專利名稱：危險廢物焚燒爐煙氣洗滌塔高濃度含鹽廢水的快速脫鹽凈化回用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及危險廢物的處理技術(shù)，是關(guān)于危險廢物焚燒爐煙氣洗滌塔高濃度含鹽廢水的快速脫鹽凈化回用裝置。
背景技術(shù)：
根據(jù)聯(lián)合國《巴塞爾公約》的規(guī)定，危險廢物禁止跨國轉(zhuǎn)移，要求各國產(chǎn)生的危廢只能就地處理。我國是該條約的締約國，為了積極履行義務(wù)，制定了《國家危廢目錄》，該目錄規(guī)定國內(nèi)凡進入目錄的危廢一律不得轉(zhuǎn)移，就地處置。目前處置的方式主要有減量處理 +處置、原樣封存等方式。很顯然，由于危廢的量大、面廣、類雜、危害嚴重，原樣封存的方式極不現(xiàn)實。而減量的方法目前主要是采用焚燒減量，但該法處理過程中會產(chǎn)生大量的有毒有害物質(zhì)(固體或氣體)，包括N0X、CO、SOx、粉塵、廢水和廢渣等，有的還含有重金屬。當焚燒含氯的危廢時還會產(chǎn)生二噁英。這是迄今為止世界上毒性最強的人工合成毒素，在自然條件下永不分解，具有永久性毒性。為了防止各種有害物質(zhì)的污染，特別是防止二噁英的產(chǎn)生和排放，在各種危廢垃圾焚燒處理工藝的設(shè)計上均采用了嚴格的工藝流程，以控制二噁英的產(chǎn)生、分解、防止再合成及凈化等手段和措施。幾種典型的危廢垃圾焚燒工藝流程介紹目前市場上的焚燒處理技術(shù)主要有以下幾種典型流程(各種焚燒工藝簡介)(1)干式處理工藝如圖1所示當混配好的危廢垃圾進入回轉(zhuǎn)窯進行燃燒減容的同時，會產(chǎn)生一定量有害氣體， 如果廢料中有含CL物質(zhì)，就會產(chǎn)生二噁英。因此，從回轉(zhuǎn)窯排出的煙氣進入二燃室，在助燃燃料燃燒產(chǎn)生的1200°C高溫環(huán)境下，停留時間大于k，使二噁英得到充分的分解。而二噁英有一個特點，即從600到200°C區(qū)間如果降溫速度較慢，分解的二噁英就有再次合成的可能。因此必須從600到200°C區(qū)間實施快速冷卻時間不大于Is。故此設(shè)有煙氣急冷塔，靠噴水使高溫煙氣從600到200°C區(qū)間快速降溫，以保證分解的二噁英不會再合成。經(jīng)過高溫分解和急冷塔冷卻后的煙氣中含有一定量的SOx、HCL、HF、NOx, CO等有害物質(zhì)，可能還有少量二噁英。為了達到排放要求，必須消除這些有害氣體等，因而采取了煙氣中噴射消石灰，以中和有害氣體S0x+Ca(OH)2 — CaS03+H20 N0x+Ca(OH)2 — Ca(N03)2+H20HCL+Ca(OH)2 — CaCL2+H20HF+Ca (OH) 2 — CaF2+H20噴入的活性炭用于吸附殘留的微量二噁英?；旌系臒煔怆S即進入布袋除塵器，布袋除塵器的氣箱體積很大，煙氣在其中的流速很低，為上述中和化學反應(yīng)和活性炭吸附物理反應(yīng)提供了充足的反應(yīng)空間和反應(yīng)時間。 被中和吸附的煙氣，經(jīng)布袋除塵器過濾凈化，達標排放。工藝特點干式焚燒處理過程不產(chǎn)生任何的廢水，但消石灰、活性炭消耗量較高，排放指標偏高(但在合格的排放范圍內(nèi))。(2)濕式處理工藝I工藝流程濕法處理工藝的回轉(zhuǎn)窯焚燒和二燃室高溫分解工藝與干法基本相同。如圖2所示二燃室的高溫煙氣約1200°C，從1200°C 600°C區(qū)間仍是二噁英的分解溫度區(qū)間，此時的冷卻速度高低不會造成二噁英的再合成，因此，在煙氣中CL含量不是很高時，1200°C 600°C的煙氣熱量可以利用，可設(shè)置余熱鍋爐。煙氣經(jīng)余熱利用降到 600°C左右后，再進入急冷塔。經(jīng)過前述處理的低溫)煙氣進入反應(yīng)吸收塔，同時向塔內(nèi)噴射消石灰中和劑和活性炭吸附劑，對煙氣中的有害氣體S0x、N0x、HCL、HF、C0等進行中和處理。反應(yīng)原理和結(jié)果同干式工藝。S0x+Ca(OH)2 — CaS03+H20N0x+Ca (OH) 2 — Ca (N03) 2+H20HCL+Ca(OH)2 — CaCL2+H20HF+Ca(OH)2 — CaF2+H20活性炭吸附煙氣中的二噁英。經(jīng)過中和和吸附的低溫煙氣進入布袋除塵器凈化后，再進入堿性液噴淋塔進行清洗，去除殘余的有害氣體。以NaOH做洗滌劑為例，反應(yīng)過程如下S0x+Na0H — Na2S03+H20N0x+Na0H — NaN03+H20 HCL+NaOH — NaCL+H20HF+NaOH — NaF+H20經(jīng)過堿液洗滌的干凈煙氣，經(jīng)過煙@排放。洗滌產(chǎn)生的高含鹽廢水因濃度太高 (達50000mg/L)，不能直接排放，經(jīng)過脫鹽處理后方可排放(< 1800mg/L)。工藝特點與干式處理過程相比，濕式工藝I多出了煙氣堿液水洗和高濃度鹽水脫鹽處理等工序，增加了造價和能耗。但是排放指標明顯優(yōu)于干式工藝。(3)濕式處理工藝II與濕式I相比，從進料到二燃室基本相同，所不同的是濕式II的二燃室下部分多了一組活動爐排，以延長廢料的焚燒時間(外窯體+活動爐排的方式)，補償回轉(zhuǎn)窯窯體長度不足的問題，但增加了制造難度和結(jié)構(gòu)復雜性。如圖3所示濕式工藝II與干式工藝一樣，未設(shè)置余熱回收裝置，可能考慮入爐廢料CL含量設(shè)計值偏高，導致高溫腐蝕嚴重等方面。1200°C高溫煙氣直接進入急冷塔，塔內(nèi)嚴格控制煙氣從600°C到200°C的冷卻時間不大于ls，防止二噁英的再生成。在低溫煙氣進入觸媒式布袋除塵器前，向煙氣中噴射消石灰中和劑和活性炭吸附劑，一同進入袋式收塵器。該除塵器不僅有足夠大的空間，提供充足的反應(yīng)吸收時間，袋本身還具有催化觸媒作用，加快對有害氣體的中和反應(yīng)速度，同時可分解殘余二噁英。中和反應(yīng)和吸附反應(yīng)原理同干式工藝，但增加了二噁英的觸媒分解功能，煙氣處理效果較好。經(jīng)過中和吸附和分解的煙氣，進入堿液洗滌塔再次凈化，進一步去除有害物質(zhì)。其反應(yīng)原理同濕式工藝I。經(jīng)堿液洗滌的干凈煙氣達標排放，洗滌產(chǎn)生的高含鹽廢水同濕式工藝I，不能直接排放，需脫鹽處理后，使其濃度低于1800mg/L后方可排放。工藝特點基本與濕式工藝I相同，即煙氣排放質(zhì)量相對較高，但高含鹽廢水的處理難度大， 能耗高，投資大。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提出一個新的技術(shù)方案，具體裝置如下本實用新型的危險廢物焚燒爐煙氣洗滌塔高濃度含鹽廢水的快速脫鹽裝置，利用急冷塔內(nèi)高溫煙氣熱量直接對煙氣洗滌塔內(nèi)產(chǎn)生的高含鹽廢水進行蒸發(fā)、脫鹽和回用；煙氣洗滌塔內(nèi)的含鹽廢水一旦達到設(shè)定的50000mg/L濃度時，自控系統(tǒng)便將脫鹽回用系統(tǒng)啟動，將該廢水用泵打到急冷塔頂部的霧化器噴嘴，噴入急冷塔內(nèi)，利用該塔內(nèi)煙氣熱量將廢鹽水蒸發(fā)，脫鹽并回用。本實用新型的危險廢物焚燒爐煙氣洗滌塔高濃度含鹽廢水的快速脫鹽裝置，在洗滌塔與急冷塔頂部之間設(shè)置一個管路，將洗滌塔內(nèi)的高含鹽廢水經(jīng)泵打回到急冷塔頂部的霧化噴嘴，以霧狀和冷卻水同時噴入急冷塔，使高含鹽廢水得到蒸發(fā)處理，結(jié)晶鹽分散落到塔底，從塔下的集渣-排渣機構(gòu)排出；結(jié)晶鹽落到塔底集渣平面，靠刮料板平面回轉(zhuǎn)的集渣葉輪，將結(jié)晶鹽刮集到對稱分布的兩個落渣口，由具有鎖氣功能的雙翻板排渣機構(gòu)排出。所述的裝置中，在洗滌塔12底部與急冷塔4頂部設(shè)置一個鹽水管道18，在管路上設(shè)置比重計14、電磁閥15、鹽水泵16和控制器17 ；信號控制電磁閥15、流量揚程的信號控制電泵16和急冷塔4頂部設(shè)置的霧化噴嘴依次串接起來，構(gòu)成液體輸送回路；控制器17與比重計14信號輸出端、電磁閥15和鹽水泵16的信號輸入端以信號線纜分別連接，組成自動控制系統(tǒng)。所述的裝置中，在急冷塔的底部設(shè)置有刮料板，刮料板01-3)為“S”回轉(zhuǎn)葉片，在葉片所在平面1/2 2/3的塔底板01-4)的直徑圓周位置上對稱設(shè)置有2個雙翻版排渣
口 01-1)。所述的刮料板的橫剖面與旋轉(zhuǎn)平面有一個60-75度的a夾角。所述的刮料板為平面回轉(zhuǎn)葉片，位于急冷塔底內(nèi)平面上?；剞D(zhuǎn)葉片旋轉(zhuǎn)方向優(yōu)選為為逆時針。因濕式處理工藝煙氣排放效果較為理想，所以本工藝仍以濕法為主要工藝。而且從進料、回轉(zhuǎn)窯焚燒減容、二燃室高溫分解二噁英、余熱回收利用等急冷塔前工序與一般的濕式處理工藝大同小異。所不同的是，煙氣洗滌塔內(nèi)的含鹽廢水一旦達到設(shè)定的濃度 (50000mg/L)時，自控系統(tǒng)便將脫鹽回用系統(tǒng)啟動，將該廢水用專用泵打到急冷塔頂部的霧化器噴嘴，噴入急冷塔內(nèi)，利用該塔內(nèi)煙氣熱量將廢鹽水蒸發(fā)，脫鹽并回用。結(jié)晶鹽落到塔底集渣平面，靠刮料板平面回轉(zhuǎn)的集渣葉片，將結(jié)晶鹽刮集到約集渣平面對稱分布的落渣口，由具有鎖氣功能的雙翻板排渣機構(gòu)排出。 本實用新型的效果是在保持濕法主導工藝流程不變的前提下，巧妙地利用了急冷塔的煙氣余熱就地將煙氣洗滌塔產(chǎn)生的高含鹽廢水處理和利用，無任何廢水排放，節(jié)約了大量能源。

[0052]圖1干式處理工藝流程圖；[0053]圖2濕式處理工藝I流程圖；[0054]圖3濕式處理工藝II流程圖；[0055]圖4本實用新型技術(shù)的工藝流程圖；[0056]圖5本實用新型技術(shù)的工藝裝置圖；[0057]圖6急冷塔排渣結(jié)構(gòu)示意圖；[0058]圖7急冷塔底剖面圖；[0059]其中[0060]1、回轉(zhuǎn)窯 7、急冷塔-反應(yīng)塔聯(lián)接煙道 13、循環(huán)泵 18、鹽水管道[0061]2、二次燃燒室 8、反應(yīng)塔 14、比重計 19、霧化噴嘴[0062]3、余熱鍋爐 9、反應(yīng)塔-除塵器聯(lián)接煙道 15、電磁閥 20、鹽槽[0063]4、急冷塔 10、袋式除塵器 16、鹽水泵 21、集渣排渣機構(gòu)[0064]5、活性炭噴嘴 11、除塵器-洗滌塔聯(lián)接煙道 17、控制器 22、水封爐渣槽[0065]6、消石灰噴嘴 12、洗滌塔[0066]21-1、排料雙翻板閥21-2、減速電機 21-3、刮料板21_4、塔底板。
具體實施方式
采用本實用新型的裝置，如圖4、圖5、圖6和圖7所示本實用新型的危險廢物焚燒爐煙氣洗滌塔高濃度含鹽廢水的快速脫鹽裝置，在洗滌塔與急冷塔頂部之間設(shè)置一個管路，將洗滌塔內(nèi)的高含鹽廢水經(jīng)泵打回到急冷塔頂部的霧化噴嘴，以霧狀和冷卻水同時噴入急冷塔，使高含鹽廢水得到蒸發(fā)處理，結(jié)晶鹽分散落到塔底，從塔下的集渣-排渣機構(gòu)排出；結(jié)晶鹽落到塔底集渣平面，靠刮料板平面回轉(zhuǎn)的集渣葉輪，將結(jié)晶鹽刮集到對稱分布的兩個落渣口，由具有鎖氣功能的雙翻板排渣機構(gòu)排出。本實用新型的裝置中，在急冷塔的底部設(shè)置有刮料板，刮料板01-3)為“S”形回轉(zhuǎn)葉片，在葉片所在平面1/2 2/3的塔底板01-4)的直徑圓周位置上對稱設(shè)置有2個雙翻版排渣口 01-1)。在洗滌塔12底部距塔底150-200mm高度水平焊接一個DN20的出水法蘭接頭，以 DN20的不銹鋼管道18將出水法蘭、DN20的信號控制電磁閥15、流量1. 5m3/h 40_50m揚程的信號控制電泵16和急冷塔4頂部設(shè)置的霧化噴嘴依次串接起來(圖幻，構(gòu)成液體輸送回路；可放在急冷塔與洗滌塔之間的適當位置?？刂破鱌LC17與比重計14信號輸出端、電磁閥15和鹽水泵16的信號輸入端以信號線纜分別連接，組成自動控制系統(tǒng)；控制器應(yīng)放在總控室。在急冷塔底設(shè)置有結(jié)晶鹽回轉(zhuǎn)收集機構(gòu)。結(jié)晶鹽回轉(zhuǎn)收集機構(gòu)為刮料板的塔底結(jié)晶鹽收集機構(gòu)，利用刮料板葉片的平面回轉(zhuǎn)運動，將結(jié)晶鹽分刮集到塔底對稱分布的落渣口，由雙翻版排渣機構(gòu)將鹽分排出；回轉(zhuǎn)葉片優(yōu)選為為逆時針旋轉(zhuǎn)。與濕式工藝II相比，本實用新型由于設(shè)計的回轉(zhuǎn)窯1的窯體長度足夠長，因而取消了活動爐排，回轉(zhuǎn)窯1產(chǎn)生的爐渣直接落入二燃室2底部的水封爐渣槽22，減少了制造難度，降低了結(jié)構(gòu)復雜性(如圖4所示)；設(shè)置余熱回收裝置3，嚴格控制入爐廢料CL含量偏高導致高溫腐蝕嚴重的問題， 二燃室2產(chǎn)生的1200°C高溫煙氣首先進入余熱回收系統(tǒng)3，保證進入急冷塔4的煙氣入口溫度不低于600°C (必要時可提至800°C )。在急冷塔4內(nèi)通過噴水急冷方式將煙氣降至200°C，其中從600°C降到200°C的冷卻時間不大于ls，防止二噁英的再生成。從急冷塔4出來的低溫煙氣經(jīng)急冷塔-反應(yīng)塔聯(lián)接煙道7進入反應(yīng)塔8，同時通過噴嘴5向塔內(nèi)噴射消石灰中和劑，通過噴嘴6噴射活性炭吸附劑，進行各種有害氣體的中和和吸收殘余二噁英。經(jīng)過反應(yīng)塔處理的低溫煙氣(含有煙塵、中和產(chǎn)物、殘余的消石灰、活性碳、各種殘余有害物質(zhì)等)經(jīng)反應(yīng)塔-除塵器聯(lián)接煙道9進入布袋除塵器10。該除塵器有足夠大的空間，可提供充足的反應(yīng)吸收時間，繼續(xù)對有害氣體進行中和反應(yīng)和對殘余二噁英進行吸附。中和反應(yīng)和吸附反應(yīng)原理同干式工藝，煙氣處理效果較好。經(jīng)過中和、吸附的煙氣，經(jīng)除塵器-洗滌塔聯(lián)接煙道11進入堿液洗滌塔12再次凈化，進一步去除有害物質(zhì)。其反應(yīng)原理同濕式工藝I。經(jīng)堿液洗滌的干凈煙氣達標排放，煙氣洗滌塔內(nèi)的含鹽廢水一旦達到設(shè)定的濃度(50000mg/L)時，自控系統(tǒng)比重計14、控制器 17便將脫鹽回用系統(tǒng)電磁閥15和鹽水泵16及噴嘴19、管道等啟動，將該廢水用泵打到急冷塔頂部的霧化器噴嘴19，以霧狀和冷卻水同時噴入急冷塔，用該塔內(nèi)煙氣熱量將廢鹽水蒸發(fā)，脫鹽并回用。結(jié)晶鹽落到塔底集渣平面，靠平面回轉(zhuǎn)的刮料板的平面回轉(zhuǎn)運動，將結(jié)晶鹽刮集到集渣平面園1/2 2/3直徑圓周上均勻分布的兩個落渣口，由具有鎖氣功能的雙翻板排渣機構(gòu)排出。為了保證刮-集料效果，刮料板的橫剖面與旋轉(zhuǎn)平面有一個夾角a，角度為 60-75°，見附圖7A-A剖面圖，保證以鏟料形式刮料。具體的實施方法如技術(shù)路線圖中黑粗線所示，將高濃度含鹽污水達到設(shè)定的濃度后(比重計控制)，從洗滌塔底部由管道引出，經(jīng)電控閥門、加壓泵、輸送管道等送至急冷塔頂部的噴嘴接口或直接借用冷卻水的一個噴頭，將高含鹽廢水噴入急冷塔內(nèi)進行蒸發(fā)、脫鹽和回用處理，達到節(jié)能和環(huán)保的目的。裝置為在洗滌塔12底部距塔底150-200mm高度水平焊接一個DN20的出水法蘭接頭，以DN20的不銹鋼管道18將出水法蘭、DN20的信號控制電磁閥15、流量1. 5m3/h 40-50m揚程的信號控制電泵16和急冷塔4頂部設(shè)置的霧化噴嘴依次串接起來(圖5)，構(gòu)成液體輸送回路；可放在急冷塔與洗滌塔之間的適當位置?？刂破鱌LC17與比重計14信號輸出端、電磁閥15和鹽水泵16的信號輸入端以信號線纜分別連接，組成自動控制系統(tǒng)；控制器應(yīng)放在總控室。在急冷塔底設(shè)置有結(jié)晶鹽回轉(zhuǎn)收集機構(gòu)。一般說，當水的含鹽濃度3%左右時，可以采用膜技術(shù)進行脫鹽處理。當濃度超過 3%時，由于Cl—對膜材料的腐蝕嚴重，膜的使用壽命將大大縮短，因此只能采用蒸發(fā)脫鹽工藝。而這一工藝投資高、能耗高、運行費用高。以處理能力1噸/小時的規(guī)模為例，設(shè)備投資約80-120萬元，電力消耗80kw. h，蒸汽消耗0. 4噸，電、汽合計折合380kw. h電力。還沒算人工和其它消耗材料等費用。而采用此專利技術(shù)，僅需1. 5 2Kw電力，一臺1. 5 2. 0m3/h, 40m揚程的鹽水泵、 塑料或不銹鋼材質(zhì)及閥門、管道、噴嘴控制器等，投入不過1萬元，動力消耗1. 5 2Kw。與蒸發(fā)脫鹽工藝相比，本實用新型技術(shù)的投資僅相當于其1%，能源消耗僅為0. 5%。凡是采用濕法煙氣處理工藝的危廢垃圾焚燒爐系統(tǒng)，必定產(chǎn)生高濃度含鹽廢水。 對于已經(jīng)配備了各種脫鹽設(shè)施的，該技術(shù)完全可以取代之，并取消原來的運行成本，省出了原來的占地；對于尚未配備脫鹽處理設(shè)施的，該技術(shù)不占地，是投資最低、運行成本最低的最佳選擇；對于擬建、新建的焚燒系統(tǒng)，該技術(shù)是最佳配置，以最低的成本消除了污染，使污水得到了全部利用。
權(quán)利要求1.一種危險廢物焚燒爐煙氣洗滌塔高濃度含鹽廢水的快速脫鹽凈化回用裝置，其特征是在洗滌塔與急冷塔頂部之間設(shè)置一個管路，將洗滌塔內(nèi)的高含鹽廢水經(jīng)泵打回到急冷塔頂部的霧化噴嘴，以霧狀和冷卻水同時噴入急冷塔，使高含鹽廢水得到蒸發(fā)處理，結(jié)晶鹽分散落到塔底，從塔下的集渣-排渣機構(gòu)排出；結(jié)晶鹽落到塔底集渣平面，靠刮料板平面回轉(zhuǎn)的集渣葉輪，將結(jié)晶鹽刮集到對稱分布的兩個落渣口，由具有鎖氣功能的雙翻板排渣機構(gòu)排出。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是在洗滌塔底部與急冷塔頂部設(shè)置一個鹽水管道，在管路上設(shè)置比重計、電磁閥、鹽水泵和控制器；信號控制電磁閥、流量揚程的信號控制電泵和急冷塔頂部設(shè)置的霧化噴嘴依次串接起來，構(gòu)成液體輸送回路；控制器與比重計信號輸出端、電磁閥和鹽水泵的信號輸入端以信號線纜分別連接，組成自動控制系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是在急冷塔的底部設(shè)置有刮料板，刮料板為回轉(zhuǎn)葉片，在葉片所在平面1/2 2/3的塔底板的直徑圓周位置上對稱設(shè)置有2個雙翻版排渣□。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是所述的刮料板的橫剖面與旋轉(zhuǎn)平面有一個 60-75度的a夾角。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征是所述的回轉(zhuǎn)葉片平面投影為“S”形。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征是所述的回轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)方向為逆時針。
專利摘要本實用新型涉及危險廢物焚燒爐煙氣洗滌塔高濃度含鹽廢水的快速脫鹽凈化回用裝置；利用急冷塔內(nèi)高溫煙氣熱量直接對煙氣洗滌塔內(nèi)產(chǎn)生的高含鹽廢水進行蒸發(fā)、脫鹽和回用；煙氣洗滌塔內(nèi)的含鹽廢水一旦達到設(shè)定的50000mg/L濃度時，自控系統(tǒng)便將脫鹽回用系統(tǒng)啟動，在洗滌塔與急冷塔頂部之間設(shè)置一個管路，將洗滌塔內(nèi)的高含鹽廢水經(jīng)泵打回到急冷塔頂部的霧化噴嘴，以霧狀和冷卻水同時噴入急冷塔，使高含鹽廢水得到蒸發(fā)處理，結(jié)晶鹽分散落到塔底，從塔下的集渣-排渣機構(gòu)排出；在保持濕法主導工藝流程不變的前提下，巧妙地利用了急冷塔的煙氣余熱就地將煙氣洗滌塔產(chǎn)生的高含鹽廢水處理和利用，無任何廢水排放，節(jié)約了大量能源。
文檔編號C02F1/16GK202272751SQ20112027133
公開日2012年6月13日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者呂守明 申請人:Tcl奧博(天津)環(huán)保發(fā)展有限公司