氣固液一體化焚燒系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種氣固液一體化焚燒系統(tǒng)，屬于環(huán)境【技術(shù)領(lǐng)域】。該系統(tǒng)由廢氣收集系統(tǒng)、造粒系統(tǒng)、投料系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)爐、焚燒爐、余熱鍋爐、換熱器、急冷塔、煙氣干式洗滌系統(tǒng)、布袋除塵裝置、噴淋塔、再熱器及煙囪組成。造粒系統(tǒng)中煤-固廢-廢液以（1-12）∶（2-30）∶（1-16）的質(zhì)量比均勻混合造粒；收集的廢氣經(jīng)預(yù)熱后，一部分通入回轉(zhuǎn)爐，另一部分通入焚燒爐進(jìn)行高溫焚燒處理；焚燒爐的高溫尾氣經(jīng)熱能回收后，通入急冷塔、干式洗滌系統(tǒng)、布袋除塵裝置及噴淋塔，待降溫且去除飛灰、二噁英及酸性氣體后，由風(fēng)機(jī)送入煙囪，完成達(dá)標(biāo)排放。系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的廢液回用至造粒系統(tǒng)，活性炭等固廢投入回轉(zhuǎn)爐焚燒，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理。
【專(zhuān)利說(shuō)明】氣固液一體化焚燒系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣固液一體化焚燒系統(tǒng)，特別是涉及一種制藥行業(yè)三廢治理的一體化焚燒系統(tǒng)，屬于環(huán)境【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，化工、制藥、噴涂等行業(yè)的有機(jī)揮發(fā)性氣體VOCs的排放與日俱增，對(duì)空氣質(zhì)量影響顯著，已經(jīng)成為空氣污染的主要來(lái)源之一。VOCs氣體包括烴類(lèi)、醛類(lèi)、苯類(lèi)、酯類(lèi)、齒代烴及芳香烴等，具有排放種類(lèi)多、性質(zhì)差異大、工藝和工況條件復(fù)雜、來(lái)源廣泛的特點(diǎn)。VOCs氣體會(huì)降低人體免疫力，影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)，造成人體不適、昏迷、甚至致癌，并且易與氮氧化物及懸浮物發(fā)生反應(yīng)，使空氣中臭氧濃度提升，引發(fā)光化學(xué)煙霧及霧霾現(xiàn)象，對(duì)日常生活和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。目前國(guó)內(nèi)外處理VOCs氣體的方法主要有吸附法、冷凝法、氧化法、等離子技術(shù)等，其中熱力氧化是處理VOCs的常用方法，包括RTO技術(shù)、RCO技術(shù)、TO技術(shù)及綜合處理技術(shù)等。
[0003]固體廢物中攜帶大量粉塵及顆粒，堆積時(shí)易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，釋放有毒氣體，造成環(huán)境污染。固體廢物的任意排放，易造成河道阻塞、農(nóng)田侵蝕、水體酸堿化、富營(yíng)養(yǎng)化、礦化甚至毒化，影響動(dòng)植物的正常生長(zhǎng)。固體廢物露天堆存，不僅占用大量土地，而且有害成分會(huì)滲入土壤，對(duì)地下水及食物安全構(gòu)成威脅。目前固廢處理主要有焚燒技術(shù)、堆肥、安全衛(wèi)生填埋技術(shù)和綜合處理技術(shù)等，其中焚燒法具有處理量大、減容性好、無(wú)害化程度高、可回收熱能等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣泛。
[0004]工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量廢液，廢液具有排放量大、成分多樣、有機(jī)物含量高、毒性大、色度深等特點(diǎn)，易造成水體酸堿失衡及破壞，不能直接排放至江河湖海。廢液處理方法涵蓋物化法、化學(xué)法和生化法。由于廢液的處理難度較大，其處理方式往往是多種工藝的集成，如吸附+混凝+高級(jí)氧化法、內(nèi)電解混凝沉淀+厭氧+好氧、水解+接觸氧化、氣浮+兼氧+CASS法等，在工程實(shí)踐中大多存在一次性投資高、運(yùn)行成本高和無(wú)法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行等問(wèn)題。
[0005]關(guān)于廢氣、固廢、廢液等治理的國(guó)內(nèi)專(zhuān)利已有不少，公開(kāi)了一些有效的處理工藝。
[0006]中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利201310334774.3公開(kāi)了一種用于揮發(fā)性有機(jī)化合物催化燃燒的催化劑的制備方法。該方法包括步驟:將含釩化合物和鑭系化合物溶解于草酸溶液中，攪拌至完全溶解；將TiO2粉末溶于該溶液，在常溫下攪拌，過(guò)濾洗滌后干燥，研磨后所得粉末于500°C煅燒3h，即得MOyv2O5-TiO2粉末；將其與含鉬化合物溶液混合攪拌，所得沉淀干燥后于400°C煅燒5h，即得催化劑Pt/ MOyv2O5-TiO2。制得的催化劑提供了較大的比表面積，對(duì)苯系物如苯的催化燃燒反應(yīng)有很高的催化活性，且制備原料易得；催化劑重復(fù)使用活性穩(wěn)定，克服了傳統(tǒng)貴金屬催化劑易燒結(jié)、易中毒等缺點(diǎn)。
[0007]中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利201310334761.6公開(kāi)了一種制備用于VOCs催化燃燒的球殼型催化劑的方法。該方法包括步驟:將含鈰化合物與尿素溶于去離子水中，充分?jǐn)嚢韬蟮谷胨疅岣M(jìn)行微波水熱；冷卻后將所得沉淀洗滌、干燥，煅燒；將球殼型CeO2的粉末溶于含鉬化合物和含銅化合物的混合溶液中攪拌后，過(guò)濾，所得沉淀洗滌、干燥再煅燒，即得粉末狀球殼型催化劑 Pt/Cu0-Ce02。
[0008]中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利200510060615.4公開(kāi)了一種印染廢水回用處理的方法，涉及印染工業(yè)排放污水的治理及污水的資源回收利用。其基本方法為:對(duì)退漿廢水、堿減量廢水分別進(jìn)行酸析預(yù)處理，回收析出的漿料，然后與染色廢水一起進(jìn)行A/0生化處理，再經(jīng)臭氧催化深度處理后，將大部分水回用于染色工藝，實(shí)現(xiàn)印染污水的回用，回收率大于60%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]廢氣、固廢及廢液屬于三種不同形態(tài)的環(huán)境污染物，以往的處理方法只針對(duì)一種或兩種，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有治理技術(shù)的單一性和片面性，提供一套可以對(duì)廢氣、固廢及廢液進(jìn)行綜合治理，并有效解決處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢液和固廢的裝置。該發(fā)明可節(jié)省單獨(dú)治理廢氣、固廢及廢液時(shí)所需的投資，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益；系統(tǒng)具有去除破壞效率高，自動(dòng)化控制能力強(qiáng)的特點(diǎn)；系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，回收大量熱能，節(jié)約成本投入；處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢液及固廢可回用至系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)危害化治理效果。
[0010]為了同時(shí)解決廢氣、廢液和固廢的處理問(wèn)題，提供一種氣固液一體化焚燒系統(tǒng)的治理方法，其步驟是:
(I)煤-固廢-廢液以特定質(zhì)量比均勻混合，通過(guò)造粒機(jī)制作成規(guī)則形狀，于密閉投料系統(tǒng)內(nèi)推送至回轉(zhuǎn)爐。
[0011](2)收集廢氣經(jīng)換熱器加熱后，分為兩部分通入系統(tǒng)進(jìn)行處理，一部分廢氣充當(dāng)助燃空氣通入回轉(zhuǎn)爐，另一部分廢氣直接通入焚燒爐內(nèi)進(jìn)行熱力焚燒。
[0012](3)經(jīng)焚燒爐處理后的高溫?zé)煔猓徊糠滞ㄈ胗酂徨仩t及換熱器進(jìn)行熱量回收，另一部分用于加熱煙囪尾氣。
[0013](4)經(jīng)換熱器換熱后的尾氣，在急冷塔內(nèi)迅速降溫并通入煙氣干式洗滌系統(tǒng)，利用活性炭/消石灰吸收尾氣中的二噁英及酸性氣體。反應(yīng)后的消石灰進(jìn)行收集和安全填埋，吸附飽和的活性炭送至回轉(zhuǎn)爐進(jìn)行焚燒處理。
[0014](5)急冷塔與堿洗塔運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的廢液回用至造粒系統(tǒng)，可用于稀釋廢液，便于造粒。
[0015](6)系統(tǒng)處理過(guò)程中產(chǎn)生的飛灰、顆粒粉塵進(jìn)行采集與鑒定，回轉(zhuǎn)窯的爐渣由出渣機(jī)排出，與布袋除塵裝置內(nèi)濾渣一起進(jìn)行穩(wěn)定固化、安全填埋。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
(I)在一套處理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣、固、液三種廢物的同時(shí)處理，縮短處理流程，減少占地面積，降低污染處理設(shè)施的投資。
[0017](2)煤-固廢-廢液在入爐前根據(jù)其成分、熱值等參數(shù)合理配比，保障回轉(zhuǎn)爐穩(wěn)定運(yùn)行，并降低焚燒殘?jiān)臒嶙茰p率，減少運(yùn)行成本。
[0018](3)系統(tǒng)處理后，廢氣、固廢和廢液實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，總?cè)コ茐男蔬_(dá)99.5%以上。
[0019](4)以部分車(chē)間VOCs廢氣作為助燃空氣，使回轉(zhuǎn)爐尾氣中含氧量高于6%，并使廢氣中VOCs物質(zhì)氧化，釋放熱量，節(jié)省回轉(zhuǎn)爐燃料消耗。
[0020](5)吸附后的活性炭回用至回轉(zhuǎn)爐，燃燒釋放熱能，降低燃料消耗；急冷塔及堿洗塔運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的廢液回用至造粒系統(tǒng)，反應(yīng)后的消石灰可直接安全填埋，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)危害、 無(wú)污染化。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為氣固液一體化焚燒系統(tǒng)裝置圖(一)
其中1、造粒機(jī)；2、回轉(zhuǎn)爐；3、焚燒爐；4、余熱鍋爐；5、換熱器；
12、風(fēng)機(jī)；13、至再熱器的部分廢氣；14、區(qū)間收集廢氣 圖2為氣固液一體化焚燒系統(tǒng)裝置圖(二)
6、急冷塔；7、干式洗滌裝置；8、布袋除塵裝置；9、堿洗噴淋塔；10、再熱器；
U、煙囪；12、風(fēng)機(jī)；13、至再熱器的部分廢氣；15、消石灰噴射裝置；16、活性炭噴射裝置 圖3為氣固液一體化焚燒系統(tǒng)裝置圖
【具體實(shí)施方式】
[0022]結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，下述實(shí)施為說(shuō)明性，不是限定性，不能以下述實(shí)施例來(lái)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0023]實(shí)施例1:
粉碎機(jī)將煤和固廢打碎，攪拌機(jī)將粘稠廢液稀釋并攪拌均勻，煤-固廢-廢液以(1-12): (2-7): (1-4)的特定質(zhì)量比例在造粒機(jī)內(nèi)制作成規(guī)則形狀，液壓推送至回轉(zhuǎn)爐窯頭。
[0024]實(shí)施例2:
粉碎機(jī)將煤和固廢打碎，攪拌機(jī)將粘稠廢液稀釋并攪拌均勻，煤-固廢-廢液以(1-12): (7-13): (4-7)的特定質(zhì)量比例在造粒機(jī)內(nèi)制作成規(guī)則形狀，液壓推送至回轉(zhuǎn)爐岳頭。
[0025]實(shí)施例3:
粉碎機(jī)將煤和固廢打碎，攪拌機(jī)將粘稠廢液稀釋并攪拌均勻，煤-固廢-廢液以(1-12): (13-19): (7-10)的特定質(zhì)量比例在造粒機(jī)內(nèi)制作成規(guī)則形狀，液壓推送至回轉(zhuǎn)
爐窯頭。
[0026]實(shí)施例4:
粉碎機(jī)將煤和固廢打碎，攪拌機(jī)將粘稠廢液稀釋并攪拌均勻，煤-固廢-廢液以(1-12): (19-25): (10-13)的特定質(zhì)量比例在造粒機(jī)內(nèi)制作成規(guī)則形狀，液壓推送至回轉(zhuǎn)
爐窯頭。
[0027]實(shí)施例5:
粉碎機(jī)將煤和固廢打碎，攪拌機(jī)將粘稠廢液稀釋并攪拌均勻，煤-固廢-廢液以(1-12): (25-30): (13-16)的特定質(zhì)量比例在造粒機(jī)內(nèi)制作成規(guī)則形狀，液壓推送至回轉(zhuǎn)
爐窯頭。
[0028]采用集風(fēng)罩收集廢氣，VOCs含量高的區(qū)域選擇大風(fēng)量工頻風(fēng)機(jī)，VOCs含量小的區(qū)域選擇小風(fēng)量變頻風(fēng)機(jī)，使系統(tǒng)風(fēng)量維持穩(wěn)定。進(jìn)入系統(tǒng)前，廢氣通過(guò)換熱器進(jìn)行加熱，使其溫度加熱至80-120°C。預(yù)熱的車(chē)間廢氣分為兩部分，一部分廢氣充當(dāng)助燃空氣通入回轉(zhuǎn)爐，確保燃燒后煙氣含氧量高于6% ;剩余廢氣直接通入焚燒爐內(nèi)。
[0029]回轉(zhuǎn)爐水平放置，內(nèi)部襯以高溫耐火材料；回轉(zhuǎn)爐內(nèi)部呈錐形狀，傾斜角為4-6°?；剞D(zhuǎn)爐處理時(shí)，設(shè)定合理造粒補(bǔ)給量及利用PLC自動(dòng)調(diào)控廢氣風(fēng)量，保證回轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫度維持在800-1000°C。固廢及廢液燃燒成無(wú)危害廢渣，殘?jiān)鼰嶙茰p率低于5%，并于窯尾排出，生成含酸性氣體的煙氣。窯尾出渣口采用水封技術(shù)，快速冷卻灰渣，并用出渣機(jī)輸送。充當(dāng)助燃空氣的部分車(chē)間廢氣中VOCs組分發(fā)生氧化，轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等。廢氣、危險(xiǎn)固廢及廢液在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)的去除破壞效率為99%。
[0030]焚燒爐采用直立式處理廢氣，底部排灰的方式，在保證99.5%去除破壞效率的同時(shí)，盡量減少占地面積。使用燃?xì)馐饺紵鳎哂凶詣?dòng)火焰UV監(jiān)測(cè)和保護(hù)功能，利用PLC控制燃?xì)庋a(bǔ)給量及助燃空氣量來(lái)維持焚燒爐內(nèi)溫度穩(wěn)定。焚燒爐內(nèi)溫度達(dá)1000-1200°C，內(nèi)部鋪設(shè)高鋁耐火材料，耐受1300°C以上高溫。煙氣在焚燒爐內(nèi)停留時(shí)間超過(guò)2s，保證二噁英及VOCs氣體的徹底破壞。
[0031]經(jīng)焚燒爐處理后的尾氣溫度較高，采用余熱鍋爐、換熱器及再熱器進(jìn)行熱量回收。高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)余熱鍋爐進(jìn)行換熱，溫度降至500-680°C，產(chǎn)生大量蒸汽；換熱器用于加熱收集的廢氣，熱側(cè)煙氣溫度從500-680°C降至低溫，冷側(cè)廢氣升溫至80-120°C ;再熱器用于加熱放空尾氣，使熱側(cè)煙氣溫度降至400-600°C左右，而排空尾氣溫度升至100-120°C以上。
[0032]急冷塔采用雙流噴霧方式，給水管道上自動(dòng)調(diào)節(jié)閥可準(zhǔn)確調(diào)節(jié)給水流量。帶壓噴霧噴頭將水霧化，直接與煙氣進(jìn)行傳質(zhì)傳熱交換，利用煙氣熱量使噴淋的水分蒸發(fā)，使煙氣在塔內(nèi)溫度在0.3-0.5s內(nèi)迅速?gòu)?00-600°C降至200°C以下，有效防止二噁英的再合成。噴頭為不銹鋼材質(zhì)，采用壓縮空氣作為霧化介質(zhì)，急冷塔頂部設(shè)置除霧器。
[0033]煙氣經(jīng)迅速降溫后，通入干式洗滌系統(tǒng)。注入消石灰，吸收水汽及酸性氣體，處理后的石灰可進(jìn)行安全填埋處理。干式洗滌系統(tǒng)至布袋除塵裝置的煙氣管道布置活性炭噴射裝置，使活性炭與煙氣在管道內(nèi)充分接觸，對(duì)煙氣中殘存的二噁英和重金屬等污染物進(jìn)行凈化吸附處理。吸附后的活性炭回用至回轉(zhuǎn)爐，燃燒放熱并處理過(guò)程中的吸附物，減少環(huán)境污染及燃料成本投入。
[0034]煙氣通過(guò)布袋除塵裝置時(shí)，濾袋外表面截留較細(xì)粒徑的粉塵、顆粒及飛灰。PLC控制各閥門(mén)的開(kāi)關(guān)，使氣包內(nèi)壓縮空氣由噴吹管孔眼噴出，誘導(dǎo)數(shù)倍于一次風(fēng)的周?chē)諝膺M(jìn)入濾袋，實(shí)現(xiàn)排灰操作。布袋除塵裝置可捕集200°C以下煙氣中的顆粒物及飛灰，收集后的粉塵顆粒經(jīng)出渣機(jī)傳送，運(yùn)輸?shù)胶线m地點(diǎn)進(jìn)行填埋處置。
[0035]消石灰吸收酸性氣體能力有限，在布袋除塵裝置后設(shè)置堿洗噴淋塔，噴淋3-5%(wt) NaOH堿性溶液，并在頂部設(shè)置除霧器，保證酸性氣體的總吸收率達(dá)99.5%以上。供水和供液管路的給水流量由自動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制，吸收反應(yīng)后的廢液與急冷塔廢水排入儲(chǔ)罐，再通至造粒系統(tǒng)進(jìn)行處理。堿洗處理后的尾氣中，VOCs氣體含量均達(dá)國(guó)家大氣污染排放二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
[0036]經(jīng)堿洗塔處理后的尾氣溫度降至60°C以下，含有一定量水汽。設(shè)置煙氣再熱器，將尾氣溫度從60°C升溫至100-120°C以上，避免酸霧的產(chǎn)生。大功率風(fēng)機(jī)后置，使系統(tǒng)呈現(xiàn)負(fù)壓狀態(tài)，保證沒(méi)有有害氣體的外泄。煙囪高度設(shè)定為20-35m，煙囪出口處采用不銹鋼材質(zhì)，防止表壁掛水，腐蝕鋼材的情況發(fā)生。煙?設(shè)置煙氣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，有效監(jiān)測(cè)煙氣和煙塵的排放情況。
【權(quán)利要求】
1.氣固液一體化焚燒系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)由廢氣收集系統(tǒng)、造粒系統(tǒng)、密閉投料系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)爐、焚燒爐、余熱鍋爐、換熱器、急冷塔、煙氣干式洗滌系統(tǒng)、布袋除塵裝置、噴淋塔、再熱器及煙?組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣固液一體化焚燒系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)可同時(shí)處理廢氣、固廢及廢液，并且能有效解決系統(tǒng)處理過(guò)程中產(chǎn)生的固廢及廢液?jiǎn)栴}。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣固液一體化焚燒系統(tǒng)，其特征在于對(duì)產(chǎn)生VOCs氣體的區(qū)間進(jìn)行收集，將廢氣預(yù)熱至80-120°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣固液一體化焚燒系統(tǒng)，其特征在于造粒系統(tǒng)中煤、固廢與廢液的特定物料配比(1-12): (2-30): (1-16)由各組分的含量及燃燒熱值確定，保證回轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱量平衡。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣固液一體化焚燒系統(tǒng)，其特征在于廢氣經(jīng)預(yù)熱后，一部分作為助燃?xì)怏w通入回轉(zhuǎn)爐，另一部分通入焚燒爐內(nèi)進(jìn)行熱力氧化處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣固液一體化焚燒系統(tǒng)，其特征在于余熱鍋爐及換熱器對(duì)高溫?zé)煔庵兴臒崮苓M(jìn)行有效回收，并將出口煙氣溫度控制在400-600°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣固液一體化焚燒系統(tǒng)，其特征在于急冷塔、干式洗滌裝置以及噴淋塔吸收99%以上的酸性氣體，處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢液回用至造粒系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣固液一體化焚燒系統(tǒng)，其特征在于煙氣干式洗滌系統(tǒng)采用消石灰及活性炭作為吸收劑與吸附劑，反應(yīng)后的活性炭回用至焚燒系統(tǒng)，反應(yīng)后的消石灰與其它殘?jiān)M(jìn)行安全填埋。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣固液一體化焚燒系統(tǒng)，其特征在于焚燒系統(tǒng)通過(guò)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，連鎖反饋控制和風(fēng)量、溫度調(diào)控系統(tǒng)，維持系統(tǒng)的熱力平衡和穩(wěn)定運(yùn)行；采用雙重關(guān)斷及系統(tǒng)旁通等措施，能有效應(yīng)對(duì)緊急情況的發(fā)生。
【文檔編號(hào)】F23G7/00GK103994447SQ201410274380
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】趙偉榮, 柳曉清, 宋旭, 孫曉崗 申請(qǐng)人:江蘇安琪爾廢氣凈化有限公司