一种危废处理系统及工艺的制作方法

本发明涉及一种危废处理系统及工艺。

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。

化工企业产生的危废种类繁多，按照危废的状态分为固态危废、半固体危废、液态危废等，这些多状态的危废处理困难，经过发明人实际处理发现，普通的危废处理系统对于这种多状态的危废处理缺少适应性及灵活性，其中的焚烧炉燃烧不完全，燃烧产生的烟气容易造成二次污染；而且普通的危废处理系统中难以针对含氯、含硫的危废进行处理。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种危废处理系统及工艺，能够同时处理固态、半固态和液态多种危险废物适用范围广，处理完全，且对余热进行回收。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一方面，一种危废处理系统，所述危废处理系统倾斜设置回转窑焚烧炉，回转窑焚烧炉的烟气出口安装烟气的流向依次安装二燃室、余热锅炉、旋风除尘器、急冷塔、碱洗塔、布袋除尘器；

所述回转窑焚烧炉的进口端的位置高于出口端的位置，回转窑焚烧炉内的炉壁设有炉排，炉排为若干倾斜的棒状结构排列错位形成，回转窑进口窑头底部设置两台燃烧器，两台燃烧器设有加压泵和送风装置，燃烧器连接燃气源；

所述急冷塔内设置水喷淋层，所述水喷淋层连接水泵；

所述碱洗塔内安装雾化喷头，雾化喷头连接碱液泵。

针对焚烧炉燃烧不完全的问题，本发明窑头底部设置燃烧器，燃烧器设置送风装置，使空气从窑头底部向上喷射，使得危废在落入回转窑的过程中与空气中的氧充分混合，并借助窑的转动来促进物料在窑内搅拌混合，使物料在燃烧的过程中与助燃空气充分接触，完成干燥、燃烧、燃烬的全过程。其次，发明人发现，同时处理固态危废、半固体危废、液态危废，容易产生灰渣，本发明设有错位排列的棒状炉排，同时窑头底部向上喷射燃气，能够使危废燃烧更完全，同时冷却了焚烧炉排炉，有效的防止了灰渣的形成，能适应多种垃圾的处理；同时减少回转窑内壁材质腐蚀和熔融灰渣粘壁现象，延长窑体使用寿命，减少维修时间。再次，发明人发现，处理同时处理固态危废、半固体危废、液态危废，容易使燃烧烟气中含有更多的固体颗粒，这些固体颗粒的存在影响急冷塔的急冷效果，本发明在余热锅炉与急冷塔之间设置旋风除尘器，能够大大降低燃烧烟气中固体颗粒，清洁气体，同时减少带入急冷塔的含尘量，有利改善急冷塔的运行工况与急冷效果。

另一方面，一种危废处理工艺，提供上述危废处理系统，将固态危废、半固体危废和/或液态危废加入至回转窑焚烧炉，在固态危废、半固体危废和/或液态危废下落至回转窑焚烧炉过程中，危废与空气中的氧充分混合，危废在回转窑焚烧炉内完成干燥、燃烧、燃烬的全过程，回转窑焚烧炉燃烧后的烟气与热空气混合进入二次燃烧室进行二次燃烧，二次燃烧后的烟气进入余热锅炉进行余热回收，余热回收后的烟气经过旋风除尘器去除固体颗粒后，进入急冷塔进行急冷降温，急冷降温后的烟气在碱洗塔内进行半干脱酸和湿式酸吸收去除烟气中酸性气体，然后经过布袋除尘器除尘。

本发明利用半干脱酸和湿式酸吸收能避免烟气带水在布袋发生粘接。可以减少烟气酸性气体对袋式除尘器的腐蚀。

本发明的有益效果为：

1.本发明回转窑焚烧炉设置设有炉排，同时底部设置空气入口能同时处理固态、半固态和液态多种危险废物。

2.本发明采用半干脱酸和湿式酸吸收能避免烟气带水在布袋发生粘接，同时能够使尾气达标排放。

3.本发明设置余热锅炉，能够对高温烟气进行余热回收，节能降耗。

4.本发明在余热锅炉和急冷塔之间设置旋风除尘器，能够降低处理固态危废、半固体危废、液态危废烟气中的固体颗粒，增加急冷塔的急冷效果。

5.本发明系统阻力小于1800pa，脱酸效率＞99.9％。烟气经过一系列的物理化学工艺净化处理后，污染物做到达标排放。为降低能耗，减少污染物排放,焚烧系统配备余热锅炉回收废热，产生的蒸汽并入蒸汽管网、焚烧炉余热最大限度加以利用，节省能源、降低消耗。

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为本发明实施例1的危废处理工艺的工艺流程图；

图2为本发明回转窑的径向截面结构示意图；

图3为本发明回转窑的窑头径向截面结构示意图；

其中，1、炉排，2、窑头，3、喷头。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文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。

鉴于目前普通危废处理系统存在难以同时处理固态危废、半固体危废、液态危废的缺陷，本发明提出了一种危废处理系统及工艺。

本发明的一种典型实施方式，提供了一种危废处理系统，所述危废处理系统倾斜设置回转窑焚烧炉，回转窑焚烧炉的烟气出口安装烟气的流向依次安装二燃室、余热锅炉、旋风除尘器、急冷塔、碱洗塔、布袋除尘器；

所述回转窑焚烧炉的进口端的位置高于出口端的位置，回转窑焚烧炉内的炉壁设有炉排，炉排为若干倾斜的棒状结构排列错位形成，回转窑进口窑头底部设置两台燃烧器，两台燃烧器设有加压泵和送风装置，燃烧器连接燃气源；

所述急冷塔内设置水喷淋层，所述水喷淋层连接水泵；

所述碱洗塔内安装雾化喷头，雾化喷头连接碱液泵。

本发明窑头底部设置燃烧器，燃烧器设置送风装置，使空气从窑头底部向上喷射，使得危废在落入回转窑的过程中与空气中的氧充分混合，并借助窑的转动来促进物料在窑内搅拌混合，使物料在燃烧的过程中与助燃空气充分接触，完成干燥、燃烧、燃烬的全过程。其次，本发明设有错位排列的棒状炉排，同时窑头底部向上喷射燃气，能够使危废燃烧更完全，同时冷却了焚烧炉排炉，有效的防止了灰渣的形成，能适应多种垃圾的处理；同时减少回转窑内壁材质腐蚀和熔融灰渣粘壁现象，延长窑体使用寿命，减少维修时间。再次，本发明在余热锅炉与急冷塔之间设置旋风除尘器，能够大大降低燃烧烟气中固体颗粒，清洁气体，同时减少带入急冷塔的含尘量，有利改善急冷塔的运行工况与急冷效果。

该实施方式的一些实施例中，所述急冷塔下部侧壁设置气相进口，急冷塔顶部设置气相出口。有利于提高急冷塔的急冷效果。

该实施方式的一些实施例中，碱洗塔与布袋除尘器之间安装除雾器。进一步脱出烟气中的水分及微量酸性气体，避免粘湿布袋，增大袋式除尘器的运行阻力，缩短运行周期。

该实施方式的一些实施例中，碱洗塔与布袋除尘器之间安装活性炭吸收装置。进一步脱除烟气中的水分及微量酸性气体，避免粘湿布袋，增大袋式除尘器的运行阻力，缩短运行周期。

该实施方式的一些实施例中，碱洗塔与布袋除尘器之间依次安装除雾器、活性炭吸收装置。脱除烟气中的水分及微量酸性气体的效果更好。

该实施方式的一些实施例中，碱洗塔底部设置碱液池，碱液池内设置ph计，碱液泵的进口连接碱液池，碱液泵的出口连接雾化喷头。利用ph计实时监控循环水的碱液浓度，确保酸吸收的最佳效果。

本发明的另一种实施方式，提供了一种危废处理工艺，提供上述危废处理系统，将固态危废、半固体危废和/或液态危废加入至回转窑焚烧炉，在固态危废、半固体危废和/或液态危废下落至回转窑焚烧炉过程中，危废与空气中的氧充分混合，危废在回转窑焚烧炉内完成干燥、燃烧、燃烬的全过程，回转窑焚烧炉燃烧后的烟气与热空气混合进入二次燃烧室进行二次燃烧，二次燃烧后的烟气进入余热锅炉进行余热回收，余热回收后的烟气经过旋风除尘器去除固体颗粒后，进入急冷塔进行急冷降温，急冷降温后的烟气在碱洗塔内进行半干脱酸和湿式酸吸收去除烟气中酸性气体，然后经过布袋除尘器除尘。

本发明利用半干脱酸和湿式酸吸收能避免烟气带水在布袋发生粘接。可以减少烟气酸性气体对袋式除尘器的腐蚀。

该实施方式的一些实施例中，回转窑焚烧炉采用负压燃烧，燃烧温度为850～950℃。降低氮氧化物的生成。

该实施方式的一些实施例中，灰渣在窑内停留时间为30～20min。确保炉渣热灼减率＜5％。

该实施方式的一些实施例中，二燃室内的燃烧温度为不低于1100℃，停留时间不低于2s，含氧量为6～10％。充分分解臭气和多氯化合物，抑制二噁英的生成。

该实施方式的一些实施例中，余热锅炉烟气进口的烟气温度不低于1100℃，余热锅炉烟气出口的烟气温度为550±10℃。

该实施方式的一些实施例中，急冷塔气相出口的烟气温度为190～200℃。能够抑制二恶英再生成。

该实施方式的一些实施例中，碱洗塔内去除酸性气体的过程为：将碱液雾化后与烟气进行接触，同时将烟气降温至75～85℃排出。碱液与酸性气体进行反应生成盐去除酸性气体，同时烟气温度进一步降低，使烟气中的水分冷凝排出，因而烟气脱酸过程也为干化过程。

该实施方式的一些实施例中，去除烟气中的酸性气体后，再经过除雾和/或活性炭吸附后，进行布袋除尘器除尘。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。

实施例1

一种危废处理系统，回转窑焚烧炉倾斜安装，回转窑焚烧炉的烟气出口安装烟气的流向依次安装二燃室、余热锅炉、旋风除尘器、急冷塔、碱洗塔、除雾器、活性炭吸附器、布袋除尘器。回转窑焚烧炉的物料进口处设置与之配合的上料机。

回转窑焚烧炉的进口端的位置高于出口端的位置，回转窑焚烧炉的炉内设有炉排，如图2所示，炉排1为若干倾斜的棒状结构排列错位形成。

如图3所示，回转窑进口窑头2底部设置两台燃烧器，一台燃烧器为辅助燃烧器，另一台燃烧器为长火焰燃烧器。燃烧器自带加压泵和送风风扇，系统的供气泵将燃气输送到燃烧器泵的入口，然后由燃烧器泵加压到1.2～2.4mpa，通过喷头喷出，同燃烧器风扇鼓入的一次风混合，完成点燃、燃烧和燃烬的全过程，每台燃烧器配有两套压力雾化喷头，可以通过调节泵的输出压力来调节燃烧器喷头的喷气量，因氢气较轻，自动向上运动，即能充分燃烧，雾状喷入，同时使炉排温度不至过高。两台燃烧器喷头3方向的夹角不大于120°。

燃烧器燃料采用粉煤加压气化炉产生的燃气(主要含h297.01％)。通过管道输送至焚烧炉燃烧器喷入炉内助燃。当废物热值较高，焚烧温度达到设定值时，辅助燃烧器熄火；当废物的热值较低时，辅助燃烧器大小火自动调节辅助燃烧。

急冷塔下部侧壁设置气相进口，急冷塔顶部设置气相出口，急冷塔内设置水喷淋层，急冷塔底部设置集水槽，水喷淋层连接水泵的出口，水泵的进口连接冷水源。

碱洗塔内安装雾化喷头，碱洗塔底部设置碱液池，碱液池内设置ph计，碱液泵的进口连接碱液池，碱液泵的出口连接雾化喷头。

工艺流程，如图1所示，过程为：危废通过上料机由送入窑内，依靠窑筒体的斜度及窑的转动在窑内向后运动。回转窑在窑头设有供风口，废物在落下的过程中，物料与空气中的氧充分混合，并借助窑的转动来促进物料在窑内搅拌混合，使物料在燃烧的过程中与助燃空气充分接触，完成干燥、燃烧、燃烬的全过程。回转窑采用负压燃烧，焚烧温度控制在850～950℃，降低氮氧化物的生成。废物灰渣在窑内停留30～120分钟，确保炉渣热灼减率＜5％。回转窑产生的烟气与热空气混合进入二次燃烧室进行二次燃烧。二次助燃空气(二次风)在二燃室中心形成一个假想圆，烟气在二次风的带动下形成螺旋上升，烟气流动的行程加长，使二燃室的炉膛空间得到了充分利用，延长了烟气在二燃室的停留时间。二燃室设计燃烧温度≥1100℃，停留时间≥2秒，烟气含氧量在6％～10％，充分分解臭气和多氯化合物，抑制二噁英的生成。装置接收焚烧处理的废物含氯量＜5％，设置余热锅炉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1100℃～550℃。出余热锅炉的烟气进入旋风除尘器，沿外壁由上向下作旋转运动，当旋转气流的大部分到达锥体底部后，转而向上沿轴心旋转，最后经排气管排出。经旋风除尘器处理后的烟气温度为550℃，从上部进入急冷塔，在急冷塔内自下向上喷入冷却水与烟气进行逆流换热，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。出急冷塔的烟气进入碱洗塔脱酸。变频调节的碱液泵通过双流喷头喷入雾化的10％(质量分数)的naoh溶液，喷入量根据出口烟气温度监控系统自动控制。碱液与烟气中的so2、hcl等酸性气体生成na2so3、nacl等盐类，并使烟气温度由200℃降至80℃。由于烟气温度的进一步降低，烟气中的水份冷凝下来，从碱洗塔底部排出，送污水处理站处理。从碱洗塔排出的烟气经过除雾器除雾、活性炭吸附器吸附后，输送至布袋除尘器进行除尘，最后经过35m高烟囱排放。

其中，危废上料前，需要进行废物搭配是为了使焚烧系统稳定达标运行，操作人员首先根据相容性原则及危险废物的成分、热值进行搭配，必要时可以对回转窑内通入助燃剂以达到稳定的燃烧状态，使焚烧的危险废物热值达到比较稳定的状态(平均热值3500kcal/kg左右)。配比后以通入回转窑内进行焚烧。

采用上述工艺，危废的燃烧效率≥99.9％，系统阻力小于1800pa，脱酸效率＞99.9％。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

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