本發(fā)明涉及熱解氣化的資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種固體危廢的處理方法及處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展，與之而來的是危險廢物(簡稱為危廢)產(chǎn)量極大?，F(xiàn)階段針對固體危廢主要有兩種處理方法，分別為資源利用及處置。資源利用處理方法會循環(huán)再用并從危險物中抽取有價值的成分，如貴金屬等。處置處理方法則適用于無用廢物或無其他可用廢物的處理，目標(biāo)為清除或減少廢物的危險特性，以盡量降低其對環(huán)境的影響。填埋及焚燒為目前最普遍的兩個處置方法。

然而，由于用于處理的固體危廢通常為包含氯、硫等元素的大分子長鏈有機物，現(xiàn)有技術(shù)的上述兩種處理方法在處理固體危廢過程中容易造成含有二噁英等有害物質(zhì)的二次污染，不符合當(dāng)下綠色環(huán)保的理念。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于此，為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的實施例提供一種固體危廢的處理方法及處理系統(tǒng)，該處理方法將固體危廢氣化為具有一定熱值的可燃?xì)怏w，使固體危廢資源化；同時避免產(chǎn)生二次污染。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：

一方面、本發(fā)明實施例提供了一種固體危廢的處理方法，所述處理方法包括，提供待處理的固體危廢，所述固體危廢的熱值大于或等于預(yù)設(shè)熱值；所述預(yù)設(shè)熱值可使所述固體危廢在預(yù)設(shè)氣化條件下與氣化劑匹配反應(yīng)以進(jìn)行氣化降解；將所述固體危廢輸送至氣化重整單元中，在所述預(yù)設(shè)氣化條件下與所述氣化劑進(jìn)行反應(yīng)，生成包括含酸性廢氣的可燃?xì)怏w；利用堿性物質(zhì)作為脫酸劑脫除所述可燃?xì)怏w中的酸性廢氣。

可選的，所述預(yù)設(shè)熱值等于6mj/kg，所述預(yù)設(shè)氣化條件為700～1000℃。

可選的，所述氣化劑為空氣或者富氧空氣。

優(yōu)選的，所述在所述預(yù)設(shè)氣化條件下與所述氣化劑進(jìn)行反應(yīng)，生成包括含酸性廢氣的可燃?xì)怏w的步驟包括，通過控制向所述氣化重整單元內(nèi)通入的所述氣化劑的流量使氣化爐內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè)氣化條件且處于缺氧性氣氛或還原性氣氛下，生成包括含酸性廢氣的可燃?xì)怏w。

可選的，所述提供待處理的固體危廢，所述固體危廢的熱值大于或等于預(yù)設(shè)熱值的步驟包括，對固體危廢原料進(jìn)行干燥、破碎處理，形成含水量小于或等于預(yù)設(shè)含水量、顆粒直徑小于或等于預(yù)設(shè)直徑的固體危廢；確定所述固體危廢的熱值；若所述固體危廢的熱值小于預(yù)設(shè)熱值，則對所述固體危廢進(jìn)行熱值調(diào)整處理，以使所述固體危廢的熱值大于或等于所述預(yù)設(shè)熱值。

優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)含水量為20％，所述預(yù)設(shè)直徑為10mm。

可選的，所述利用堿性物質(zhì)作為脫酸劑脫除所述可燃?xì)怏w中的酸性廢氣的步驟包括，利用堿性物質(zhì)作為脫酸劑，采用急冷脫酸處理脫除所述酸性廢氣并抑制有害物質(zhì)的生成。

可選的，所述處理方法還包括，對所述可燃?xì)怏w依次進(jìn)行除塵、洗滌，以凈化所述可燃?xì)怏w。

另一方面、本發(fā)明實施例提供了一種用于固體危廢的處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)包括，氣化重整單元，用于使待處理的固體危廢在預(yù)設(shè)氣化條件下與氣化劑進(jìn)行反應(yīng)生成包括含酸性廢氣的可燃?xì)怏w；輸送單元，用于將待處理的固體危廢輸送至氣化重整單元中脫酸單元，用于脫除所述可燃?xì)怏w中的酸性廢氣。

可選的，所述氣化重整單元包括氣化爐，所述固體危廢在所述氣化爐的流化床內(nèi)與氣化劑進(jìn)行反應(yīng)。

可選的，所述處理系統(tǒng)還包括，除塵單元和洗滌單元，用于依次對生成的可燃?xì)怏w進(jìn)行除塵、洗滌，以凈化所述可燃?xì)怏w。

基于此，通過本發(fā)明實施例提供的上述處理方法，設(shè)定待處理的固體危廢的熱值大于或等于預(yù)設(shè)熱值，可使該具有一定熱值的固體危廢在預(yù)設(shè)氣化條件下與氣化劑匹配反應(yīng)以進(jìn)行氣化降解；再將固體危廢輸送至氣化重整單元(例如為流化床氣化爐)內(nèi)與氣化劑進(jìn)行反應(yīng)，從而對固體危廢進(jìn)行氣化處理，得到含一定熱值的可燃?xì)怏w，從而使固體危廢資源化；并通過后期的氣體凈化過程去除固體危廢氣化降解后產(chǎn)生的酸性廢氣，避免上述固體危廢的處理過程中產(chǎn)生二次污染，從而減少對環(huán)境的污染。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種固體危廢的處理方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種用于固體危廢的處理系統(tǒng)配置示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，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施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要指出的是，除非另有定義，本發(fā)明實施例中所使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員共同理解的相同含義。還應(yīng)當(dāng)理解，諸如在通常字典里定義的那些術(shù)語應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與它們在相關(guān)技術(shù)的上下文中的含義相一致的含義，而不應(yīng)用理想化或極度形式化的意義來解釋，除非這里明確地這樣定義。

一方面、本發(fā)明實施例提供了一種固體危廢的處理方法，如圖1所示，該處理方法包括，

步驟s1、提供待處理的固體危廢，固體危廢的熱值大于或等于預(yù)設(shè)熱值；預(yù)設(shè)熱值可使固體危廢在預(yù)設(shè)條件下與氣化劑匹配反應(yīng)以進(jìn)行氣化降解；

步驟s2、將固體危廢輸送至氣化重整單元中，在預(yù)設(shè)條件下與氣化劑進(jìn)行反應(yīng)，生成包括含酸性廢氣的可燃?xì)怏w；

步驟s3、利用堿性物質(zhì)作為脫酸劑脫除可燃?xì)怏w中的酸性廢氣。

需要說明的是，對待處理的固體危廢設(shè)置預(yù)設(shè)熱值的目的，是為了使固體危廢能在一定的氣化條件下(即預(yù)設(shè)氣化條件下)與氣化劑匹配反應(yīng)以實現(xiàn)固體危廢自身的氣化降解，并為反應(yīng)提供一定熱量以促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。

這里，固體危廢發(fā)生氣化反應(yīng)后生成的產(chǎn)物還包括有少量的固體廢渣，從氣化重整單元中排出后可通過現(xiàn)有的技術(shù)手段進(jìn)行處理。

基于此，通過本發(fā)明實施例提供的上述處理方法，設(shè)定待處理的固體危廢的熱值大于或等于預(yù)設(shè)熱值，可使該具有一定熱值的固體危廢在預(yù)設(shè)氣化條件下與氣化劑匹配反應(yīng)以進(jìn)行氣化降解；再將固體危廢輸送至氣化重整單元(例如為流化床氣化爐)內(nèi)與氣化劑進(jìn)行反應(yīng)，從而對固體危廢進(jìn)行氣化處理，得到含一定熱值的可燃?xì)怏w，從而使固體危廢資源化；并通過后期的氣體凈化過程去除固體危廢氣化降解后產(chǎn)生的酸性廢氣，避免上述固體危廢的處理過程中產(chǎn)生二次污染，從而減少對環(huán)境的污染。

另一方面、本發(fā)明實施例還提供了一種用于固體危廢的處理系統(tǒng)，如圖2所示，該處理系統(tǒng)包括，

氣化重整單元，用于使待處理的固體危廢在預(yù)設(shè)氣化條件下與氣化劑進(jìn)行反應(yīng)生成包括含酸性廢氣的可燃?xì)怏w；

輸送單元，用于將待處理的固體危廢輸送至氣化重整單元中；

脫酸單元，用于脫除上述可燃?xì)怏w中的酸性廢氣。

這里，上述的輸送單元例如可以包括料斗、鎖斗以及螺旋給料器等結(jié)構(gòu)。其中，固體危廢經(jīng)料斗、鎖斗輸送至螺旋給料器后，螺旋給料器可在電機帶動下轉(zhuǎn)動以進(jìn)一步向氣化重整單元輸送待處理的固體危廢。

上述的脫酸單元例如可以包括離心式旋轉(zhuǎn)霧化半干法脫酸塔，并采用煙氣專用的空氣分配器和塔頂強力反應(yīng)錐。具體結(jié)構(gòu)可沿用現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實施例對此不再贅述。

其中，煙氣即上述固體危廢氣化熱解后產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物。

當(dāng)然，上述的處理系統(tǒng)還可以包括有排渣單元，具體可以為鎖斗，以將上述固體危廢氣化降解后生成的固體廢渣從氣化重整單元中排出。

進(jìn)一步優(yōu)選的，上述氣化重整單元例如可以包括氣化爐，固體危廢在氣化爐的流化床內(nèi)與氣化劑進(jìn)行反應(yīng)。

流化床操作彈性大，可在50％-150％負(fù)荷下工作，對于固體危廢的處理量可靈活控制。

進(jìn)一步優(yōu)選的，上述處理系統(tǒng)還包括，除塵單元(例如為精除塵的布袋除塵器)和洗滌單元(例如為水洗塔)，用于依次對生成的可燃?xì)怏w進(jìn)行除塵、洗滌，以凈化可燃?xì)怏w。

下面提供一個詳細(xì)的實施例，用于詳細(xì)描述本發(fā)明實施例提供的上述處理方法的工藝過程。

危廢預(yù)處理工段

在預(yù)處理工段，對固體危廢原料進(jìn)行干燥、破碎處理，形成含水量小于或等于預(yù)設(shè)含水量、顆粒直徑小于或等于預(yù)設(shè)直徑的固體危廢；確定固體危廢的熱值；若固體危廢的熱值小于預(yù)設(shè)熱值，則對固體危廢進(jìn)行熱值調(diào)整處理，以使固體危廢的熱值大于或等于預(yù)設(shè)熱值。

這里，當(dāng)待進(jìn)行處理的固體危廢含水量過大時，一方面會降低其熱值，影響熱解的效率；另一方面，會導(dǎo)致顆粒狀的固體危廢發(fā)生粘結(jié)團聚，降低與氣化劑的有效接觸程度。示例的，預(yù)設(shè)含水量可為20％，即要求待處理的固體危廢含水量≤20％。

當(dāng)待進(jìn)行處理的固體危廢顆粒直徑過大時也會降低與氣化劑的有效接觸程度，其粒徑在現(xiàn)有工藝條件的基礎(chǔ)上應(yīng)盡量細(xì)化。

示例的，預(yù)設(shè)直徑可為10mm，即要求待處理的固體危廢的顆粒直徑≤10mm。

由于大部分固體危廢都是大分子長鏈有機物，故設(shè)定預(yù)設(shè)熱值等于6mj/kg(即6×10⁶j/kg，兆焦耳每千克)，相應(yīng)的，預(yù)設(shè)氣化條件為700～1000℃，從而使得固體危廢能在一定的氣化條件下與氣化劑匹配反應(yīng)以實現(xiàn)固體危廢自身的氣化降解，并為反應(yīng)提供一定熱量以促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。

若固體危廢的熱值小于預(yù)設(shè)熱值，則對固體危廢進(jìn)行熱值調(diào)整處理，以使固體危廢的熱值大于或等于預(yù)設(shè)熱值。

熱值調(diào)整處理的具體方式例如可以為在顆粒狀的固體危廢中加入具有較大熱值的廢舊活性炭，以增加其燃燒時釋放出的熱量。此外，廢舊活性炭為化工行業(yè)常見的固廢物，易于獲取。

當(dāng)然，熱值調(diào)整處理的方式還可沿用現(xiàn)有技術(shù)中的其他技術(shù)手段，本發(fā)明實施例對此不作限定。

進(jìn)料工段

將前一工段處理好的顆粒狀固體危廢原料，通過氣力，經(jīng)由料斗和鎖斗，并通過螺旋給料器輸送至氣化爐的料倉。

氣化重整工段

顆粒狀固體危廢在流化床內(nèi)，在一定壓力下、一定溫度下與氣化劑發(fā)生反應(yīng)，固體危廢發(fā)生熱降解，得到固體廢渣和氣體產(chǎn)物。氣體產(chǎn)物包括具有一定熱值的含酸性廢氣的可燃?xì)怏w。

其中，上述的一定壓力也可以為常壓，具體不作限定。上述的一定溫度即預(yù)設(shè)氣化條件的溫度，優(yōu)選為700～1000℃。

氣化劑具體為空氣或者富氧空氣，空氣中的氧氣僅滿足提供氣化所需熱量。而通常的焚燒處理需要充足的氧氣，并且氧氣的供給量通常為過量狀態(tài)，因此本發(fā)明實施例提供的上述處理方法的氣化過程與通常的焚燒處理是有本質(zhì)區(qū)別的。由于顆粒狀固體危廢具有一定的熱值，故可以通過控制向氣化爐內(nèi)通入空氣或富氧空氣的流量使氣化爐內(nèi)達(dá)到一定溫度且處于缺氧性氣氛或還原性氣氛下，即不能達(dá)到完全燃燒的狀態(tài)，以使固體危廢中在有機鏈上的cl、s基團轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂苫ch發(fā)生反應(yīng)分別轉(zhuǎn)化為酸性的hcl、h2s氣體以便于后續(xù)進(jìn)行脫酸處理。固體危廢的有機鏈熱解轉(zhuǎn)化為h2、co等可燃?xì)怏w(也稱為合成氣體)以及co2。

排渣工段

有機物熱解后生成的固體廢渣通過灰斗等排渣單元排出氣化爐。

凈化除塵工段

這一工段的主要目的是利用堿性物質(zhì)作為脫酸劑脫除(即中和)酸性廢氣，并對剩余的可燃?xì)怏w依次進(jìn)行除塵、洗滌處理，以凈化可燃?xì)怏w。

這一處理工段優(yōu)選地利用堿性物質(zhì)作為脫酸劑，采用半干法(進(jìn)一步優(yōu)選為急冷法)脫酸處理脫除酸性廢氣并抑制有害物質(zhì)的生成。

急冷脫酸處理可以通過堿液(例如為鈣堿或鈉堿)實現(xiàn)，即濕法脫酸，霧化的液體與煙氣接觸的瞬間急速降溫的同時產(chǎn)生物理變化和化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到脫除煙氣中酸性物并抑制有害物質(zhì)生成，例如二噁英的復(fù)合的目的。

具體的，對氣體產(chǎn)物進(jìn)行部分余熱回收后，對剩余的煙氣采用急冷脫酸技術(shù)進(jìn)行脫酸，在離心式旋轉(zhuǎn)霧化半干法脫酸塔的基礎(chǔ)上，采用煙氣專用的空氣分配器和塔頂強力反應(yīng)錐，急冷速度快，可有效遏制二噁英復(fù)合。剩余的可燃?xì)怏w依次經(jīng)過布袋除塵器及水洗系統(tǒng)(例如為水洗塔)將合成氣凈化。脫酸除塵效率可達(dá)99％。

本發(fā)明實施例提供的上述固體危害的處理方法將含有預(yù)設(shè)熱值的危廢在流化床氣化爐內(nèi)氣化，并通過后期的氣體凈化過程，從而將固體危廢氣化為合成氣體，同時產(chǎn)生少量廢渣。該合成氣為具有一定熱值的可燃?xì)怏w，使固體危廢資源化，且可以避免產(chǎn)生二次污染。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。