本發(fā)明涉及可降解廢物處理領(lǐng)域，特別是一種氣化處理中低放可降解廢物的工藝。
背景技術(shù)：
核電站運(yùn)行產(chǎn)生時產(chǎn)生的放射性固體廢物按來源分為工藝廢物和技術(shù)廢物兩大類。技術(shù)廢物是檢修過程中產(chǎn)生的各種檢修廢物，主要是控制區(qū)檢修活動產(chǎn)生的固體廢物,包括塑料布、吸水紙、手套、抹布、報(bào)廢的工作服、氣衣和報(bào)廢的設(shè)備、零部件、保溫材料、建筑材料等。對控制區(qū)收集的檢修廢物進(jìn)行仔細(xì)分類,然后進(jìn)行壓縮、打包。據(jù)統(tǒng)計(jì)，檢修廢物中約87％為可燃廢物,其中塑料制品占了很大比例；13％為不可燃廢物,主要是廢金屬和建筑垃圾。目前廣東核電集團(tuán)有4臺機(jī)組在運(yùn)行，每年約產(chǎn)生技術(shù)廢物100m3左右(整備后的體積)。核能和核技術(shù)在給人類帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的同時，也極大的危害著人類的健康和環(huán)境的安全。核電廠在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的放射性固體廢物的處理與處置是核電站發(fā)展中必須解決的重要問題。在國家大力發(fā)展核電站的背景下，產(chǎn)生的放射性固體廢物量也將成倍增加，如不嚴(yán)加控制和采取減容措施，勢必造成放射性廢物暫存壓力、增加最終處置費(fèi)用和電廠運(yùn)行成本等。在核電廠內(nèi)采用合理的廢物處理工藝，滿足廢物最小化已經(jīng)迫在眉睫。
現(xiàn)在的主要處理技術(shù)為：玻璃固化、水泥固化、混凝土固定、減容減量、焚燒等方法。這些處理方法普遍存在減容率低、易造成二次污染等問題。為了減少核電廠的操作成本，樹立核電工業(yè)對環(huán)境友好的形象，期望開發(fā)一種氣化處理中低放可降解廢物的工藝及設(shè)備，可以安全有效的將中低放可降解廢物處理成對環(huán)境無危害的氣體和液體等物質(zhì)，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)核電的清潔能源的目標(biāo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種氣化處理中低放可降解廢物的工藝。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種氣化處理中低放可降解廢物的工藝，所述工藝包括如下步驟：
1)預(yù)處理：將中低放可降解廢物通過預(yù)處理裝置進(jìn)行預(yù)處理，通過預(yù)處理將物料適當(dāng)破碎或加熱軟化熔融，使其性能改變?yōu)橐滋幚砦锪?，同時產(chǎn)生部分氣體；
2)氣化處理：所述易處理物料在氣化反應(yīng)器內(nèi)與氣化劑反應(yīng)，將物料經(jīng)過氣化處理，轉(zhuǎn)化為二氧化碳、一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸?、硫化物等氧化物氣體和固體灰渣；
3)催化轉(zhuǎn)化處理：氣化處理產(chǎn)生的氣體經(jīng)過催化轉(zhuǎn)化器，將其中的一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和氮?dú)猓?/p>
4)尾氣處理：將熱氧化處理產(chǎn)生的氣體進(jìn)行凈化，將氣體中的酸性氣體、灰塵顆粒和氣溶膠第去除干凈，經(jīng)檢測合格后排放；
5)灰渣固化處理：將氣化處理產(chǎn)生的固體灰渣與高溫粘結(jié)劑混合，高溫熔融，均化后冷卻，形成類礦石固化物。
進(jìn)一步地，所述氣化處理的氣化劑為空氣和\或氧氣和\或水蒸氣和\或催化劑。
進(jìn)一步地，所述氣化處理溫度為800-1000℃。
進(jìn)一步地，所述催化轉(zhuǎn)化器的載體為二氧化鈦多孔材料，載體表面覆蓋鉑、銠、鈀等貴金屬作為催化元素。
進(jìn)一步地，所述尾氣處理包括將氣體進(jìn)行冷卻降溫、過濾、洗滌、吸收吸附。
進(jìn)一步地，所述氣體的冷卻降溫為氣體稀釋激冷或液體噴淋激冷。
進(jìn)一步地，所述氣體的過濾是通過高溫過濾器。
進(jìn)一步地，所述氣體的洗滌是通過文丘里洗滌。
進(jìn)一步地，所述氣體的吸收吸附是通過袋濾器、吸收塔、高效分離器和活性炭吸附塔。
進(jìn)一步地，所述灰渣固化處理過程中固化配方為：灰渣，40％-60％；高溫粘結(jié)劑，40％-60％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果：本發(fā)明為減少核電行業(yè)可降解用品的存儲、堆積問題，同時克服現(xiàn)有相關(guān)處理技術(shù)的不足，提供了一種通過熱解或氣化的方式實(shí)現(xiàn)核電行業(yè)產(chǎn)生的中低放可降解廢物無害化減容、減量處理的工藝，并且對核電運(yùn)行期間產(chǎn)生的含有玻璃礦物質(zhì)(主要為玻璃纖維等廢物如保溫棉、空氣濾芯等)的廢物進(jìn)行處理，產(chǎn)生的玻璃體可以對熱解或氣化過程產(chǎn)生的灰渣進(jìn)行玻璃固化，極大的提高了整個工藝的減容、減重率，減少甚至杜絕核素對環(huán)境和社會可能造成的危害。
具體實(shí)施方式
下面對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
本發(fā)明一種氣化處理中低放可降解廢物的工藝，所述工藝包括如下步驟：
1)預(yù)處理：將中低放可降解廢物通過預(yù)處理裝置進(jìn)行預(yù)處理，通過預(yù)處理將物料適當(dāng)破碎或加熱軟化熔融，使其性能改變?yōu)橐滋幚砦锪希瑫r產(chǎn)生部分氣體；
2)氣化處理：所述易處理物料在氣化反應(yīng)器內(nèi)與氣化劑反應(yīng)，將物料經(jīng)過氣化處理，轉(zhuǎn)化為二氧化碳、一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物、硫化物等氧化物氣體和固體灰渣，所述氣化處理的氣化劑為空氣和\或氧氣，氣化處理溫度為800；
3)催化轉(zhuǎn)化處理：氣化處理產(chǎn)生的氣體經(jīng)過催化轉(zhuǎn)化器，將其中的一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸镛D(zhuǎn)化為二氧化碳、水和氮?dú)?，所述催化轉(zhuǎn)化器的載體為二氧化鈦多孔材料，載體表面覆蓋鉑、銠、鈀等貴金屬作為催化元素；
4)尾氣處理：將熱氧化處理產(chǎn)生的氣體進(jìn)行凈化，包括將氣體進(jìn)行冷卻降溫、過濾、洗滌、吸收吸附，將氣體中的酸性氣體、灰塵顆粒和氣溶膠第去除干凈，經(jīng)檢測合格后排放，所述氣體的冷卻降溫為液體噴淋激冷，所述氣體的過濾是通過高溫過濾器，所述氣體的洗滌是通過文丘里洗滌，所述氣體的吸收吸附是通過袋濾器、吸收塔和高效分離器；
5)灰渣固化處理：將氣化處理產(chǎn)生的固體灰渣與高溫粘結(jié)劑混合，高溫熔融，均化后冷卻，形成類礦石固化物，所述灰渣固化處理過程中固化配方為：灰渣40％；高溫粘結(jié)劑60％。
實(shí)施例2
本發(fā)明一種氣化處理中低放可降解廢物的工藝，所述工藝包括如下步驟：
1)預(yù)處理：將中低放可降解廢物通過預(yù)處理裝置進(jìn)行預(yù)處理，通過預(yù)處理將物料適當(dāng)破碎或加熱軟化熔融，使其性能改變?yōu)橐滋幚砦锪希瑫r產(chǎn)生部分氣體；
2)氣化處理：所述易處理物料在氣化反應(yīng)器內(nèi)與氣化劑反應(yīng)，將物料經(jīng)過氣化處理，轉(zhuǎn)化為二氧化碳、一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸铩⒘蚧锏妊趸餁怏w和固體灰渣,所述氣化處理的氣化劑為水蒸氣和\或催化劑,氣化處理溫度為1000℃；
3)催化轉(zhuǎn)化處理：氣化處理產(chǎn)生的氣體經(jīng)過催化轉(zhuǎn)化器，將其中的一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和氮?dú)?所述催化轉(zhuǎn)化器的載體為二氧化鈦多孔材料，載體表面覆蓋鉑、銠、鈀等貴金屬作為催化元素；
4)尾氣處理：將熱氧化處理產(chǎn)生的氣體進(jìn)行凈化，包括將氣體進(jìn)行冷卻降溫、過濾、洗滌、吸收吸附，將氣體中的酸性氣體、灰塵顆粒和氣溶膠第去除干凈，經(jīng)檢測合格后排放，所述氣體的冷卻降溫為液體噴淋激冷，所述氣體的過濾是通過高溫過濾器，所述氣體的洗滌是通過文丘里洗滌，所述氣體的吸收吸附是通過袋濾器、吸收塔和活性炭吸附塔；
5)灰渣固化處理：將氣化處理產(chǎn)生的固體灰渣與高溫粘結(jié)劑混合，高溫熔融，均化后冷卻，形成類礦石固化物，所述灰渣固化處理過程中固化配方為：灰渣60％，高溫粘結(jié)劑60％。
實(shí)施例3
本發(fā)明一種氣化處理中低放可降解廢物的工藝，所述工藝包括如下步驟：
1)預(yù)處理：將中低放可降解廢物通過預(yù)處理裝置進(jìn)行預(yù)處理，通過預(yù)處理將物料適當(dāng)破碎或加熱軟化熔融，使其性能改變?yōu)橐滋幚砦锪?，同時產(chǎn)生部分氣體；
2)氣化處理：所述易處理物料在氣化反應(yīng)器內(nèi)與氣化劑反應(yīng)，將物料經(jīng)過氣化處理，轉(zhuǎn)化為二氧化碳、一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物、硫化物等氧化物氣體和固體灰渣，所述氣化處理的氣化劑為氧氣和\或水蒸氣，氣化處理溫度為900℃；
3)催化轉(zhuǎn)化處理：氣化處理產(chǎn)生的氣體經(jīng)過催化轉(zhuǎn)化器，將其中的一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和氮?dú)?，所述催化轉(zhuǎn)化器的載體為二氧化鈦多孔材料，載體表面覆蓋鉑、銠、鈀等貴金屬作為催化元素；
4)尾氣處理：將熱氧化處理產(chǎn)生的氣體進(jìn)行凈化，將氣體中的酸性氣體、灰塵顆粒和氣溶膠第去除干凈，經(jīng)檢測合格后排放，所述尾氣處理包括將氣體進(jìn)行冷卻降溫、過濾、洗滌、吸收吸附，所述氣體的冷卻降溫為氣體稀釋激冷，所述氣體的過濾是通過高溫過濾器，所述氣體的洗滌是通過文丘里洗滌，所述氣體的吸收吸附是通過袋濾器、吸收塔、高效分離器和活性炭吸附塔；
5)灰渣固化處理：將氣化處理產(chǎn)生的固體灰渣與高溫粘結(jié)劑混合，高溫熔融，均化后冷卻，形成類礦石固化物，所述灰渣固化處理過程中固化配方為：灰渣50％，高溫粘結(jié)劑,50％。
本發(fā)明具體操作過程如下：首先將中低放射性可降解廢物經(jīng)過密封進(jìn)料裝置，送到預(yù)處理室在此對物料進(jìn)行預(yù)處理，主要將物料破碎和熱軟化熔融，同時產(chǎn)生少量氣體；經(jīng)過螺旋進(jìn)料將物料推到氣化反應(yīng)器中，在此將中低放可降解廢物在催化劑和\或氣化劑的作用下，轉(zhuǎn)化為小分子可燃?xì)怏w；氣體經(jīng)過沉降室將灰塵沉降下來，灰渣經(jīng)過排灰系統(tǒng)排到灰渣收集器中；氣化反應(yīng)器產(chǎn)生的氣體預(yù)處理裝置產(chǎn)生的少量氣體進(jìn)入熱氧化器中；在此與氧氣充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水、氮氧化物和硫化物等尾氣；尾氣經(jīng)過高溫過濾器和\或急冷稀釋裝置和\或文丘里洗滌器和文丘里分離罐和\或袋濾器和\或吸收塔和\或換熱器和\或高效分離器和\或活性炭吸附塔和檢測設(shè)備處理檢測合格后排放。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。