化工危险废物焚烧及烟气处理工艺

日期:2020-07-17 07:01:41 作者:guest 浏览: 查看评论 加入收藏

北极星环保网讯:随着我国现代化工业不断发展,各种危险废物数量不断增多,且多种危险废物具有多种危险特性,包括放射性、传染性、腐蚀性、易燃易爆性、化学反应性和毒害性,如果不能对危险废物进行适当的处置和管理,那么很容易污染环境,并严重影响到人类健康和生态环境。

因此一种危险废物的无害化处理得到了广泛的应用,目前危险废物处理技术比较成熟的处理方法是焚烧法,废物处理处置的工艺主要是通过回转窑焚烧危险废物。文章主要阐述化工危险废弃物焚烧技术标准,并详细介绍危险废物焚烧工艺和烟气净化工艺。

随着绿色发展观念不断深入,现代化发展更加注重无污染环保发展,对焚烧二次污染排放指标提出了更高的要求,焚烧烟气处理技术也因此得到了广泛的应用。焚烧技术主要是是将危险废物放置于焚烧炉中,通过燃烧、氧化分解的方式实现对危险废物的处理,该技术具有资源化、无害化和减量化等优势,并在化工领域得到了广泛的应用。

1危险废物概述

危险废物主要指的是列入到国家危险废物名录之中的或者是依据国家相关规定的危险废物鉴别标准或者鉴别方法认定为危险性质的废物,这种危险性质主要包含有急性毒性、易燃易爆性、腐蚀性、浸出毒性或者疾病传染性等。石油化工行业在日常生产过程中,会产生大量的固体废物。主要包括废催化剂、废溶剂、废活性炭、废瓷球、废分子筛、碱渣、炉渣、灰渣、油泥、重组份油和污水处理场中产生的“三泥”等。

2化工危险废弃物焚烧技术标准

为了提升焚烧的效果,在进行危险废弃物焚烧开始前,处理人员要根据废弃物的特性,进行有效的处理,保证废弃物能够完全燃烧。其中焚烧炉的温度要达到1100℃以上,燃烧率要控制在99%以上,另外,为了有效防止出现意外,需要建立相应的处理、净化等应急系统;在燃烧完成以后,需要对废弃物和烟气进行妥善的处理和掩埋。

其中易爆品和不可回收废弃物不能进行焚烧。对化工危险废弃物焚烧需要采取以下工艺:

1.选择科学合理的处理方法和焚烧设备,具备节能环保的功能。2.具有良好的燃烧使用率,最大限度地完成化工危险废弃物的处理。3.需要建立完善的处理系统,控制好焚烧的每一个步骤,从而为危险废弃物处理和焚烧创造良好的条件。

3危险废物焚烧工艺

3.1焚烧炉型选择

在危险废弃物焚烧工艺中,焚烧炉是最为重要的设备,焚烧炉将直接影响废弃物处理效果。从近几年来看,焚烧技术得到了全面的发展,焚烧炉性结构趋于多样化,且种类的也不断增多。根据焚烧炉的结构,可以分为4种炉型,液体喷射炉、流化床焚烧、固定床和回转窑,目前回转窑使用最多,且应用范围广。

回转窑属于多功能废物焚烧装置,采取热解和焚烧两种方法,不仅焚烧各种固体废物、有毒有害废物、污泥,还能对各种液体废物进行有效地处理。总而言之,回转窑具有运行费用相对较低、设备运行稳定、进料方式灵活、可处理物料种类多等明显优势。从化工危险废物的特征可以看出,因其具有成分复杂、固废种类多、数量大等综合因素,所以在化工危险废物处理处置设备中回转窑发挥着重大作用。

3.2焚烧处理工艺

(1)配伍预处理

由于待焚烧处理的危险废物往往形态各异、成分复杂。因此,为保证焚烧系统的稳定进料、平稳运转,并在实现无害化处理的同时,降低运行成本,需对进料前的固体废物进行配伍预处理。配伍预处理的控制因子主要有两点:1.均衡废物的热值和水分,保证焚烧稳定,节省辅助燃料。建议配伍后废物的热值在3000~3500kcal/kg之间;2.均衡入窑废物的成分,以保证烟气达标排放。通常来说,入炉酸性污染物的含量符合相关规定,含有有机重金属类物质的危险废物应采用桶装入炉方式以控制整体数量。

(2)进料系统

针对不同物料类型,应采用不同进料方式。具体来说:1.对大块物或不易分装的废物,需经过破碎机破碎后进储存在废物储坑,通过抓吊上料进入回转窑;2.散装固体废物应根据外形尺寸的大小和检测热值,进行简单配伍后储存在废物储坑,最终通过抓吊上料进入料斗,通过液压活塞推送推入回转窑内;3.废液应通过废液雾化泵及雾化系统喷入焚烧炉进行焚烧处理。

(3)回转窑

危险废物通过进料机构送入回转窑本体内进行高温焚烧,废物在窑体内被彻底焚烧成高温烟气和灰渣。回转窑本体的合理设计是危险废物处理处置效果的基本保证。在实际工程设计时,焚烧时间一般应控制在60min左右,操作温度控制在850℃左右,炉体转速控制在0.2~5.0r/min之间。同时,为保证物料向下的传输,保持回转窑有一定的倾斜度,以2°为宜。

(4)二燃室

经回转窑燃烧产生的高温烟气和灰渣从窑尾进入二燃室。二燃室的主要功能是对一次燃烧产的烟气中未燃尽的有害物质做进一步的彻底分解销毁,以达到排放要求。

按国家《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》HJ/T176-2005规定,二燃室应按1100℃以上烟气停留时间大于2s为设计要求进行计算,以保证有害的臭气和多氯化合物能够充分分解,同时抑制二噁英的生成。根据实际工程案例,二燃室可将烟气中99.99%以上的二噁英和其他有害成分彻底分解掉。

4烟气治理工艺

4.1二噁英控制

为了达到PCDD/PCDF的排放浓度0.1ng/m3的限值,首先需要保证进入焚烧系统的危险废物能够充分燃烧,将烟气中的少量碳氢化合物(CxHy)和二噁英尽量氧化分解。为避开二噁英的生成温度区间,烟气从二燃室进入余热锅炉时进行一次冷却,之后进入热交换器第二次降温,此时将温度从1000℃左右降低到550℃;再与由喷嘴喷出的雾化浆液接触急冷,在小于1s内将烟气从550℃迅速降到180℃。

换热结束后水分大量蒸发混入烟气中,有效阻止其再生成。在袋式除尘器前布置一个鼓风风机和一个喷射器,将活性炭小颗粒喷入烟道中,用于加强对二噁英和重金属的吸附去除,最后使用袋式除尘器将这些活性炭小颗粒捕集。

4.2活性炭吸附+干法脱酸塔+袋式除尘器+湿法脱酸工艺

实际工程应用中采用的活性炭吸附+干法脱酸塔+袋式除尘器+湿法脱酸工艺,急冷塔出来后在反应脱酸塔前的连接烟道中喷入活性炭,与烟气混合后进入脱酸反应塔用于吸附烟气中是有害物质;烟气从脱酸反应塔底部进入,在脱酸反应塔的底部被增湿补充水系统加湿,然后与熟石灰粉高效反应后至顶部出口排出,进入袋式除尘器;从反应塔出来后经过烟道后烟气进入布袋除尘器并在滤袋表面形成结构膜,在滤袋表面再次进行脱酸及吸附反应;烟气从布袋除尘器出来后进入湿式脱酸塔进行湿法脱酸。烟气通过整套脱酸工艺后达标排放。由布袋除尘器收集下来的飞灰,由气力输灰装置送入储灰仓。

5结语

在当前社会经济迅速发展的前提下,需要进一步提升化工企业生产水平,不断减少危险废弃物的排放,从而不断减少对环境的污染。在进行化工废弃物焚烧过程中,化工企业需要不断总结之前的焚烧经验,结合实际情况,引进国外先进的焚烧技术,提升废弃物的燃烧效率,减少对环境的污染和破坏。

延伸阅读:

危险废物焚烧工程烟气治理工艺研究

危险废物焚烧处理系统中烟气脱酸工艺介绍

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