含氯含矽廢液、廢氣無公害處理回收系統的製作方法

2023-12-05 08:19:16

專利名稱：含氯含矽廢液、廢氣無公害處理回收系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種廢物焚燒物的回收系統，具體涉及一種含氯含矽廢液、廢氣 無公害處理回收系統。
背景技術：
在我國，隨著人們環境保護意識的增強和政策法規的強化以及化工生產裝置的大 批迅速興建，對有害廢棄物的處置技術要求越來越高，焚燒技術已成為化工行業中的一門 重要技術，焚燒裝置已成為化工裝置中的重要組成部分。通常有機化合物的廢棄物經過高溫焚燒，轉化成(X)2和H2O後，向大氣排放。只要 焚燒爐內溫度大於800°C，並且廢棄物在爐內高溫區有足夠的停留時間，則廢棄物基本上能 完全分解，實現無公害排放。但是，一些化工生產裝置副產的廢液廢氣中有很多是含氯含矽 的有機物質，它們在焚燒時會排放出HCl、Si02顆粒和游離態的氯；氯有很強的腐蝕性，會造 成受熱面的高溫腐蝕損毀、尾部受熱面和煙道的低溫腐蝕；更嚴重的是，氯是極毒介質，易 對環境造成巨大傷害，各國對此都有嚴格的規定。此外，SiO2粘結性強，會對餘熱鍋爐換熱 面產生嚴重的粘結堵塞問題。因此，如何實現含氯含矽廢棄物的達標排放，並且經濟高效地 回收餘熱，是擺在工程設計工作者面前的重要課題。目前，國內化工廠新上項目若有含氯含矽廢液廢氣產生，都必須有獨立的廢液、廢 氣焚燒單元。而國內對含氯含矽廢液廢氣的焚燒處理大多停留在試驗研究階段，而引進國 外技術設備投資很大，成本極高。申請人:前期申請了一項關於「含氯廢液、廢氣無公害處理方法及其專用裝置」的 專利(申請號200810094373. 4)。該專利申請公開了一種含氯廢液、廢氣無公害處理方 法，它包括以下步驟(1)焚燒將廢液、廢氣通入燃燒器和焚燒爐中進行焚燒，焚燒溫度為 800°C 1400°C ;(幻餘熱吸收將由步驟(1)產生的含氯煙氣通入急冷式餘熱鍋爐使高溫 煙氣溫度由800°C 1400°C降至200°C 300°C，降溫時間小於0. 3秒；(3)幹法除塵將由 步驟⑵得到的煙氣通入旋風分離器進行幹法除塵；(4)急冷將由步驟(3)得到的煙氣通 入急冷塔急冷降溫至60°C 70°C; ( 溼法除塵對由步驟(4)得到的煙氣通入文丘裡管和 氣液分離器進行溼法除塵；(6)吸收步驟(5)的煙氣通入降膜吸收器與稀鹽酸傳熱傳質， 使煙氣中的HCl氣體溶解於稀鹽酸中，水蒸汽冷凝為水；(7)洗滌將由步驟(6)得到的煙 氣通入填料塔，在填料塔中加入NaOH和Na2SO3水溶液作為洗滌液，把煙氣中的殘餘的HCl 和游離態的Cl2氣中和掉，然後排放。該專利申請還公開了一種能夠實現上述方法的含氯 廢液、廢氣無公害處理專用裝置，它包括燃燒器，與燃燒器相連通的焚燒爐，焚燒爐連接著 急冷式餘熱鍋爐，急冷式餘熱鍋爐出口連接著一級旋風分離器，一級旋風分離器連接著二 級旋風分離器，一級旋風分離器和二級旋風分離器的下方的出灰口連接著置換倉，二級旋 風分離器的出氣口和置換倉的出氣口同時與急冷塔上部的煙氣進口連通，急冷塔下端的稀 鹽酸溶液出口經過泵後有一條支路連通著文丘裡管，同時另一條支路與設在急冷塔上部的 稀鹽酸出口連通；急冷塔的煙氣出口連接著文丘裡管的煙氣進口，文丘裡管的出口與氣液分離器連接，氣液分離器底部的回流口與急冷塔的酸液回流口相連通，氣液分離器的煙氣 出口連接著降膜吸收器的煙氣進口，降膜吸收器底部的稀鹽酸出口經過泵與降膜吸收器頂 部的稀鹽酸進口連通，降膜吸收器的煙氣出口與填料塔底側的煙氣進口相連通，填料塔底 部的洗滌液出口經循環泵與填料塔肩部的洗滌液進口相連通，填料塔的頂部為煙囪。上述含氯廢液廢氣焚燒處理系統工藝及裝置，只適合於處理含氯但不含矽的廢液 廢氣，一旦廢液廢氣中同時含有氯化合物和矽化合物，在焚燒之後會產生大量的SiO2等具 有較強粘附性的固體顆粒，會造成餘熱回收裝置堵塞，使整個工藝裝備運行受到嚴重影響。 本實用新型就是針對這個問題而提出新的裝置，能有效地解決餘熱回收裝置被堵塞的問 題，同時還可以將有用的物質集中回收再利用。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種無公害處理效果優、環保節能性好的含氯含矽廢 液、廢氣無公害處理回收系統。本實用新型所述的一種含氯含矽廢液、廢氣無公害處理回收系統，它包括燃燒器， 與燃燒器相連通焚燒爐；急冷式餘熱鍋爐出口連接著一級旋風分離器，一級旋風分離器連 接著二級旋風分離器，一級旋風分離器和二級旋風分離器的下方的出灰口連接著置換倉， 二級旋風分離器的出氣口和置換倉的出氣口同時與急冷塔上部的煙氣進口連通，急冷塔下 端的稀鹽酸溶液出口經過泵後有一條支路連通著文丘裡管，同時另一條支路與設在急冷塔 上部的稀鹽酸出口連通；急冷塔的煙氣出口連接著文丘裡管的煙氣進口，文丘裡管的出口 與氣液分離器連接，氣液分離器底部的回流口與急冷塔的酸液回流口相連通，氣液分離器 的煙氣出口連接著降膜吸收器的煙氣進口，降膜吸收器底部的稀鹽酸出口經過泵與降膜吸 收器頂部的稀鹽酸進口連通，降膜吸收器的煙氣出口與填料塔底側的煙氣進口相連通，填 料塔底部的洗滌液出口經循環泵與填料塔肩部的洗滌液進口相連通，填料塔的頂部為煙 囪；其焚燒爐出口處連接有高溫分離器，高溫分離器的出口與急冷式餘熱鍋爐入口相連。如上所述的一種含氯含矽廢液、廢氣無公害處理回收系統，其所述的高溫分離器 採用旋風分離器結構，具有水冷或汽冷裝置，工作溫度在1400°C以下。本實用新型的效果在於本實用新型所述的含氯含矽廢液、廢氣無公害處理回收 系統中，焚燒爐連接著高溫分離器，高溫分離器連接著急冷式餘熱鍋爐，急冷式餘熱鍋爐出 口連接著一級旋風分離器，由於採用高溫分離器，避免了餘熱鍋爐換熱面積灰堵塞問題，並 提高了換熱效率。採用本實用新型裝置，能有效解決餘熱回收裝置被堵塞的問題，煙氣淨化 後HCl去除率達99%，煙氣中含氧氣量為7%時，粉塵含量小於183mg/m3，主要有害有機組 成的去除率達到99. 99%，煙氣排放達到國家標準。

圖1為本實用新型的含氯含矽廢液、廢氣無公害處理方法的流程示意圖；圖2為本實用新型的含氯含矽廢液、廢氣無公害處理回收系統的結構原理示意 圖；圖中1燃燒器，2焚燒爐，3高溫分離器，4急冷式餘熱鍋爐，5 —級旋風分離器，6 二級旋風分離器，7置換倉，8急冷塔，9文丘裡管，10氣液分離器，11降膜吸收器，12煙囪，13填料塔。A為處理前的廢液、廢氣，Al-AlO為不同狀態的煙氣，B1-B4為不同管路內的稀鹽 酸，C1-C2為不同壓力的稀鹽酸，D1-D2為不同壓力的洗滌液，E為飽和/過熱蒸汽，F為汽 包給水，G為固體塵粒，H為稀鹽酸。
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本實用新型所述的含氯含矽廢液、廢氣無公害處理回收 系統進一步描述。如圖2所示，本實用新型所述的一種含氯含矽廢液、廢氣無公害處理回收系統，它 包括燃燒器1，與燃燒器1相連通的焚燒爐2，焚燒爐2出口處連接有高溫分離器3，高溫分 離器3的出口與急冷式餘熱鍋爐4入口相連，急冷式餘熱鍋爐4出口連接著一級旋風分離 器5，一級旋風分離器5連接著二級旋風分離器6，一級旋風分離器5和二級旋風分離器6 的下方的出灰口連接著置換倉7，二級旋風分離器6的出氣口和置換倉7的出氣口同時與急 冷塔8上部的煙氣進口連通，急冷塔8下端的稀鹽酸溶液出口經過泵後有一條支路連通著 文丘裡管9，同時另一條支路與設在急冷塔8上部的稀鹽酸出口連通；急冷塔8的煙氣出口 連接著文丘裡管9的煙氣進口，文丘裡管9的出口與氣液分離器10連接，氣液分離器10底 部的回流口與急冷塔7的酸液回流口相連通，氣液分離器10的煙氣出口連接著降膜吸收器 11的煙氣進口，降膜吸收器11底部的稀鹽酸出口經過泵與降膜吸收器11頂部的稀鹽酸進 口連通，降膜吸收器11的煙氣出口與填料塔13底側的煙氣進口相連通，填料塔13底部的 洗滌液出口經循環泵與填料塔13肩部的洗滌液進口相連通，填料塔13的頂部為煙囪12。 上述的高溫分離器採用旋風分離器結構，具有水冷或汽冷裝置，工作溫度在1400°C以下如圖1和圖2所示，本實用新型的具體工作過程為廢液、廢氣A經過燃燒器1在焚 燒爐2內焚燒，根據廢液、廢氣具體情況決定是否添加輔助燃料，如果廢液、廢氣的熱值很 高，能夠達到穩定燃燒所需要的熱值，則不需要輔助燃料，反之則需要添加輔助燃料，輔助 燃料可以是燃料氣，也可以是燃料油，以保證焚燒爐內處於合理溫度在800°C 1200°C ；焚 燒系統底部的焚燒殘渣進行填埋或用於其他用途。產生的800°C 1200°C高溫煙氣通過高 溫分離器3，將直徑較大的SiO2等顆粒分離掉，然後通入急冷式餘熱鍋爐4降溫至200°C 300°C左右並回收熱量，產生的飽和/過熱蒸汽E去工廠其他部門加以使用；從急冷餘熱鍋 爐煙氣出口出來的煙氣進入一級、二級旋風分離器5和6進行幹法除塵，經過高溫分離器3、 一級、二級旋風分離器5和6除去的固體塵粒由其底部的出灰口進入下部的置換倉7，採用 氮氣置換方式除掉混在置換倉7內固體塵粒G中的HCl ；經過一級、二級旋風分離器5和6 除塵後的煙氣從急冷塔8上部進入急冷塔8內，與從泵後來的濃度為 5%的稀鹽酸並 行進行傳熱傳質，將煙氣溫度急冷至60°C 70°C，從急冷塔8煙氣出口出來的煙氣再進入 文丘裡管9和氣液分離器10，與從泵後來的稀酸液B3並行進行傳熱傳質，進行溼法除塵。 溼法除塵效率，根據固體塵粒粒徑大小的不同而異，微米級除塵效率高達99%以上，納米級 級除塵效率高達95%以上；經過幹、溼法除塵後的煙氣從氣液分離器10的上部出來，經降 膜吸收器11的煙氣進口進入降膜吸收器11，煙氣與從泵後來的稀酸液C2並行進行傳熱傳 質，煙氣中的HCl氣體溶解於循環吸收稀酸液中，煙氣中HCl的幾乎全部被稀鹽酸吸收，同 時煙氣中的水蒸汽冷凝為水；從降膜吸收器11煙氣出口出來的煙氣經填料塔13的煙氣進口進入填料塔13內，與從泵後來的含有Na2SO3的NaOH水溶液D2逆向接觸，把煙氣中殘餘 的HCl和游離態的Cl2氣中和掉，從填料塔13頂部出來的煙氣隨後從煙囪12排放。本實用新型工作時的煙氣流程如下從焚燒爐2出來的煙氣Al通過高溫分離器3後成煙氣A2 ；A2通過急冷式餘熱鍋爐4後成煙氣A3 ； A3經過一級旋風分離器5成煙氣A4 ；A4經過二級旋風分離器6的煙氣成煙氣A5 ；置換倉置換出來的HCl、N2混合成煙氣A6 ；A5和A6混合進入急冷塔8急冷成60-70 V的煙氣A7 ；A7進入文丘裡管9和氣液分離器10進行溼法除塵成煙氣A8 ；A8進入降膜吸收器11吸收其中95%以上的HCl後成煙氣A9 ；A9經過填料塔13洗滌中和成達到國家排放標準的煙氣AlO ；AlO經過煙囪12排放。急冷塔8同文丘裡管9、氣液分離器10間的循環流程如下急冷塔8底部稀鹽酸Bl經過循環泵後分成兩股，稀鹽酸B2和稀鹽酸B3，稀鹽酸 B2直接回到急冷塔8中急冷煙氣，稀鹽酸B3進入到文丘裡管9中用來溼法除塵，除塵後的 稀鹽酸B4經由氣液分離器10底部回流到急冷塔8中。降膜吸收器11的循環流程如下降膜吸收器11底部的稀鹽酸Cl經由循環泵變為稀鹽酸C2，循環吸收煙氣中的 HCl。填料塔13的循環流程如下填料塔13底部洗滌液Dl經循環泵變為洗滌液D2，用於循環洗滌中和煙氣中的 HCl 禾口 Cl2 ο本實用新型的高溫分離器的分離效率在50%以上，採用旋風分離器結構，具有水 冷裝置，工作溫度在1400°C以下。餘熱回收系統採用急冷式廢熱鍋爐回收熱能；鍋爐運行 負荷在30% 130%範圍內，鍋爐的排煙溫度大於HCl露點溫度50°C以上。餘熱回收系統 產生的蒸汽和吸收系統副產的稀鹽酸都送到工廠其他部門使用。分離除塵系統分離出的固 體塵粒收集起來進行其他處理。
權利要求1.一種含氯含矽廢液、廢氣無公害處理回收系統，它包括燃燒器(1)，與燃燒器(1)相 連通焚燒爐O)；急冷式餘熱鍋爐出口連接著一級旋風分離器(5)，一級旋風分離器 (5)連接著二級旋風分離器(6)，一級旋風分離器( 和二級旋風分離器(6)的下方的出灰 口連接著置換倉(7)，二級旋風分離器(6)的出氣口和置換倉(7)的出氣口同時與急冷塔 (8)上部的煙氣進口連通，急冷塔(8)下端的稀鹽酸溶液出口經過泵後有一條支路連通著 文丘裡管(9)，同時另一條支路與設在急冷塔(8)上部的稀鹽酸出口連通；急冷塔(8)的煙 氣出口連接著文丘裡管(9)的煙氣進口，文丘裡管(9)的出口與氣液分離器(10)連接，氣 液分離器(10)底部的回流口與急冷塔(8)的酸液回流口相連通，氣液分離器(10)的煙氣 出口連接著降膜吸收器(11)的煙氣進口，降膜吸收器(11)底部的稀鹽酸出口經過泵與降 膜吸收器(11)頂部的稀鹽酸進口連通，降膜吸收器(11)的煙氣出口與填料塔(1 底側的 煙氣進口相連通，填料塔(1 底部的洗滌液出口經循環泵與填料塔(1 肩部的洗滌液進 口相連通，填料塔(13)的頂部為煙囪(12)；其特徵在於所述的焚燒爐(2)出口處連接有 高溫分離器(3)，高溫分離器(3)的出口與急冷式餘熱鍋爐(4)入口相連。
2.根據權利要求1所述的一種含氯含矽廢液、廢氣無公害處理回收系統，其特徵在於 所述的高溫分離器(3)採用旋風分離器結構，具有水冷或汽冷裝置，工作溫度在1400°C以 下。
專利摘要本實用新型提供一種含氯含矽廢液、廢氣無公害處理回收系統，它在焚燒爐出口處連接有高溫分離器，高溫分離器的出口與急冷式餘熱鍋爐入口相連。本實用新型裝置中，由於採用高溫分離器，避免了餘熱鍋爐換熱面積灰堵塞問題，並提高了換熱效率。採用本實用新型裝置，能有效解決餘熱回收裝置被堵塞的問題，煙氣淨化後HCl去除率達99％，煙氣中含氧氣量為7％時，粉塵含量小於183mg/m3，主要有害有機組成的去除率達到99.99％，煙氣排放達到國家標準。
文檔編號B01D5/00GK201858651SQ20092026603
公開日2011年6月8日 申請日期2009年11月3日 優先權日2009年11月3日
發明者郭源, 錢永康 申請人:北京航天動力研究所, 北京航天石化技術裝備工程公司