CN102042602B - 烟浓缩气化焚烧有毒废液的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的烟浓缩气化焚烧有毒废液的处理方法，首先将有毒废液中的高热值废有机溶剂和低热值有毒废液进行预处理，再将高热值废有机溶剂采用废有机溶剂燃烧器送入焚烧炉内进行燃烧产生高温烟气，所产生的高温烟气对有毒废液中的低热值有毒废液进行浓缩，形成蒸气和浓缩的高温低热值有毒废液；浓缩的高温低热值有毒废液经气化后，通过气体燃烧器送入焚烧炉内与高热值废有机溶剂一起燃烧。本发明可以较为准确的控制焚烧炉的燃烧温度，抑制NOx的生成，在低热值有毒废液的处理过程中，分阶段合理的利用了焚烧炉的余热，同时实现了对排出的高温烟气的急冷效果，抑制了有毒物质的再生成。本发明还公开了该处理方法所使用的处理装置。

Description

烟浓缩气化焚烧有毒废液的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及工业危险废弃物中有毒废液的处理方法及装置，特别涉及烟浓缩气化焚烧有毒废液的处理方法及装置，该处理方法是利用气体燃烧器、废有机溶剂燃烧器和点火助燃用的轻油燃烧器在焚烧炉内燃烧时所产生的高温烟气，对低热值有毒废液进行浓缩汽化和气化，形成蒸汽和气体，分别送入焚烧炉内进行燃烧处理的有毒废液综合处理方法。

背景技术

目前国内外市场所应用的对有毒废液的焚烧处理方法中，对高热值废有机溶剂的处理，一般采用废有机溶剂燃烧器在焚烧炉内实施焚烧处理，并做为低热值有毒废液焚烧处理的补充燃料加以利用。而对低热值有毒废液则采用压缩空气雾化的方法喷入焚烧炉内进行焚烧处理。上述对低热值有毒废液的焚烧处理方法，为了确保焚烧效果就必须保证低热值有毒废液良好的雾化效果，这样就需要消耗大量的压缩空气，因此耗电量很大。此外由于大量的冷空气直接进入焚烧炉，为保证炉温的稳定与废液充分燃烧需消耗大量的燃料，因此存在着资源浪费大、运行成本高等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题第一方面在于提供一种烟浓缩气化焚烧有毒废液的处理方法，该方法是利用气体燃烧器、废有机溶剂燃烧器以及点火助燃用的轻油燃烧器在焚烧炉内实施燃烧时所产生的高温烟气，对低热值有毒废液进行浓缩汽化和气化，所产生的蒸汽和气体分别送入焚烧炉内焚烧处理。

本发明所要解决的技术问题第二方面在于提供一种上述烟浓缩气化焚烧有毒废液的处理方法所用的装置。

作为本发明第一方面的烟浓缩气化焚烧有毒废液的处理方法，主要针对低热值有毒废液，所述的有毒废液中的高热值废有机溶剂，则采用废有机溶剂燃烧器方式在焚烧炉内实施燃烧处理。首先将有毒废液中的高热值废有机溶剂和低热值有毒废液进行预处理，再将有毒废液中的高热值废有机溶剂采用废有机溶剂燃烧器送入焚烧炉内进行焚烧产生高温烟气，所产生的高温烟气对有毒废液中的低热值有毒废液进行浓缩，形成蒸气和浓缩的高温低热值有毒废液；浓缩的高温低热值有毒废液经气化后，通过气体燃烧器送入焚烧炉内与高热值废有机溶剂一起焚烧。

所述浓缩形成的蒸汽一部分送入焚烧炉内进行焚烧，另一部份与高温烟气混合调配后，送入气化炉内作为热源气化浓缩的高温低热值有毒废液。

所述浓缩在一火管式常压锅炉内进行，其中锅炉火管束内通高温烟气，锅炉火管束外为低热值有毒废液。

所述浓缩的高温低热值有毒废液经雾化后，喷入具有流动的高温烟气的气化炉内进行气化。

所述焚烧过程配有热风。

作为本发明第二方面的烟浓缩气化焚烧有毒废液的处理装置，包括一台焚烧炉、一台低热值有毒废液浓缩锅炉、一台气化炉，在所述的焚烧炉上设置有一个点火助燃用的轻油燃烧器、一个废有机溶剂燃烧器和一个气体燃烧器、高温烟气第一出口、高温烟气第二出口，在所述高温烟气第一出口上设置有一烟气调配器；在所述气化炉上设置有气体出口、高温废液雾化喷嘴以及高温烟气吹入口，在所述的低热值有毒废液浓缩锅炉前端设置有高温烟气入口，后端设置有烟气出口，上部设置有低热值有毒废液加入机构和蒸汽输出连通管，下部设置有浓缩的高温低热值有毒废液输出机构，所述的浓缩的高温低热值有毒废液输出机构通过高温废液管线接所述的气化炉上的高温废液雾化喷嘴；所述的气化炉上的气体出口通过气体管线接气体燃烧器的热解气体入口；所述的烟气调配器通过高温烟气开关阀以及高温烟气管线连接一耐高温通风机的入风口，所述的耐高温通风机的出风口通过烟管线连通所述的气化炉的高温烟气吹入口，所述的焚烧炉上的高温烟气第二出口通过一进烟道连接低热值有毒废液浓缩锅炉的高温烟气入口，所述的低热值有毒废液浓缩锅炉的蒸汽输出连通管分出两支，一支接入焚烧炉的炉膛上部，另一支通过蒸汽调节开关阀接入所述的烟气调配器。

本发明所述的装置还包括一空气预热器，在该空气预热器的上部设置有上烟气入口，下部设置有下烟气出口，所述的上烟气入口与所述的低热值有毒废液浓缩锅炉的烟气出口通过一出烟道连接。

在该空气预热器的上部还设置有一应急烟门。

所述的高温烟气吹入口设置在气化炉的前下方，在气化炉的后下方设置有清灰口，以便于清除气化炉内的灰尘。

所述的高温废液雾化喷嘴和气体出口设置在气化炉的两相对端部，以便于高温废液能充分的气化，所述的耐高温通风机的出风口连通于靠近所述的高温废液雾化喷嘴侧，以便送入的高温烟气与高温废液能充分的混合，提高气化的效果。

所述的气化炉的气体出口为一内大外小的渐变式气体出口。

所述的点火助燃用的轻油燃烧器设置在焚烧炉下部炉膛的后墙中心偏上处外侧，废有机溶剂燃烧器设置在焚烧炉下部炉膛的后墙上并位于所述的点火助燃用的轻油燃烧器正下方，气体燃烧器设置在焚烧炉的炉膛底部中心偏后下方处，所述的高温烟气第一出口设置在焚烧炉的炉膛偏上部前墙处，高温烟气第二出口设置在焚烧炉的炉膛上部的后墙处，其中高温烟气第二出口的位置高于高温烟气第一出口。

在焚烧炉的上部的高温烟气第二出口中心相对的前墙处还设置有兼做清理低热值有毒废液浓缩锅炉的锅炉火管束工艺门的防爆门，在焚烧炉的顶部靠近后墙处设置有烟道中和粉加入管口，以向焚烧炉内加入烟道中和粉。

所述的蒸汽输出连通管的一支出口设置在焚烧炉上部前墙中心接近炉顶处。

在焚烧炉的高度方向中部的前后两炉墙处设置有二次风排管，所述二次风排管通过热风管线与所述的空气预热器上的热风出口连接。

所述的气体燃烧器为一内管通热解气体、外环通热风的同心双流式气体燃烧器，其中该气体燃烧器的热风入口通过热风管线与所述的空气预热器上的热风出口连接。

所述的低热值有毒废液浓缩锅炉为火管式常压浓缩锅炉，该火管式常压浓缩锅炉具有一个壳体和位于壳体内的锅炉火管束，在所述壳体的底部对称设置有双漏斗式锅底，锅炉火管束一端连接所述的高温烟气入口，另一端连接所述的烟气出口；所述的低热值有毒废液加入机构包括设置在壳体顶部的低热值有毒废液加入管阀和位于壳体内部上方的水平加液管，所述低热值有毒废液加入管阀通过管线连接水平加液管；在所述的双漏斗式锅底上设置有两个液体出口；所述的浓缩的高温低热值有毒废液输出机构包括与两个液体出口连通的水平横管、高温液体开关阀、高温液体泵，在所述的水平横管中部设置有液体二次出口，该液体二次出口通过管线连接高温液体开关阀的一端，高温液体开关阀的另一端通过管线连接高温液体泵的入口，高温液体泵的出口通过高温废液管线接所述的气化炉上的高温废液雾化喷嘴。

在壳体顶部还设置有备用水加入管阀和液位传感器安装孔管，在该液位传感器安装孔管内设置有液位传感器，备用水加入管阀连接在低热值有毒废液加入管阀与水平加液管之间的管线上。

本发明的焚烧炉内设置有温度传感器和压力传感器，在所述的低热值有毒废液浓缩锅炉内设置温度传感器，在所述气化炉内设置有氧量传感器、温度传感器和压力传感器。

由于采用了上述技术方案，本发明可以较为准确的控制焚烧炉的燃烧温度，抑制NOx的生成，在低热值有毒废液的处理过程中，分阶段合理的利用了焚烧炉的余热，同时实现了对排出的高温烟气的急冷效果，抑制了有毒物质的再生成。本发明可以大幅度降低能源消耗和处理成本，并具有操控简便、安全可靠、适应范围广、处理能力强、环保输出指标优异等优点。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明烟浓缩气化焚烧有毒废液的处理装置的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为烟浓缩气化焚烧有毒废液的处理方法的工艺流程图。

图中：1、有毒废液浓缩锅炉，2、液位传感器安装孔管，3、备用水加入管阀，4、低热值有毒废液加入管阀，5、烟道中和粉加入管口，6、蒸汽输出连通管，7、防爆门，8、蒸汽调节开关阀，9、烟气调配器，10、焚烧炉，11、高温烟气开关阀，12、二次排风管，13、高温烟气管线，14、气体燃烧器，15、气化炉，16、气体管线，17渐变式气体出口，18、清灰口，19、轻油燃烧器，20、废有机溶剂燃烧器，21、热风入口，22、下烟气出口，23、耐高温通风机，24、高温废液雾化喷嘴，25、空气预热器，26、高温废液管线，27、高温废液泵，28、锅炉火管束，29、高温液体开关阀，30、双漏斗式锅底，31应急烟门，32、高温烟气吹入口，33、蒸汽输出口，34、高温烟气第一出口，35、高温烟气第二出口，36、蒸汽进口管，37、壳体，38、管线，39、水平加液管，40、高温烟气入口，41、烟气出口，42、进烟道，43、出烟道，44、上烟气入口，45、液体出口，46、水平横管，47、液体二次出口。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创造特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体例子进一步阐述本发明。

参见图1和图2，本发明公开的烟浓缩气化焚烧有毒废液的处理装置，其焚烧炉10设在整个处理装置前端上部区，低热值有毒废液浓缩锅炉1设置在整个处理装置的中段上部区，气化炉15设置在整个装置的中段下部区，空气预热器25设置在整个装置的后端。

焚烧炉10包括设置在炉顶靠近后墙处的烟道中和粉加入管口5，设置在焚烧炉10的炉膛上部前墙靠近炉顶处的蒸汽输出连通管6的一支蒸汽输出口33，设置在焚烧炉10的炉膛偏上部前墙处的高温烟气第一出口34，设置在焚烧炉10的炉膛上部的后墙处的高温烟气第二出口35，设置在焚烧炉10的炉膛上部前墙中心处与高温烟气第二出口35水平相对的防爆门7，设置在焚烧炉10的炉膛偏上部的前墙处与高温烟气第一出口34连接的烟气调配器9，在烟气调配器9上设置有蒸汽进口管36，蒸汽进口管36与高温烟气第一出口34相对，通过蒸汽调节开关阀8和蒸汽管线与蒸汽输出连通管6连接。防爆门7兼做清理低热值有毒废液浓缩锅炉1的锅炉火管束28的工艺门。高温烟气第二出口35的位置高于高温烟气第一出口34。

烟气调配器9的出口通过高温烟气开关阀11与高温烟气管线13连接，高温烟气管线13的末端与耐高温通风机23的入风口连接。

在焚烧炉10的高度方向中部的前后两炉墙处水平相对设置有二次风排管12，二次风排管12的热风入口与空气预热器25上的热风出口连接。

在焚烧炉10的炉膛底部中心偏后下方处设置有气体燃烧器14，气体燃烧器14为一内管通热解气体、外环通热风的同心双流式气体燃烧器，该气体燃烧器14的热解气体入口通过气体管线与气化炉15的内大外小的渐变式气体出口17连接，热风入口21与空气预热器25的热风出口连接。

在焚烧炉10的下部炉膛的后墙中心偏上处外侧设置有点火助燃用的轻油燃烧器19，在焚烧炉10下部炉膛的后墙上设置有废有机溶剂燃烧器20，废有机溶剂燃烧器20位于点火助燃用的轻油燃烧器19正下方。在焚烧炉10内还设置有温度传感器和压力传感器(图中未示出)。

低热值有毒废液浓缩锅炉1为火管式常压浓缩锅炉，该火管式常压浓缩锅炉具有一个壳体37和位于壳体37内的锅炉火管束28，在壳体37的顶部中间位置设置有低热值有毒废液加入管阀4、备用水加入管阀3和位于壳体37内部上方的水平加液管39，低热值有毒废液加入管阀4和备用水加入管阀3均通过管线与水平加液管39的中部连接。

在壳体37的顶部设置有液位传感器安装孔管2，在该液位传感器安装孔管内2设置有液位传感器(图中未示出)。在壳体37的顶部还设置有蒸汽输出连通管6。

在低热值有毒废液浓缩锅炉1的壳体37前端设置有高温烟气入口40，后端设置有烟气出口41，锅炉火管束28一端连接高温烟气入口40，另一端连接烟气出口41，焚烧炉10上的高温烟气第二出口35通过一进烟道42连接低热值有毒废液浓缩锅炉1的高温烟气入口40，烟气出口41通过一出烟道43连接空气预热器25上的烟气入口44。

在该空气预热器25的上部还设置有一应急烟门31，下部还设置有下烟气出口22，下烟气出口22与半干式中和塔的入口管线连接。

在壳体37的底部对称设置有双漏斗式锅底30，在双漏斗式锅底30上设置有两个液体出口45；两个液体出口45由一根水平横管46连接，水平横管46中部设置有液体二次出口47，液体二次出口47与设置在液体二次出口47下方的高温液体开关阀29连接，高温液体开关阀29的出口通过管线38连接高温液体泵27的入口，高温液体泵27的出口通过高温废液管线26接气化炉15上的高温废液雾化喷嘴24。

在低热值有毒废液浓缩锅炉1内还设置有温度传感器。

气化炉15包括设置在炉体前端的高温废液雾化喷嘴24，设置在炉体后端的内大外小的渐变式气体出口17，设置在前下方的高温烟气吹入口32和后下方的清灰口18。高温烟气吹入口32靠近高温废液雾化喷嘴24侧，以便送入的高温烟气与高温废液能充分的混合，提高气化的效果。耐高温通风机的出风口通过烟管线连通高温烟气吹入口32，在气化炉15内设置有氧量传感器、温度传感器和压力传感器。

结合图3，上述处理装置的工作原理是：在整个处理装置启动前，首先将有毒废液采用调配过滤等手段对有毒废液中的高热值废有机溶剂和低热值有毒废液进行预处理，再按照设定的液位高度由低热值有毒废液加入管阀4，通过水平加液管39将低热值有毒废液加入低热值有毒废液浓缩锅炉1内，同时按照工艺要求，启动点火助燃用的轻油燃烧器19点火，再启动废有机溶剂燃烧器20，将高热值废有机溶剂送入焚烧炉10进行燃烧，预热焚烧炉10，待焚烧炉10的炉温升至运行设定值时，低速启动耐高温通风机23，同时打开高温烟气开关阀11，调整蒸汽调节开关阀8，按工艺要求对气化炉15系统进行预热，当气化炉15的温度达到设定值时，按运行工艺要求重新调整耐高温通风机23的转速，此时低热值有毒废液浓缩锅炉1内的低热值有毒废液已进入沸点，打开高温废液开关阀29和高温废液雾化喷嘴24，启动高温液体泵，低热值有毒废液浓缩锅炉1内的浓缩的高温低热值有毒废液通过高温废液雾化喷嘴24喷入气化炉15内进行气化。而浓缩形成的蒸汽一部分送入焚烧炉10内进行焚烧，另一部份与高温烟气混合调配后，送入气化炉15内作为浓缩的高温低热值有毒废液的气化热源。

浓缩的高温低热值有毒废液经气化后形成的气体，通过气体燃烧器14送入焚烧炉10内焚烧处理，使系统进入设定的浓缩汽化与气化焚烧的正常运行状态。空气预热器25的下烟气出口22排出的烟气在引风机的作用下，通过半干式中和塔与布袋式除尘器后，经烟囱派入大气中。

在该处理装置运行所设定的周期结束前，可以开启备用水加入管阀3，减少并停止低热值有毒废液加入量，逐步将低热值有毒废液浓缩锅炉1内的低热值有毒废液替换成清水，以保证本处理装置的使用寿命。由于高温低热值有毒废液十分容易流动和气化，入焚烧炉10的热解气体温度较高，对焚烧炉温影响较小，所以整个处理装置技术实施容易且能耗很低，操控简便，安全可靠。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (14)

1.一种烟浓缩气化焚烧有毒废液的处理装置，其特征在于，包括一台焚烧炉、一台低热值有毒废液浓缩锅炉、一台气化炉，在所述的焚烧炉上设置有一个点火助燃用的轻油燃烧器、一个废有机溶剂燃烧器和一个气体燃烧器、高温烟气第一出口、高温烟气第二出口，在所述高温烟气第一出口上设置有一烟气调配器；在所述气化炉上设置有气体出口、高温废液雾化喷嘴以及高温烟气吹入口，在所述的低热值有毒废液浓缩锅炉前端设置有高温烟气入口，后端设置有烟气出口，上部设置有低热值有毒废液加入机构和蒸汽输出连通管，下部设置有浓缩的高温低热值有毒废液输出机构，所述的浓缩的高温低热值有毒废液输出机构通过高温废液管线接所述的气化炉上的高温废液雾化喷嘴；所述的气化炉上的气体出口通过气体管线接气体燃烧器的热解气体入口；所述的烟气调配器通过高温烟气开关阀以及高温烟气管线连接一耐高温通风机的入风口，所述的耐高温通风机的出风口通过烟管线连通所述的气化炉的高温烟气吹入口，所述的焚烧炉上的高温烟气第二出口通过一烟道连接低热值有毒废液浓缩锅炉的高温烟气入口，所述的低热值有毒废液浓缩锅炉的蒸汽输出连通管分出两支，一支接入焚烧炉的炉膛上部，另一支通过蒸汽调节开关阀接入所述的烟气调配器。

2.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，还包括一空气预热器，在该空气预热器的上部设置有上烟气入口，下部设置有下烟气出口，所述的上烟气入口与所述的低热值有毒废液浓缩锅炉的烟气出口通过一出烟道连接。

3.如权利要求2所述的处理装置，其特征在于，在该空气预热器的上部还设置有一应急烟门。

4.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述的高温烟气吹入口设置在气化炉的前下方，在气化炉的后下方设置有清灰口。

5.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述的高温废液雾化喷嘴和气体出口设置在气化炉的两相对端部，以便于高温废液能充分的气化，所述的耐高温通风机的出风口连通于靠近所述的高温废液雾化喷嘴侧。

6.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述的气化炉的气体出口为一内大外小的渐变式气体出口。

7.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述的点火助燃用的轻油燃烧器设置在焚烧炉下部炉膛的后墙中心偏上处外侧，废有机溶剂燃烧器设置在焚烧炉下部炉膛的后墙上并位于所述的点火助燃用的轻油燃烧器正下方，气体燃烧器设置在焚烧炉的炉膛底部中心偏后下方处，所述高温烟气第一出口设置在焚烧炉的炉膛偏上部前墙处，高温烟气第二出口设置在焚烧炉的炉膛上部的后墙处，其中高温烟气第二出口的位置高于高温烟气第一出口。

8.如权利要求7所述的处理装置，其特征在于，在焚烧炉的上部的高温烟气第二出口中心相对的前墙处还设置有兼做清理低热值有毒废液浓缩锅炉的锅炉火管束工艺门的防爆门，在焚烧炉的顶部靠近后墙处设置有烟道中和粉加入管口。

9.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述的蒸汽输出连通管的一支出口设置在焚烧炉上部前墙中心接近炉顶处。

10.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，在焚烧炉的高度方向中部的前后两炉墙处设置有二次风排管，所述二次风排管通过热风管线与所述的空气预热器上的热风出口连接。

11.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述的气体燃烧器为一内管通热解气体、外环通热风的同心双流式气体燃烧器，其中该气体燃烧器的热风入口通过热风管线与所述的空气预热器上的热风出口连接。

12.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述的低热值有毒废液浓缩锅炉为火管式常压浓缩锅炉，该火管式常压浓缩锅炉具有一个壳体和位于壳体内的锅炉火管束，在所述壳体的底部对称设置有双漏斗式锅底，锅炉火管束一端连接所述的高温烟气入口，另一端连接所述的烟气出口；所述的低热值有毒废液加入机构包括设置在壳体顶部的低热值有毒废液加入管阀和位于壳体内部上方的水平加液管，所述低热值有毒废液加入管阀通过管线连接水平加液管；在所述的双漏斗式锅底上设置有两个液体出口；所述的浓缩的高温低热值有毒废液输出机构包括与两个液体出口连通的水平横管、高温液体开关阀、高温液体泵，在所述的水平横管中部设置有液体二次出口，该液体二次出口通过管线连接高温液体开关阀的一端，高温液体开关阀的另一端通过管线连接高温液体泵的入口，高温液体泵的出口通过高温废液管线接所述的气化炉上的高温废液雾化喷嘴。

13.如权利要求13所述的处理装置，其特征在于，在壳体顶部还设置有备用水加入管阀和液位传感器安装孔管，在该液位传感器安装孔管内设置有液位传感器，备用水加入管阀连接在低热值有毒废液加入管阀与水平加液管之间的管线上。

14.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述的焚烧炉内设置有温度传感器和压力传感器，在所述的低热值有毒废液浓缩锅炉内设置温度传感器，在所述气化炉内设置有氧量传感器、温度传感器和压力传感器。

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