CN114321945B - 一种高含水量有机废液的焚烧方法及*** - Google Patents
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Abstract
本申请涉及环保回收利用领域,尤其涉及一种高含水量有机废液的焚烧方法及***;所述方法包括:得到高含水量有机废液;将高含水量有机废液进行浓缩,得到有机废液的浓缩液;将煤粉加入到有机废液的浓缩液中进行搅拌混合,得到“水‑煤‑有机废液浓缩液”混合浆液;将混合浆液进行雾化,后燃烧,得到烟气余热;燃烧阶段通入N级空气;所述***包括:废液存储单元;废液浓缩单元,废液存储单元连通废液浓缩单元;搅拌混合单元,搅拌混合单元包括煤粉加料部和制浆部,废液浓缩单元连通制浆部,煤粉加料部连通制浆部;燃烧单元,燃烧单元包括燃烧炉和雾化器,雾化器设置在燃烧炉内;进风单元,进风单元连通燃烧单元;实现有机废液燃烧和热量回收。
Description
技术领域
本申请涉及环保回收利用领域,尤其涉及一种高含水量有机废液的焚烧方法及***。
背景技术
随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高,我国各行业迅速发展,随之而来的废水排放问题日益凸显,其中,在医药、纺织、石油、造纸等行业排放数以万吨计高浓度、难降解的工业废液;一般地,废水中含有BOD(生化需氧量,Biochemical OxygenDemand,简称BOD)和COD(化学耗氧量,chemical oxygen demand),通常将BOD5>1000mg·L-1和COD>2000mg·L-1的废水称为有机废液,目前针对有机废液的处理方法有物理处理法、化学处理法和生物处理法等,但是上述方法均存在的缺点是可能会受到设备、材料、经济性或有机废液中高浓度的有机物、盐分等的限制,从而不能实现规模化且经济合理的对有机废液的有效处理,相比之下焚烧法既可以实现大规模处理废液,在经济可行的情况下,又能进行余热回收,降低处理成本。
但是目前焚烧法规模化处理有机废液的难点在于:
(1)水分高,由于废液中水分含量高达70%以上,导致未经处理的有机废液根本无法点燃;
(2)热值低,由于废液中可燃性物含量少,即使含浓缩有机废液的浓缩液能够燃烧,但燃烧温度低,燃烧过程中易生成二噁英等有害物质。
为了克服以上难点,在有机废液进行焚烧时,往往需要添加辅助燃料,以确保有机废液的充分燃烧,由于天然气具有热值高、污染物排放低等优点,通常被认为是理想的辅助燃料。但是由于我国天然气资源匮乏,并且其价格较高,使用其作为辅助燃料,由于燃烧必然增加处理成本,并且限制有机废液的规模化处理。
因此如何使有机废液低成本的规模化处理,是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种高含水量有机废液的焚烧方法及***,以解决现有技术中有机废液难以低成本的规模化处理的技术问题。
第一方面,本申请提供了一种高含水量有机废液的焚烧方法,所述方法包括:
得到高含水量有机废液;
将所述高含水量有机废液进行浓缩,得到有机废液的浓缩液;
将煤粉加入到所述浓缩液中进行搅拌混合,得到“水-煤-有机废液浓缩液”的混合浆液;
将所述混合浆液进行雾化,后燃烧,得到燃烧后的烟气余热;
其中,燃烧阶段通入N级空气,N≥3且N为整数。
可选的,所述燃烧阶段通入的空气级数为三级,所述燃烧阶段通入的空气总量包括一次风的风量、二次风的)风量和三次风的风量;以质量分数计,所述一次风的风量占所述空气总量的45%~55%,所述二次风的风量占所述空气总量的35%~45%,所述三次风的风量占所述空气总量的5%~15%。
可选的,所述燃烧阶段通入的空气的过量空气系数为1.1~1.3。
可选的,所述混合浆液中水和所述煤粉的质量之比为30%~40%∶60%~70%;
所述混合浆液中水和所述有机废液质量之比为10%~20%∶80%~90%。
可选的,所述高含水量有机废液的水分含量>70%,所述浓缩液的水分含量为10%~20%。
可选的,所述浓缩液的热输入功率和所述煤粉的热输入功率之比为1∶2~5;
和/或,所述浓缩液的流量和所述煤粉的流量之比为2~10∶1。
可选的,所述将所述混合浆液进行雾化,后燃烧,得到燃烧后的烟气余热,之后,包括将燃烧后的所述烟气余热和所述燃烧用空气进行换热,得到换热后的空气。
所述换热后的空气的温度为373K~473K。
第二方面,本申请提供了一种高含水量有机废液的焚烧***,所述***适配第一方面所述的方法,所述***包括:
废液存储单元,用于存储高含水量有机废液;
废液浓缩单元,所述废液存储单元的出液口连通所述废液浓缩单元的进液口,用于将所述高含水量有机废液转化为含浓缩有机废液的浓缩液;
搅拌混合单元,所述废液浓缩单元的出液口连通所述搅拌混合单元的进液口,用于将煤粉和所述浓缩液混合充分;所述搅拌混合单元包括煤粉加料部和制浆部,所述制浆部包括第一进料口和第二进料口,所述废液浓缩单元的出料口连通所述制浆部的第一进料口,所述煤粉加料部的出料口连通所述制浆部的第二进料口;
燃烧单元,所述燃烧单元的进料口连通所述制浆部的出料口,所述燃烧单元包括燃烧炉和雾化器,所述雾化器的进料口连通所述制浆部的出料口,所述雾化器设置在所述燃烧炉内,用于将混合浆液进行雾化和燃烧;
进风单元,所述进风单元的出风口连通所述燃烧单元的进风口,用于提供燃烧单元进行燃烧所需要的空气;所述进风单元包括鼓风器、换热器和N段通风管道,所述换热器包括第一进风口和第二进风口,所述鼓风器的出气口连通所述换热器的第一进风口,所述燃烧炉的出气口连通所述换热器的第二进风口,所述换热器的出气口连通所述N段通风管道的进风口,其中,N≥3且N为整数。
可选的,所述N段通风管道包括第一通风管道、第二通风管道和第三通风管道,所述第一通风管道、所述第二通风管道和所述第三通风管道的进风口都连通所述换热器的出风口,所述第一通风管道、所述第二通风管道和所述第三通风管道的出风口都连通所述燃烧炉的进风口。
可选的,所述换热器包括第一出气口和第二出气口,所述***还包括尾气处理单元,所述尾气处理单元的进气口连通所述换热器的第二出气口,所述换热器的第一出气口连通所述第一通风管道、所述第二通风管道和所述第三通风管道的进风口。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
本申请实施例提供的一种高含水量有机废液的焚烧方法,通过先将高含水量有机废液浓缩成低含水量的有机废液,再将煤粉加入到含浓缩有机废液的浓缩液中形成水-煤-废液复合物,再将水-煤-废液复合物雾化,从而方便有机废液燃烧且使其燃烧充分,利用煤粉替代天然气,从而实现有机废液低成本的规模化处理。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的方法的流程示意图;
图2为本申请实施例提供的***的逻辑结构示意图;
图3为本申请实施例提供的***的实体结构示意图;
其中,1-废液存储单元,2-废液浓缩单元,3-搅拌混合单元,31-煤粉加料部,32-制浆部,4-燃烧单元,41-燃烧炉,42-雾化器,5-进风单元,51-鼓风器,52-换热器,53-N段通风管道,531-第一通风管道,532-第二通风管道,533-第三通风管道,6-尾气处理单元。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请一个实施例中,如图1所示,在本申请一个实施例中,如图1所示,一种高含水量有机废液的焚烧方法,所述方法包括:
S1.得到高含水量有机废液;
S2.将所述高含水量有机废液进行浓缩,得到有机废液的浓缩液;
S3.将煤粉加入到所述浓缩液中进行搅拌混合,得到“水-煤-有机废液浓缩液”的混合浆液;
S4.将混合浆液进行雾化,后燃烧,得到燃烧后的烟气余热;
其中,燃烧阶段通入N级空气,N≥3且N为整数。
在一些可选的实施方式中,所述燃烧阶段通入的空气级数为三级,所述燃烧阶段通入的空气总量包括一次风的风量、二次风的风量和三次风的风量;以质量分数计,所述一次风的风量占所述空气总量的45%~55%,所述二次风的风量占所述空气总量的35%~45%,所述三次风的风量占所述空气总量的5%~15%。
本申请中,一次风的风量占空气总量的45%~55%的积极效果是在该占比的范围内,能保证包括水-煤-废液复合物的混合浆液进行初步的燃烧,并且方便初步燃烧后的热量能够快速的传递,进而初步实现有机废液的燃烧和能量的初步回收;当占比的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过多的一次风的风量将导致混合浆液燃烧过于充分,热量释放过快,不利于热量的回收,当占比的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的一次风的风量将无法促使混合浆液进行初步的燃烧。
二次风的风量占空气总量的35%~45%的积极效果是在该占比的范围内,能保证包括水-煤-废液复合物的混合浆液在初步燃烧的基础上进一步的燃烧,并且方便进一步燃烧后的热量能够快速的传递,进而进一步实现有机废液的燃烧和能量的进一步回收;当占比的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过多的二次风的风量将导致混合浆液燃烧过于充分,热量释放过快,不利于热量的回收,当占比的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的二次风的风量将无法促使混合浆液进行进一步的燃烧。
三次风的风量占空气总量的5%~15%的积极效果是在该占比的范围内,能保证包括水-煤-废液复合物的混合浆液被充分燃烧,并且方便充分燃烧后的热量能够快速的传递,进而实现有机废液的完全燃烧和能量的充分回收;当占比的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过多的三次风的风量将导致混合浆液的温度过低,同时过多的三次风的风量将带走部分热量,影响热量的回收,当占比的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的三次风的风量将无法促使混合浆液充分燃烧。
在一些可选的实施方式中,所述燃烧阶段通入的空气的过量空气系数为1.1~1.3。
本申请中,燃烧阶段通入的空气的过量空气系数为1.1~1.3的积极效果是在该过量空气系数中,能保证燃烧阶段的通风量充足,同时保证热量不被过多的空气带走,从而保证能量的回收和燃烧的充分进行;当系数的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过多的空气将带走大量热量,导致无法有效的回收能量,从而提高成本;当系数的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的系数将导致空气含量低,无法保证燃烧阶段的通风量充足。
在一些可选的实施方式中,所述混合浆液中水和所述煤粉的质量之比为30%~40%∶60%~70%;
所述混合浆液中水和所述有机废液质量之比为10%~20%∶80%~90%。
本申请中,混合浆液中水和煤粉的质量之比为30%~40%∶60%~70%的积极效果是在该质量之比的范围内,能保证混合浆液中水和煤粉的比例合适,从而保证后续燃烧阶段煤粉能充分燃烧,从而将水变成蒸汽态,方便后续的能量回收进行,进而降低生产成本;当质量之比的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过高的水含量将导致混合浆液无法充分燃烧,并且热量回收较难,当质量之比的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过多煤粉将增加燃烧所需的辅助燃料的成本。
混合浆液中水和有机废液的质量之比为30%~40%∶60%~70%的积极效果是在该质量之比的范围内,能保证水和有机废液的比例合适,从而保证后续燃烧阶段有机废液能充分燃烧,从而将水变成蒸汽态,方便后续的能量回收进行,进而降低生产成本;当质量之比的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过高的水含量将导致混合浆液的有机废液无法充分燃烧,并且热量回收较难,当质量之比的取值小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过多有机废液无法被燃烧充分,影响热量的回收。
在一些可选的实施方式中,所述高含水量有机废液的水分含量>70%,所述浓缩液的水分含量为10%~20%。
本申请中,浓缩后的所述有机废液的水分含量为10%~20%的积极效果是保证含浓缩有机废液的浓缩液中水分含量在合适范围内,进而保证有机废液能进行燃烧;当水分含量的取值大于该范围的端点最大值,将导致的不利影响是过多的水分将导致有机废液无法进行燃烧,当水分的含量小于该范围的端点最小值,将导致的不利影响是过低的水分将导致有机废液燃烧后热量无法转化,从而无法被有效的回收利用,导致热量浪费,增加生产成本。
在一些可选的实施方式中,所述浓缩液的热输入功率和所述煤粉的热输入功率之比为1∶2~5;
和/或,所述浓缩液的流量和所述煤粉的流量之比为2~10∶1。
本申请中,含浓缩有机废液的浓缩液的热输入功率和煤粉的热输入功率之比为1∶2~5的积极效果是在该比例范围内,能保证有机废液和煤粉能进行充分的燃烧,从而保证有机废液燃烧充分;当有比例的取值大于或小于该范围的端点值,将导致的不利影响是煤粉和有机废液无法充分燃烧。
含浓缩有机废液的浓缩液的流量和煤粉的流量之比为2~10∶1的积极效果是在该比例范围内,能保证有机废液和煤粉混合充分,同时保证后续的燃烧充分;当比例的取值大于或小于该范围的端点值,将导致的不利影响是无法使有机废液和煤粉混合充分。
在一些可选的实施方式中,所述将所述混合浆液进行雾化,后燃烧,得到燃烧后的烟气余热,之后,包括:
S5.将燃烧后的所述烟气余热和所述燃烧用空气进行换热,得到换热后的空气;
所述换热后的空气的温度为373K~473K。
本申请中,热量回收后的空气的终点温度为373K~473K的积极效果是在该温度的条件下,能保证下次经过燃烧前的空气得到充分的加热,同时能实现燃烧后热量的循环利用。
在本申请一个实施例中,如图2和图3所示,提供一种高含水量有机废液的焚烧***,所述***适配所述的方法,所述***包括:
废液存储单元1,用于存储高含水量有机废液,其中,废液存储单元1可以是废液存储罐、废液存储槽或废液存储瓶;
废液浓缩单元2,所述废液存储单元1的出液口连通所述废液浓缩单元2的进液口,用于将所述高含水量有机废液转化为含浓缩有机废液的浓缩液,其中,废液浓缩单元2可以是旋蒸仪;
搅拌混合单元3,所述废液浓缩单元2的出液口连通所述搅拌混合单元3的进液口,用于将煤粉和所述浓缩液混合充分;所述搅拌混合单元3包括煤粉加料部31和制浆部32,所述制浆部32包括第一进料口和第二进料口,所述废液浓缩单元2的出料口连通所述制浆部32的第一进料口,所述煤粉加料部31的出料口连通所述制浆部32的第二进料口,其中,制浆部32可以是制浆器或打浆罐等制浆装置,煤粉加料部31包括煤仓和磨煤机,所述煤仓的出料口连通所述磨煤机的进料口,所述磨煤机的出料口连通所述制浆部32的进料口;
燃烧单元4,所述燃烧单元4的进料口连通所述制浆部32的出料口,所述燃烧单元4包括燃烧炉41和雾化器42,所述雾化器42的进料口连通所述制浆部32的出料口,所述雾化器42设置在所述燃烧炉41内,用于将混合浆液进行雾化和燃烧;
进风单元5,所述进风单元5的出风口连通所述燃烧单元4的进风口,用于提供燃烧单元4进行燃烧所需要的空气;所述进风单元5包括鼓风器51、换热器52和N段通风管道53,所述换热器52包括第一进风口和第二进风口,所述鼓风器51的出气口连通所述换热器52的第一进风口,所述燃烧炉41的出气口连通所述换热器52的第二进风口,所述换热器52的出气口连通所述N段通风管道53的进风口,其中,N≥3且N为整数。
在一些可选的实施方式中,所述N段通风管道53包括第一通风管道531、第二通风管道532和第三通风管道533,所述第一通风管道531、所述第二通风管道532和所述第三通风管道533的进风口都连通所述换热器52的出风口,所述第一通风管道531、所述第二通风管道532和所述第三通风管道533的出风口都连通所述燃烧炉41的进风口。
本申请中,通过包括第一通风管道531、第二通风管道532和第三通风管道533的N段通风管道53,利用对不同的通风管道控制实现对有机废液的不同程度的燃烧,例如:混合浆液雾化后,开启第一通风管道531使空气进入,再将混合浆液燃烧,实现混合浆液的初步燃烧,再将第二通风管道532开启,此时可根据实际情况关闭或者维持开启第一通风管道531,从而是混合浆液初步燃烧后进一步燃烧,再通将第三通风管道533开启,此时可根据实际情况关闭或者维持开启第一通风管道531和第二通风管道532,从而使有机废液燃烧完全,并且利用不同段的通风管道实现热量的不同程度的循环利用。
在一些可选的实施方式中,所述换热器52包括第一出气口和第二出气口,所述***还包括尾气处理单元6,所述尾气处理单元6的进气口连通所述换热器52的第二出气口,所述换热器52的第一出气口连通所述第一通风管道531、所述第二通风管道532和所述第三通风管道533的进风口,其中尾气处理单元6可以是烟囱、排放气窑或尾气净化器。
本申请中,通过采用尾气处理单元6,将有机废液燃烧后的废气通过废气处理单元排出,从而保证水汽或燃烧废气经过尾气处理单元6排出,实现节能环保。
实施例1
如图1所示,一种高含水量有机废液的焚烧方法,所述方法包括:
S1.得到高含水量有机废液;
s2.将高含水量有机废液进行浓缩,得到有机废液的浓缩液;
S3.将煤粉加入到含浓缩有机废液的浓缩液中进行搅拌混合,得到“水-煤-有机废液浓缩液”的的混合浆液;
S4.将混合浆液进行雾化,后燃烧,得到燃烧后的烟气余热;
s5.将燃烧后的烟气余热和燃烧用空气进行换热,得到换热后的空气;
换热后的空气的温度为450K;
其中,燃烧阶段通入N级空气,N≥3且N为整数。
燃烧阶段通入的空气级数为三级,燃烧阶段通入的空气总量包括一次风的风量、二次风的风量和三次风的风量;以质量分数计,一次风的风量占空气总量的50%,二次风的风量占空气总量的40%,三次风的风量占空气总量的10%.
燃烧阶段通入的空气的过量空气系数为1.2。
混合浆液中水和煤粉的质量之比为35%∶65%;
混合浆液中水和有机废液质量之比为15%∶85%。
高含水量有机废液的水分含量>70%,含浓缩有机废液的浓缩液的水分含量为15%。
含浓缩有机废液的浓缩液的热输入功率和煤粉的热输入功率之比为1∶3;
含浓缩有机废液的浓缩液的流量和煤粉的流量之比为6∶1。
如图2和图3所示,一种高含水量有机废液的焚烧***,所述***适配所述的方法,所述***包括:
废液存储单元1,用于存储高含水量有机废液;
废液浓缩单元2,废液存储单元1的出液口连通废液浓缩单元2的进液口,用于将高含水量有机废液转化为含浓缩有机废液的浓缩液;
搅拌混合单元3,废液浓缩单元2的出液口连通搅拌混合单元3的进液口,用于将煤粉和含浓缩有机废液的浓缩液混合充分;搅拌混合单元3包括煤粉加料部31和制浆部32,制浆部32包括第一进料口和第二进料口,废液浓缩单元2的出料口连通制浆部32的第一进料口,煤粉加料部31的出料口连通制浆部32的第二进料口;
燃烧单元4,燃烧单元4的进料口连通制浆部32的出料口,燃烧单元4包括燃烧炉41和雾化器42,雾化器42的进料口连通制浆部32的出料口,雾化器42设置在燃烧炉41内,用于将混合浆液进行雾化和燃烧;
进风单元5,进风单元5的出风口连通燃烧单元4的进风口,用于提供燃烧单元4进行燃烧所需要的空气;进风单元5包括鼓风器51、换热器52和N段通风管道53,换热器52包括第一进风口和第二进风口,鼓风器51的出气口连通换热器52的第一进风口,燃烧炉41的出气口连通换热器52的第二进风口,换热器52的出气口连通N段通风管道53的进风口,其中,N≥3且N为整数。
N段通风管道53包括第一通风管道531、第二通风管道532和第三通风管道533,第一通风管道531、第二通风管道532和第三通风管道533的进风口都连通换热器52的出风口,第一通风管道531、第二通风管道532和第三通风管道533的出风口都连通燃烧炉41的进风口。
换热器52包括第一出气口和第二出气口,***还包括尾气处理单元6,尾气处理单元6的进气口连通换热器52的第二出气口,换热器52的第一出气口连通第一通风管道531、第二通风管道532和第三通风管道533的进风口。
实施例2
将实施例2和实施例1相对比,实施例2和实施例1的区别在于:
换热后的空气的温度为373K;
以质量分数计,一次风的风量占空气总量的55%,二次风的风量占空气总量的40%,三次风的风量占空气总量的5%。
燃烧阶段通入的空气的过量空气系数为1.1。
混合浆液中水和煤粉的质量之比为30%∶60%;
混合浆液中水和有机废液质量之比为10%∶90%。
含浓缩有机废液的浓缩液的水分含量为10%。
含浓缩有机废液的浓缩液的热输入功率和煤粉的热输入功率之比为1∶5;
含浓缩有机废液的浓缩液的流量和煤粉的流量之比为2∶1。
实施例3
将实施例3和实施例1相对比,实施例3和实施例1的区别在于:
换热后的空气的温度为473K;
以质量分数计,一次风的风量占空气总量的45%,二次风的风量占空气总量的40%,三次风的风量占空气总量的15%.
燃烧阶段通入的空气的过量空气系数为1.3。
混合浆液中水和煤粉的质量之比为40%∶70%;
混合浆液中水和有机废液质量之比为20%∶80%。
高含水量有机废液的水分含量>70%,含浓缩有机废液的浓缩液的水分含量为20%。
含浓缩有机废液的浓缩液的热输入功率和煤粉的热输入功率之比为1∶2;
含浓缩有机废液的浓缩液的流量和煤粉的流量之比为10∶1。
对比例1
将对比例1和实施例1相对比,对比例1和实施例1的区别在于:
采用一次通风。
对比例2
将对比例2和实施例1相对比,对比例2和实施例1的区别在于:
以质量分数计,一次风的风量占空气总量的45%,二次风的风量占空气总量的45%,三次风的风量占空气总量的10%。
燃烧阶段通入的空气的过量空气系数为1.0。
混合浆液中水和煤粉的质量之比为20%∶80%;
混合浆液中水和有机废液质量之比为5%∶95%。
缩后的有机废液的水分含量为5%。
含浓缩有机废液的浓缩液的热输入功率和煤粉的热输入功率之比为1∶1;
含浓缩有机废液的浓缩液的流量和煤粉的流量之比为1∶1。
对比例3
将对比例3和实施例1相对比,对比例3和实施例1的区别在于:
以质量分数计,一次风的风量占空气总量的55%,二次风的风量占空气总量的35%,三次风的风量占空气总量的10%.
燃烧阶段通入的空气的过量空气系数为1.5。
混合浆液中水和煤粉的质量之比为50%∶50%;
混合浆液中水和有机废液质量之比为30%∶70%。
含浓缩有机废液的浓缩液的水分含量为25%。
含浓缩有机废液的浓缩液的热输入功率和煤粉的热输入功率之比为1∶6;
含浓缩有机废液的浓缩液的流量和煤粉的流量之比为11∶1。
相关实验:
统计实施例1-3和对比例1-2过程中的热量损失率和有机废液残留率,结果如表1所示。
相关实验的测试方法:
热量损失率:分别统计燃烧后燃烧炉41所产生的热量、换热器52的交换热量、管道自身的热量损失量和有机废液的理论燃烧总量,其中热量损失率=1-(理论燃烧总量-燃烧炉41所产生的热量-换热器52的交换热量-管道自身的热量损失量)/理论燃烧总量。
有机废液残留率:统计进行燃烧前加入的含浓缩有机废液的浓缩液的重量和燃烧处理后的有机废液的重量,有机废液残留率=燃烧处理后的有机废液的重量/含浓缩有机废液的浓缩液的重量。
表1
类别 | 热量损失率(%) | 有机废液残留率(%) |
实施例1 | 15 | 0.5 |
实施例2 | 17 | 0.4 |
实施例3 | 18 | 0.8 |
对比例1 | 31 | 3.2 |
对比例2 | 25 | 2.3 |
对比例3 | 24 | 2.5 |
表1具体分析:
热量损失率是指经过本申请的方法和***处理后,有机废液燃烧产生的热量的损失情况,当热量损失率越低,说明方法和***中热量的利用程度越高。
有机废液残留率是指经过本申请的方法和***处理后,有机废液的残留程度,当有机废液残留率越低,说明有机废液燃烧的程度越完全。
从实施例1-3的数据可知:
采用本申请的方法,通过先将高含水量有机废液浓缩成低含水量的有机废液,再将煤粉加入到含浓缩有机废液的浓缩液中形成水-煤-废液复合物,再将水-煤-废液复合物雾化后燃烧,并且将燃烧后的热量充分利用,实现热量的充分回收,同时使有机废液燃烧完全。
从对比例1-3的数据可知:
若不采用本申请的通风方式或超出本申请的工艺条件参数,将导致有机废液燃烧后的热量损失,并且部分有机废液将燃烧不完全。
本申请实施例中的一个或多个技术方案,至少还具有如下技术效果或优点:
(1)本申请实施例所提供的方法,通过对高含水量有机废液先将高含水量有机废液浓缩成低含水量的有机废液,再将煤粉加入到含浓缩有机废液的浓缩液中形成水-煤-废液复合物,再将水-煤-废液复合物雾化,从而方便有机废液燃烧且使其燃烧充分,利用煤粉替代天然气,从而实现有机废液低成本的规模化处理。
(2)本申请实施例所提供的方法,由于采用了煤粉作为辅助燃料,由于我国的煤粉大多为劣质煤或表层煤,因此转化为煤粉,可增加对劣质煤或表层煤的有效利用。
(3)本申请实施例提供的***,通过采用包括第一通风管道531、第二通风管道532和第三通风管道533的N段通风管道53,可有效的提供有机废液燃烧过程中的空气,使有机废液充分燃烧。
(4)本申请实施例提供的***,通过换热器52实现对进入燃烧炉41的空气的热量控制,可进一步提高热量的回收和利用程度。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种高含水量有机废液的焚烧方法,其特征在于,所述方法包括:
得到高含水量有机废液,所述高含水量有机废液的水分含量>70%,BOD> 1000mg·L-1,COD> 2000mg·L-1;
将所述高含水量有机废液进行浓缩,得到有机废液的浓缩液,所述浓缩液的水分含量为10%~20%;
将煤粉加入到所述浓缩液中进行搅拌混合,得到“水-煤-有机废液浓缩液”的混合浆液;
将所述混合浆液进行雾化,后燃烧,得到燃烧后的烟气余热;
将燃烧后的所述烟气余热和燃烧用空气进行换热,得到换热后的空气;
所述换热后的空气的温度为373K~473K;
其中,燃烧阶段通入N级空气,N≥3且N为整数;
所述混合浆液中水和所述煤粉的质量之比为30%~40%:60%~70%,水和所述有机废液质量之比为10%~20%:80%~90%;
所述浓缩液的热输入功率和所述煤粉的热输入功率之比为1:2~5;
和/或,所述浓缩液的流量和所述煤粉的流量之比为2~10:1。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述燃烧阶段通入的空气级数为三级,所述燃烧阶段通入的空气总量包括一次风的风量、二次风的风量和三次风的风量;
以质量分数计,所述一次风的风量占所述空气总量的45%~55%,所述二次风的风量占所述空气总量的35%~45%,所述三次风的风量占所述空气总量的5%~15%。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述燃烧阶段通入的空气的过量空气系数为1.1~1.3。
4.一种高含水量有机废液的焚烧***,其特征在于,所述***适配如权利要求1-3任一项所述的方法,所述***包括:
废液存储单元(1),用于存储高含水量有机废液;
废液浓缩单元(2),所述废液存储单元(1)的出液口连通所述废液浓缩单元(2)的进液口,用于将所述高含水量有机废液转化为含浓缩有机废液的浓缩液;
搅拌混合单元(3),所述废液浓缩单元(2)的出液口连通所述搅拌混合单元(3)的进液口,用于将煤粉和所述浓缩液混合充分;所述搅拌混合单元(3)包括煤粉加料部(31)和制浆部(32),所述制浆部(32)包括第一进料口和第二进料口,所述废液浓缩单元(2)的出料口连通所述制浆部(32)的第一进料口,所述煤粉加料部(31)的出料口连通所述制浆部(32)的第二进料口;
燃烧单元(4),所述燃烧单元(4)的进料口连通所述制浆部(32)的出料口,所述燃烧单元(4)包括燃烧炉(41)和雾化器(42),所述雾化器(42)的进料口连通所述制浆部(32)的出料口,所述雾化器(42)设置在所述燃烧炉(41)内,用于将混合浆液进行雾化和燃烧;
进风单元(5),所述进风单元(5)的出风口连通所述燃烧单元(4)的进风口,用于提供燃烧单元(4)进行燃烧所需要的空气;所述进风单元(5)包括鼓风器(51)、换热器(52)和N段通风管道(53),所述换热器(52)包括第一进风口和第二进风口,所述鼓风器(51)的出气口连通所述换热器(52)的第一进风口,所述燃烧炉(41)的出气口连通所述换热器(52)的第二进风口,所述换热器(52)的出气口连通所述N段通风管道(53)的进风口,其中,N≥3且N为整数。
5.根据权利要求4所述的***,其特征在于,所述N段通风管道(53)包括第一通风管道(531)、第二通风管道(532)和第三通风管道(533),所述第一通风管道(531)、所述第二通风管道(532)和所述第三通风管道(533)的进风口都连通所述换热器(52)的出风口,所述第一通风管道(531)、所述第二通风管道(532)和所述第三通风管道(533)的出风口都连通所述燃烧炉(41)的进风口。
6.根据权利要求5所述的***,其特征在于,所述换热器(52)包括第一出气口和第二出气口,所述***还包括尾气处理单元(6),所述尾气处理单元(6)的进气口连通所述换热器(52)的第二出气口,所述换热器(52)的第一出气口连通所述第一通风管道(531)、所述第二通风管道(532)和所述第三通风管道(533)的进风口。
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