一種高濃度有機(jī)廢液焚燒設(shè)備及工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及廢液處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及高濃度有機(jī)廢液焚燒的工藝以及應(yīng)用此種焚燒工藝的設(shè)備。包括廢液罐、焚燒爐、余熱回收器、脫硫脫氮裝置、除塵器、煙囪，所述的焚燒爐前設(shè)有預(yù)處理器及氣固分離器，以及抽取廢液罐內(nèi)液體至預(yù)處理器的輸送泵，所述的焚燒爐為D型爐，所述的D型爐配備有霧化燃燒器。本專利不僅能大幅度減少有害氣體的產(chǎn)生，而且能將廢液中的鹽分有效分離，達(dá)到排放要求。本專利適用于對高濃度有機(jī)廢液進(jìn)行環(huán)保處理。
【專利說明】一種高濃度有機(jī)廢液焚燒設(shè)備及エ藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利涉及廢液處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及高濃度有機(jī)廢液焚燒的エ藝以及應(yīng)用此種焚燒エ藝的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，紡織、皮革、制藥、化肥等行業(yè)排放的高濃度有機(jī)廢液越來越多，若不進(jìn)行處理便排放將會嚴(yán)重污染環(huán)境。該廢液成分通常是:飽和狀態(tài)的鹽、部分有機(jī)物、其余為水。采用傳統(tǒng)的處理技術(shù)雖然能有效地去除廢液中的C0D、N、P等污染物，但在處理過程中不僅要消耗較多的能源和資源，還會產(chǎn)生大量的剩余污泥?？梢姡@種廢液處理方法耗時長、效果差、設(shè)備的運(yùn)行管理復(fù)雜的缺點。
[0003]焚燒法處理廢液在近年來越來越受到人們的關(guān)注，它是將含高濃度有機(jī)物的廢液在高溫下進(jìn)行氧化分解，使有機(jī)物轉(zhuǎn)化為水、ニ氧化碳等無害物質(zhì)。這種廢液處理方法既可以降低處理成本，還可以將有機(jī)廢液本身所含的熱量加以回收利用，達(dá)到廢液綜合利用的目的。
[0004]市場上的高濃度含鹽有機(jī)廢液焚燒裝置中，普遍存在以下缺陷:
一、霧化廢液在依次流經(jīng)燃燒器、焚燒爐及余熱鍋爐的過程中，析出的無機(jī)鹽粉會附著在爐壁、煙道壁上，其不斷積聚，使承載鋼結(jié)構(gòu)上的載荷不斷増加，煙道的口徑逐漸變??；尤為嚴(yán)重的是，無機(jī)鹽附著在余熱鍋爐受熱面上，會影響傳熱效果，嚴(yán)重的甚至?xí)绊懺O(shè)備的安全運(yùn)行。
[0005]蒸汽吹掃裝置設(shè)置在余熱鍋爐的后面，能夠定時清除余熱鍋爐內(nèi)附著的無機(jī)鹽分，但當(dāng)附著的鹽硬度較大時，緊靠空氣的吹掃卻很難徹底清理；另外，置于余熱鍋爐前部的天然氣燃燒器及焚燒爐內(nèi)的鹽分則無法利用該吹掃裝置進(jìn)行清理，只能對積垢的部件定期更換，設(shè)備維護(hù)費用較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明主要目的在于針對以上【背景技術(shù)】所述不足，提供一種能有效處理高濃度含鹽有機(jī)廢液的焚燒エ藝以及應(yīng)用此種焚燒エ藝的設(shè)備。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的:
一種高濃度有機(jī)廢液焚燒設(shè)備，其特征在于，包括廢液罐、焚燒爐、余熱回收器、脫硫脫氮裝置、除塵器、煙囪，所述的焚燒爐前設(shè)有預(yù)處理器及氣固分離器，以及抽取廢液罐內(nèi)液體至預(yù)處理器的輸送泵，所述的焚燒爐為D型爐，所述的D型爐爐膛ロ可安裝霧化燃燒裝置。
[0008]優(yōu)選的，為了保證能源的有效利用，所述D型爐通過蒸汽管道供給蒸汽至所述預(yù)處理器。
[0009]優(yōu)選的，所述的D型爐由上、下鍋筒、爐膛及水冷壁、對流管束、過熱器、減溫器、省煤器組成，霧化燃燒器布置于爐膛前墻。天然氣經(jīng)過燃燒機(jī)進(jìn)入爐內(nèi)和廢液一起燃燒，煙氣依次沖刷爐膛，凝渣管、過熱器，后呈Z型沖刷對流管束及省煤器，經(jīng)過凈化處理之后，由煙囪排向大氣。在所述D型爐的爐膛后部(煙氣出口前方)修筑了與爐膛壁垂直的阻擋墻，爐膛底部于阻擋墻兩側(cè)設(shè)有沉降孔。煙氣沖擊阻擋墻后，熔融狀態(tài)的鹽及升華的鹽會從沉降孔掉落，由機(jī)械輸送裝置排走。同時為了更好的監(jiān)測實時狀況，上鍋筒上可布置安全閥、排空閥、壓カ表、壓カ控制器、水位報警器、水位控制器等儀表。為保證蒸汽品質(zhì)，上鍋筒內(nèi)部布置有分離效果比較好的汽水分離器，蒸汽先通過水下孔板進(jìn)行一次分離，后經(jīng)過波紋板和格珊板進(jìn)行2次分離，效果明顯。另外，為保證蒸汽品質(zhì)和鍋爐的正常運(yùn)行，還可布置有擋板裝置、加藥裝置、排污裝置等。
[0010]優(yōu)選的，所述D型爐的爐膛采用絕熱保溫的筑爐材料。
[0011]更進(jìn)一歩的，所述霧化燃燒裝置殼體內(nèi)設(shè)有空氣進(jìn)入的通道，中心為廢液噴管，所述廢液管道被壓縮空氣管道包裹，在廢液噴管的霧化噴頭的外部設(shè)有輔助燃料噴管，用以點燃混合噴霧?？諝夂蛷U液在霧化器內(nèi)垂直相遇而混合，經(jīng)切線槽到旋渦室，此時，氣液混合成乳化狀，在旋渦室內(nèi)旋轉(zhuǎn)后再噴出，噴出的氣液混合流體在離心カ和燃燒室空氣阻カ的作用下進(jìn)ー步霧化，其霧化效果極好，霧化顆粒度在50 y m以下，在輔助燃料下進(jìn)行燃
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[0012]更進(jìn)一歩的，以上高濃度有機(jī)廢液焚燒設(shè)備使用時所采用的エ藝，包括具體以下步驟:
①開啟輸送泵，輸送泵將廢液罐內(nèi)的廢液抽到預(yù)處理器，并于預(yù)處理器內(nèi)利用D型爐產(chǎn)生的蒸汽對廢液進(jìn)行干燥；
②干燥后的廢液送至氣固分離裝置，進(jìn)行氨的分離；
③將進(jìn)行氣固分離的廢液送至霧化燃燒裝置，霧化后的氣體噴入在D型爐內(nèi)進(jìn)行焚燒，爐膛溫度能控制在800到1200°C范圍內(nèi)，并持續(xù)焚燒3s以上
④廢液燃盡后，爐膛后部的沉降孔內(nèi)分離出灰塵和凝結(jié)升華的無機(jī)鹽，煙氣進(jìn)入余熱回收裝置，余熱回收裝置的排煙溫度控制在180°C以下；
⑤從余熱回收鍋爐出來的煙氣，由循環(huán)懸浮式半干法浄化裝置底部進(jìn)入循環(huán)懸浮流化床反應(yīng)器，同時Ca (OH) 2原料與循環(huán)灰一起通過螺旋給料器送入反應(yīng)器。
[0013]⑥煙氣經(jīng)反應(yīng)器的頂部出ロ排出后進(jìn)入袋式除塵器除去大部分細(xì)灰，由除塵器除下的細(xì)灰和大顆粒大部分形成循環(huán)灰，循環(huán)灰經(jīng)過空氣斜槽循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)器，少量經(jīng)過排灰裝置到輸灰系統(tǒng)外排；
⑦凈化后的煙氣經(jīng)弓I風(fēng)機(jī)由畑?排入大氣。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
1、廢液預(yù)處理:廢液儲存罐里的廢液被輸送泵抽到預(yù)處理裝置，利用蒸汽把廢液加熱，廢液中的水分一部分蒸發(fā)成水蒸氣，有機(jī)物也迅速揮發(fā)，還能進(jìn)行氨回收。霧化后的混合氣體被送到焚燒爐爐膛中焚燒。而一部分無機(jī)鹽將被析出，進(jìn)入氣固分離裝置，再由機(jī)械裝置排出。在焚燒爐前設(shè)置了預(yù)處理裝置，使得廢液在焚燒前將無機(jī)鹽與水、有機(jī)物部分分離，在源頭上減少了設(shè)備內(nèi)壁鹽分的沉積和附著。
[0015]2、方便進(jìn)行溫度調(diào)節(jié):通過調(diào)節(jié)蒸汽溫度、流量和廢液量，可以將預(yù)處理裝置的溫度控制在所需的溫度范圍內(nèi)。溫度是根據(jù)廢液中所含的水分來調(diào)節(jié)的。蒸汽來源于焚燒爐產(chǎn)生的煙氣加熱給水，是熱能的有效利用。[0016]3、霧化燃燒器具有獨特的噴嘴設(shè)計，采用新型介質(zhì)霧化技木:內(nèi)層噴干燥后的廢液，中間層噴壓縮空氣，外層噴輔助燃料?；旌蠚怏w經(jīng)過霧化后噴入爐膛焚燒，由于霧化效果好，廢液分子能夠有更大的受熱面積，并且廢液噴霧能吸收輔助燃料高溫?zé)煔獾臒崃?，在爐膛中高效燃燒。爐膛溫度能控制在800到1200°C范圍內(nèi)，并持續(xù)焚燒3s以上，使廢液里的有機(jī)物有較高的反應(yīng)溫度和足夠的時間進(jìn)行分解，將有害物質(zhì)徹底分解成小分子無害物質(zhì)，達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0017]4、D型爐采用保溫絕熱的筑爐材料，爐膛溫度維持在較高的溫度，有利于有機(jī)物的迅速分解和抑制有害氣體的生成。廢液燃燒后形成的煙氣會順著煙道流到特別設(shè)計的阻擋墻前，經(jīng)過碰撞后煙氣中的固體顆粒由于重力的作用往下墜落到沉降孔。后部的沉降孔設(shè)計，使得熔融鹽分能夠從此孔掉落，達(dá)到排渣的效果。緊湊的換熱管道，使得廢液停留在爐膛的時間達(dá)到3s以上，燃燒的非常充分，減少了氮氧化物和ニ氧化硫的生成量。同時燃燒器可以根據(jù)廢液濃度調(diào)節(jié)噴射火焰的長度，廢液在爐膛內(nèi)有充足的時間燃盡。上下鍋筒間有密集的對流管束，煙氣在煙管中的流動形式為紊流，不僅換熱系數(shù)高，而且不易結(jié)灰、結(jié)鹽。排煙溫度控制在300°C以下，而且煙氣從焚燒爐爐膛溫度降低到300°C的時間很短，有效的抑制了ニ噁英的再生成。
[0018]5、經(jīng)過余熱回收利用的煙氣，由循環(huán)懸浮式半干法浄化裝置底部進(jìn)入循環(huán)懸浮流化床反應(yīng)器。同時Ca(OH) 2原料經(jīng)過螺旋給料器與循環(huán)灰一起送入反應(yīng)器，流態(tài)化的物料和煙氣中的ニ氧化硫等酸性物質(zhì)在反應(yīng)器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，脫除掉大部分的ニ氧化硫、氯化氫等；煙氣經(jīng)反應(yīng)器的頂部出ロ排出后進(jìn)入袋式除塵器除去大部分細(xì)灰，由除塵器除下的細(xì)灰和大顆粒大部分經(jīng)過空氣斜槽循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)器，少量經(jīng)過排灰裝置到輸灰系統(tǒng)外排。浄化后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)由煙囪排入大氣，有效保護(hù)了環(huán)境。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明所述的高濃度有機(jī)廢液焚燒設(shè)備結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明所述的高濃度有機(jī)廢液焚燒設(shè)備D型爐結(jié)構(gòu)主視圖；
圖3為本發(fā)明所述的高濃度有機(jī)廢液焚燒設(shè)備D型爐結(jié)構(gòu)俯視圖；
圖4為本發(fā)明所述的高濃度有機(jī)廢液焚燒設(shè)備的霧化燃燒裝置結(jié)構(gòu)圖；
圖5為本發(fā)明所述的高濃度有機(jī)廢液焚燒設(shè)備エ藝流程圖。
【具體實施方式】
[0020]以下通過具體實施例來對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)ー步說明，值得注意的是，以下僅為本發(fā)明優(yōu)選的一個實施例，并不對本發(fā)明造成任何限定。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明所述的高濃度有機(jī)廢液焚燒設(shè)備包括廢液罐、抽取廢液罐內(nèi)液體至預(yù)處理器的輸送泵、與預(yù)處理器相連的氣固分離器，D型爐、余熱回收鍋爐、脫硫脫氮裝置、除塵器、畑?，其中D型爐蒸汽管道與預(yù)處理器聯(lián)通，D型路給預(yù)處理器供給蒸汽。
[0022]所述D型爐鍋筒采用下鍋筒支承方式。上、下鍋筒通過對流管束和水冷壁脹接或焊接連成一體，下鍋筒支座直接座落在地基上。所述D型爐爐膛后部設(shè)有阻擋墻，所述爐膛底部于阻擋墻兩側(cè)設(shè)有沉降孔。
[0023]如圖2、3所示，本發(fā)明中的D型爐外形呈字母“D”型，D型爐爐膛采用絕熱保溫的筑爐材料，由上鍋筒1、下鍋筒2組成，上鍋筒1、下鍋筒2通過對流管束和水冷壁脹接或焊接連成一體(對流管束、水冷壁可參照傳統(tǒng)鍋爐的安裝方式，本圖中未進(jìn)行具體示出)，下鍋筒2支座直接座落在地基上。鍋筒及對流管束內(nèi)裝水，如圖2中箭頭所示，爐膛內(nèi)產(chǎn)生的煙氣沖刷對流管束，煙氣熱量傳遞至對流管束，使對流管束內(nèi)的水升溫，產(chǎn)生的蒸汽在上鍋筒聚集，上鍋筒I上設(shè)有蒸汽引出管；爐膛3進(jìn)ロ可安裝霧化燃燒器6，爐膛3中，與爐膛3底部垂直的設(shè)有阻擋墻4，爐膛3底部于阻擋墻兩側(cè)設(shè)有沉降孔5。沉降孔5可用于將熔融狀態(tài)的鹽及升華的鹽凝結(jié)下來，盡量減少煙氣中鹽的含量。同時為了更好的監(jiān)測實時狀況，D型爐內(nèi)還可布置安全閥、排空閥、壓カ表、壓カ控制器、水位報警器、水位控制器等儀表(以上儀表可參照傳統(tǒng)鍋爐的設(shè)置方式，本圖中未進(jìn)行進(jìn)ー步標(biāo)示)。為保證蒸汽品質(zhì)，上鍋筒內(nèi)部布置有分離效果比較好的汽水分離器，蒸汽先通過水下孔板進(jìn)行一次分離，后經(jīng)過波紋板和格珊板進(jìn)行二次分離，效果明顯。另外，為保證蒸汽品質(zhì)和鍋爐的正常運(yùn)行，還可布置有擋板裝置、加藥裝置、排污裝置等。[0024]如圖4所示，所述霧化燃燒裝置殼體內(nèi)設(shè)有空氣進(jìn)入通道的風(fēng)腔10，風(fēng)腔中心設(shè)有廢液管道7，廢液管道7被壓縮空氣管道的次風(fēng)腔9包裹，在次風(fēng)腔外部設(shè)有輔助燃料管道8。空氣和廢液在霧化器內(nèi)垂直相遇而混合，經(jīng)切線槽到旋渦室，此時，氣液混合成乳化狀，在旋渦室內(nèi)旋轉(zhuǎn)后再噴出，噴出的氣液混合流體在離心カ和燃燒室空氣阻カ的作用下進(jìn)ー步霧化，其霧化效果極好，霧化顆粒度在50 y m以下，在輔助燃料下進(jìn)行燃燒。
[0025]如圖5所示，本發(fā)明的具體エ藝流程為:
本實施例中，廢液具體成分為:69%的水，28%的氯化鈉，2%的肉堿，1%的巴豆酸，低位發(fā)熱量 380Kj/kg。
[0026]①開啟輸送泵，輸送泵將廢液罐內(nèi)的廢液抽到預(yù)處理器，并于預(yù)處理器內(nèi)利用D型爐產(chǎn)生的蒸汽對廢液進(jìn)行干燥，蒸汽參數(shù)為0.8MPa，174°C ;2t/h，干燥后的廢液依然具有一定含量的水分；
②干燥后的廢液送至氣固分離裝置進(jìn)行氣固分離，得到廢液含水量40%，蒸發(fā)掉水分
0.5t/h，除鹽 5% ；
③將進(jìn)行氣固分離的廢液送至霧化燃燒裝置，霧化后的廢液噴霧粒徑30飛00u m,含水量209^30%，將此廢液噴霧粒噴入在D型爐內(nèi)在輔助燃料的輔助下進(jìn)行焚燒，輔助燃料選用3m3/h,8600Kcal/m3的天然氣，爐膛溫度能控制在800到120°C度范圍內(nèi)，并持續(xù)焚燒3s以上；
在此D型路中發(fā)生的具體反應(yīng)為:
脫硝反應(yīng)式:
N02+4NH3+02 — 3N2+6H20
4N0+4NH3+02 — 4N2+6H20
肉堿燃燒后反應(yīng)式:
2C7H15N03+2002 — 14C02+15H20+N0+N02
巴豆酸燃燒反應(yīng)式:
2C4H602+902 — 8C02+6H20
焚燒后的廢液生成NO量0.29kg/h，N02量0.45kg/h ;噴NH3量0.5kg/h，結(jié)晶熔鹽通過沉降空進(jìn)行排渣，此時廢液已經(jīng)除去90%的鹽分； ④廢液燃盡后，爐膛后部的沉降孔內(nèi)分離出灰塵和凝結(jié)升華的無機(jī)鹽，煙氣進(jìn)入余熱回收裝置，余熱回收裝置的排煙溫度控制在180°C以下；
⑤從余熱回收裝置出來的煙氣，煙氣溫度控制在165°C，由循環(huán)懸浮式半干法浄化裝置底部進(jìn)入循環(huán)懸浮流化床反應(yīng)器，同時Ca (OH) 2原料與循環(huán)灰一起通過螺旋給料器送入反應(yīng)器；
⑥煙氣經(jīng)反應(yīng)器的頂部出ロ排出后進(jìn)入袋式除塵器除去大部分細(xì)灰，由除塵器除下的細(xì)灰和大顆粒大部分形成循環(huán)灰，循環(huán)灰經(jīng)過空氣斜槽循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)器，少量經(jīng)過排灰裝置到輸灰系統(tǒng)外排；
⑦凈化后的煙氣經(jīng)弓I風(fēng)機(jī)由畑?排入大氣。
【權(quán)利要求】
1.一種高濃度有機(jī)廢液焚燒設(shè)備，其特征在于，包括廢液罐、焚燒爐、余熱回收器、脫硫脫氮裝置、除塵器、煙囪，所述的焚燒爐前設(shè)有預(yù)處理器及氣固分離器，以及抽取廢液罐內(nèi)液體至預(yù)處理器的輸送泵，所述的焚燒爐為D型爐，所述的D型爐配備霧化燃燒裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢液焚燒設(shè)備，其特征在于:所述D型爐通過蒸汽管道供給蒸汽至所述預(yù)處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢液焚燒設(shè)備，其特征在于:所述D型爐爐膛后部設(shè)有阻擋墻，所述爐膛底部于阻擋墻兩側(cè)設(shè)有沉降孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)廢液焚燒設(shè)備，其特征在于:所述D型爐爐膛采用絕熱保溫的筑爐材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢液焚燒設(shè)備，其特征在于:所述霧化燃燒裝置殼體內(nèi)設(shè)有空氣進(jìn)入的通道，中心為廢液噴管，所述廢液管道被壓縮空氣管道包裹，在廢液噴管的霧化噴頭的外部設(shè)有輔助燃料噴管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢液焚燒設(shè)備，其特征在于:以上高濃度有機(jī)廢液焚燒設(shè)備使用時所采用的エ藝，包括具體以下步驟: ①開啟輸送泵，輸送泵將廢液罐內(nèi)的廢液抽到預(yù)處理器，并于預(yù)處理器內(nèi)利用D型爐產(chǎn)生的蒸汽對廢液進(jìn)行干燥； ②干燥后的廢液送至氣固分離裝置，分離出部分的氨； ③將進(jìn)行氣固分離后的廢液送至霧化燃燒裝置，霧化后的氣體噴入在D型爐內(nèi)進(jìn)行焚燒，爐膛溫度能控制在800到1200°C范圍內(nèi)，并持續(xù)焚燒3s以上； ④廢液燃盡后，爐膛后部的沉降孔內(nèi)分離出灰塵和凝結(jié)升華的無機(jī)鹽，煙氣進(jìn)入余熱回收裝置，余熱回收裝置的排煙溫度控制在180°C以下； ⑤從余熱回收裝置出來的煙氣，由循環(huán)懸浮式半干法浄化裝置底部進(jìn)入循環(huán)懸浮流化床反應(yīng)器，同時Ca (OH) 2原料與循環(huán)灰一起通過螺旋給料器送入反應(yīng)器； ⑥煙氣經(jīng)反應(yīng)器的頂部出ロ排出后進(jìn)入袋式除塵器除去大部分細(xì)灰，由除塵器除下的細(xì)灰和大顆粒大部分形成循環(huán)灰，循環(huán)灰經(jīng)過空氣斜槽循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)器，少量經(jīng)過排灰裝置到輸灰系統(tǒng)外排； ⑦凈化后的煙氣經(jīng)弓I風(fēng)機(jī)由畑?排入大氣。
【文檔編號】F23G7/04GK103499098SQ201310492358
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】楊培凱, 黃敏釗, 莊智勇, 陳家健 申請人:廣東意高能源科技股份有限公司