本發(fā)明屬于廢酸液處理領(lǐng)域，尤其涉及一種高溫焙燒裝置及其處理方法。

背景技術(shù)：

節(jié)能減排己成為我國工業(yè)發(fā)展的重大國策。而我國每年大約要排出的廢酸溶液近百萬立方米，廢酸液分為有機(jī)酸和無機(jī)酸，這些廢酸液中除含有相當(dāng)數(shù)量的殘酸外，無機(jī)廢酸中還富含亞鐵鹽，而有機(jī)廢酸則是COD值高，色度深。有些企業(yè)使用酸作生產(chǎn)輔助原料所產(chǎn)生的廢酸或是在生產(chǎn)其他物質(zhì)過程中產(chǎn)生的廢酸無法處理，有的采用酸堿綜合處理，有的采用囤積儲(chǔ)存的方法，既浪費(fèi)資源又會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

長期以來在尋求酸洗廢液的處理方法和利用途徑上作了大量的工作。歸納起來有：焙燒法、濃縮法、中和法、萃取法、離子交換樹脂法等。幾種廢酸處理方法在國內(nèi)均有應(yīng)用，但都存在不足。

對(duì)于幾種方法中在實(shí)際應(yīng)用中存在以下缺點(diǎn)：

1)離子交換樹脂法：應(yīng)用時(shí)pH值對(duì)其影響很大，廢水中共存酸對(duì)樹脂的影響很大，經(jīng)常破壞樹脂，因此，其成本很高；

2)萃取法處理的廢酸中仍有大量的有機(jī)物混在再生酸中，處理不徹底；另外粗酚再生較困難，如果不對(duì)粗酚進(jìn)行回收再利用，則在有機(jī)污染物中又加進(jìn)了新的污染物(粗酚)；

3)濃縮法的缺點(diǎn)是生產(chǎn)能力小，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，檢修周期短，費(fèi)用高，處理一噸廢酸需消耗燃料油50公斤；

4)中和法：雖然通過酸堿中和的方法處理能夠符合環(huán)保排放要求，但生產(chǎn)車間形成的廢酸酸性強(qiáng)，處理難度大，不僅工作負(fù)荷大，而且運(yùn)行費(fèi)用高，浪費(fèi)嚴(yán)重，在中和過程中引入了新的離子，因此，其處理以后的物質(zhì)不能回收，且中和以后的廢水后續(xù)的處理更加困難。因此，傳統(tǒng)的酸堿中和處理方法既影響了生產(chǎn)效率又增加了處理成本，而且處理效果差強(qiáng)人意，成為眾多企業(yè)難以克服的難題。

例如，齊格勒-納塔催化劑的制備過程是先將四氯化鈦與含鎂化合物的固相載體混合一段時(shí)間，以獲得高活性的齊格勒-納塔催化劑組分。然后利用烴類溶劑洗滌未載入的四氯化鈦以及高沸物等殘余物料，得到齊格勒-納塔催化劑母液，其中，高沸物主要包括(鹵代)烷氧基鈦、酯類等高沸點(diǎn)物質(zhì)。齊格勒-納塔催化劑母液經(jīng)過干餾回收未載入的四氯化鈦，高沸物進(jìn)入水解釜進(jìn)行水解后產(chǎn)生大量的聚烯烴催化劑含鈦含有機(jī)物酸性廢水。廢水中含有大量的有機(jī)物、懸浮顆粒物及鹽酸，處理難度大。傳統(tǒng)的中和處理不僅消耗大量的中和劑，且中和后廢水中油脂的分離及水解產(chǎn)生的超細(xì)顆粒二氧化鈦分離困難，處理后的廢水中氯離子較高，后續(xù)處理成本高。由于樣品中含鈦懸浮顆粒物濃度較高，常規(guī)的高溫噴霧處理方式不僅易堵塞損壞燃燒裝置，且無法回收其中的懸浮顆粒物，造成燃燒后尾氣處理困難，酸組分無法回收。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此,本發(fā)明的主要目的在于提供一種實(shí)用的、高效的酸性廢液高溫焙燒裝置，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、霧化充分且處理效率高等特點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種高溫焙燒裝置，包括廢液槽、高壓泵、冷卻槽、噴霧燃燒系統(tǒng)、助燃風(fēng)機(jī)、霧化焙燒爐和噴淋裝置，

所述噴霧燃燒系統(tǒng)包括廢液管路、燃?xì)夤苈?、助燃?xì)夤苈贰婌F燃燒裝置、霧化焙燒爐、霧氣管路和噴淋裝置，

所述噴霧燃燒裝置切向安裝于所述霧化焙燒爐內(nèi)部，

所述噴霧燃燒裝置通過所述廢液管路連接所述廢液槽，在所述廢液管路上設(shè)置高壓泵，廢液槽儲(chǔ)存的廢酸液通過高壓泵泵入到噴霧燃燒裝置中；

所述噴霧燃燒裝置通過所述燃?xì)夤苈愤B接燃?xì)庋b置；

所述噴霧燃燒裝置通過所述助燃?xì)夤苈愤B接助燃?xì)庋b置，在所述助燃?xì)夤苈飞显O(shè)置助燃風(fēng)機(jī)；

所述霧化焙燒爐通過霧氣管路連接所述噴淋裝置；

所述冷卻槽設(shè)置于所述噴霧燃燒裝置的下方，所述霧化焙燒爐的底部設(shè)置物料出口，所述物料出口正對(duì)于所述冷卻槽。

可選的，所述廢液管路上設(shè)置過濾裝置和超聲分散系統(tǒng)，儲(chǔ)存在廢液槽中的廢酸液經(jīng)過濾裝置過濾，除去雜質(zhì)，再進(jìn)入超聲分散系統(tǒng)超聲分散后，再通過高壓泵泵入到噴霧燃燒裝置中。

可選的，所述噴霧燃燒裝置自所述霧化焙燒爐的爐體上方與爐體表面呈切向安裝，安裝角度低于水平線且與水平線夾角為2°-10°。

可選的，所述廢液管路、燃?xì)夤苈泛椭細(xì)夤苈肪鶠橥膱A管，其中內(nèi)管為廢液管路，次外管為燃?xì)膺M(jìn)料管，外管為助燃?xì)膺M(jìn)料管。

可選的，所述噴霧燃燒裝置包括燃燒嘴，所述燃燒嘴前端設(shè)置點(diǎn)火槍。

可選的，所述霧氣管路上設(shè)置換熱裝置。

一種高溫焙燒處理方法，包括如下步驟：

①存儲(chǔ)于廢液槽中的廢酸液經(jīng)過濾裝置過濾后進(jìn)入超聲分散系統(tǒng)，廢酸液中大量有機(jī)物、懸浮物經(jīng)分散后與廢酸形成均勻漿液，通過高壓泵泵入噴霧燃燒裝置，在噴霧燃燒裝置中與一定量燃?xì)?、助燃?xì)饣旌虾笤陟F化焙燒爐內(nèi)燃燒；

②漿液燃燒以后形成的氣體進(jìn)入霧氣管路，氣體中的余熱通過熱交換裝置交換給需加熱的裝置后進(jìn)入噴淋裝置；

漿液燃燒以后形成的固體通過物料出口進(jìn)入到冷卻槽中；

③進(jìn)入噴淋裝置的氣體經(jīng)噴淋凈化，回收。

可選的，所述霧化焙燒爐內(nèi)的溫度為400-500℃。

可選的，所述霧化焙燒爐內(nèi)的溫度為450℃。

可選的，所述燃?xì)鉃橐夯瘹?、天然氣或工業(yè)發(fā)生爐煤氣，所述助燃?xì)鉃榭諝饣蜓鯕狻?/p>

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1.通過對(duì)廢液的過濾、超聲分散，獲得均勻漿液體系，再通過特殊的燃燒裝置，使得漿液焙燒更充分。

2.在焙燒的過程中，利用有機(jī)物等可燃物的燃燒產(chǎn)生高溫，使一些難以分解的化合物裂解，裂解的效率高且易于回收。

3.無需添加中和藥劑，不引入新的鹽類組分。

4.可充分利用廢液中高濃度有機(jī)物燃燒供熱，僅需補(bǔ)充少量燃料，系統(tǒng)能耗低，高溫?zé)煔庥酂峥苫赜?，既?jié)約資源又保護(hù)了環(huán)境。

5.工藝流程簡單，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，生產(chǎn)安全性能高等。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的焙燒裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的同心圓管路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的同心圓管路的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中所示如下：

100：廢液槽；

200：過濾裝置；

300：超聲分散系統(tǒng)；

400：加壓泵；

500：助燃風(fēng)機(jī)；

600：冷卻槽；

700：噴霧燃燒裝置；

800：霧化焙燒爐；

801：物料出口；

900：換熱裝置；

110：噴淋裝置。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)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)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)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。

下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

下面將參照附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

如圖1、圖2和圖3，本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種高溫焙燒裝置，包括廢液槽100、高壓泵400、冷卻槽600、噴霧燃燒系統(tǒng)、助燃風(fēng)機(jī)500和噴淋裝置110。

噴霧燃燒系統(tǒng)包括廢液管路、燃?xì)夤苈贰⒅細(xì)夤苈?、噴霧燃燒裝置700、霧化焙燒爐800和霧氣管路。

噴霧燃燒裝置700切向安裝于霧化焙燒爐800內(nèi)部，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，噴霧燃燒裝置700自霧化焙燒爐800的爐體上方與爐體表面呈切向安裝，安裝角度低于水平線且與水平線夾角為2°-10°，更優(yōu)選的，安裝角度為8°。切向安裝能夠使?jié){液、燃?xì)夂椭細(xì)膺M(jìn)一步充分混合。

噴霧燃燒裝置700通過廢液管路連接廢液槽100，在廢液管路上設(shè)置高壓泵400、過濾裝置200和超聲分散系統(tǒng)300，廢液槽100和高壓泵400均為防腐設(shè)備。廢液槽100儲(chǔ)存的廢酸液經(jīng)過濾裝置200過濾，除去雜質(zhì)，再進(jìn)入超聲分散系統(tǒng)300超聲分散后，再通過高壓泵400泵入到噴霧燃燒裝置700中。

噴霧燃燒裝置700通過燃?xì)夤苈愤B接燃?xì)庋b置；

噴霧燃燒裝置700通過助燃?xì)夤苈愤B接助燃?xì)庋b置，在助燃?xì)夤苈飞显O(shè)置助燃風(fēng)機(jī)500，燃?xì)夤苈贰⒅細(xì)夤苈泛蛷U液管路均為同心圓管，其中內(nèi)管為廢液管路，次外管為燃?xì)膺M(jìn)料管，外管為助燃?xì)膺M(jìn)料管。

噴霧燃燒裝置700包括燃燒嘴，燃燒嘴前端設(shè)置點(diǎn)火槍。

霧化焙燒爐800通過霧氣管路連接噴淋裝置110；

冷卻槽600設(shè)置于噴霧燃燒裝置700的下方，霧化焙燒爐800的底部設(shè)置物料出口801，物料出口801正對(duì)于冷卻槽600。

高溫焙燒處理時(shí)，存儲(chǔ)于廢液槽100中的廢酸液經(jīng)過濾裝置200過濾后進(jìn)入超聲分散系統(tǒng)300，廢酸液中大量有機(jī)物、懸浮物經(jīng)分散后與廢酸形成均勻漿液后，通過高壓泵400泵入噴霧燃燒裝置700，在噴霧燃燒裝置700中與一定量燃?xì)?、助燃?xì)饣旌虾笤陟F化焙燒爐800內(nèi)燃燒，焙燒溫度為400℃-500℃，優(yōu)選的焙燒溫度為450℃；其中的燃?xì)鉃橐夯瘹?、天然氣或工業(yè)發(fā)生爐煤氣，助燃?xì)鉃榭諝饣蜓鯕狻?/p>

漿液燃燒以后形成的氣體進(jìn)入霧氣管路，氣體中的余熱通過熱交換裝置900交換給需加熱的裝置或者循環(huán)加熱霧化焙燒爐800。之后氣體進(jìn)入噴淋裝置110；漿液燃燒以后形成的固體通過物料出口801進(jìn)入到冷卻槽600中。

進(jìn)入噴淋裝置110的氣體經(jīng)噴淋凈化，回收備用。

將本發(fā)明的高溫焙燒裝置應(yīng)用于處理聚乙烯催化以后的有機(jī)廢酸液。該廢酸液中含有大量的聚烯烴、含鈦化合物、其他有機(jī)物、懸浮顆粒物等。具體步驟如下：

開啟助燃風(fēng)機(jī)500，通入天然氣，點(diǎn)火槍點(diǎn)火，同時(shí)開啟熱交換裝置900。

待霧化焙燒爐800內(nèi)的溫度上升至500℃后，打開廢液管理，儲(chǔ)存于廢液槽100中的有機(jī)廢酸液經(jīng)過過濾裝置200過濾，除去大塊的固體廢棄物，有機(jī)廢酸液進(jìn)入到超聲分散系統(tǒng)300中，經(jīng)3KW超聲分散10min后，有機(jī)廢酸液形成均勻的漿液，漿液通過高壓泵400泵入噴霧燃燒裝置700，同時(shí)開啟噴淋裝置110。

在噴霧燃燒裝置700中，漿液、天然氣和空氣充分混合后，漿液在霧化焙燒爐800中充分燃燒。依據(jù)霧化焙燒爐800內(nèi)的溫度，調(diào)整漿液、燃?xì)夂椭細(xì)獯笮?，保持霧化焙燒爐800內(nèi)的燃燒溫度為450℃以上。高溫使含鈦化合物分解，形成粉末狀的二氧化鈦和氯化氫氣體。

其中粉末狀的二氧化鈦沉積在霧化焙燒爐800的底部，打開物料出口801，粉末狀的二氧化鈦存儲(chǔ)在冷卻槽600中，備用。

其中的氯化氫氣體進(jìn)入霧氣管路，氯化氫氣體中的余熱通過熱交換裝置900交換給需加熱的裝置后進(jìn)入噴淋裝置110。

燃燒時(shí)，漿液中的有機(jī)物等充分燃燒也可產(chǎn)生大量的熱量，因此，可節(jié)省大量的天燃?xì)狻?/p>

通過熱交換裝置將氯化氫氣體中的熱量充分利用，節(jié)省其他燃料資源。

氯化氫氣體進(jìn)入噴淋裝置110，噴淋吸收液為水。水吸收氯化氫氣體以后形成鹽酸回收。

本發(fā)明工藝流程簡單，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。利用超聲分散，形成均勻的漿液體系，使其燃燒更充分，釋放出大量的熱量。本裝置在分離二氧化鈦和氯化氫氣體時(shí)，沒有引入其他鹽類組分，使獲得的分離物更純。

采用噴霧焙燒法處理鹽酸酸洗廢液具有較好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，該方法不產(chǎn)生新的污染物，排放的尾氣也能夠達(dá)標(biāo)。同時(shí)，回收的鹽酸和二氧化鈦粉可以循環(huán)使用。不僅消除了其對(duì)水資源及土壤的危害，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了資源回收再生，滿足了可持續(xù)發(fā)展的要求。

本裝置也可以應(yīng)用到其他有機(jī)廢酸液的處理，例如在鋼材生產(chǎn)和加工過程中產(chǎn)生的廢酸液等。

最后應(yīng)說明的是：以上所述的實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。