
9.一种废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的***，其特征在于，包括：热解炉、二燃室、烟气冷却器、急冷塔、碱洗塔、气液分UV光解设备、集灰仓、除尘器；所述热解炉、二燃室、烟气冷却器、急冷塔、碱洗塔、气液分UV光解设备依次相连，所述热解炉的排灰口还与集灰仓、除尘器依次相连；
所述烟气冷却器采用膜式壁结构，水冷壁管隔墙形成四个通道，烟气在通道内流动，与四周水冷壁换热降温。
10.权利要求9所述的废油漆铁桶有机物热解自动除灰及热能回收的***在有机物无害化处理中的应用。
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