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摘 要:随着我国化工行业的快速发展,生产过程中产生的危险废物总量也在持续不断的增加,为降低对环境带来的不利影响,必须要积极采取措施来进行无害化处理。对于比较常用的焚烧方法,虽然可以有效降低危险废物对环境以及人体的威胁,但是焚烧阶段产生的烟气同样需要进行专业处理,排除焚烧烟气造成的环境污染。本文主要对化工危险废物焚烧工艺和烟气处理要点进行了简单分析,争取通过各项措施的优化,来进一步提高处理效果。
关键词:化工废物;焚烧工艺;烟气处理
对于化工废物的处理可选择的方法众多,尤其是在我国化工产业快速发展的背景下,只有高效科学的技术作为支持,才能够确保化工危险废物不会对环境以及人体健康产生威胁。针对化工危险废物焚烧以及烟气处理技术进行分析,确定技术要点,以提高焚烧效率和烟气净化效果为目的,对整个处理流程进行专业管理,为化工产业的健康持续发展提供保障。
一、化工危险废物焚烧概述
1.废物焚烧现状
在化工生产中不可避免的会产生大量的废物,且因为很多原料存在有毒有害特点,导致生产废物的危险性比较高,不仅会造成环境污染,还会对人体健康带来威胁。一直以来化工危险废物的处理都是行业研究的要点,随着整个产业的转型,可选择的废物处理技术不断增多,而焚烧则是最为常见且应用效果良好的处理方法之一[1]。焚烧技术是在焚烧炉内对危险废物进行集中处理,确保废物能够充分的氧化分解,可达到减量及无害等效果。
2.废物焚烧标准
为提高化工危险废物焚烧效果,需要提前对废物特性进行分析确认,然后制定科学可行的处理方案,保证废物能够完全燃烧,达到有效降解目的。结合实践经验来看,焚烧炉温度超过1100℃后,可以保证废物的燃烧率在99%以上。一般还需要配套落实各项辅助系统,完善应急方案,提高焚烧过程的安全性。对于燃烧后的废弃物还需要做专门的掩埋处理,避免对环境造成污染。在实际操作中,需要保证焚烧设备性能优良,且具有节能环保的功能,可以保持较高的燃烧使用率,最大化的完成化工危险废物焚烧处理[2]。通过对每一个环节的有效管理,确保废物焚烧过程的规范性与安全性,为提高焚烧综合效率打好基础。
二、化工危险废物焚烧工艺
1.科学选择焚烧炉
影响化工危险废物焚烧效率的主要原因之一就是焚烧炉选择是否合理。现在可以选择的焚烧炉类型越来越多,且不同种类的设备之间差异较大,比较常见的有回转窑、固定床、流化床焚烧炉以及液体喷射炉,可根据实际情况对比择优选择。其中,回转窑是一种多功能废物焚烧装置,结合了焚烧与热解两种功能,适用于污泥、固体废物、有毒有害废物以及液体废物的焚烧处理。相比其他类型的焚烧炉,回转窑操作简单,进料方便灵活,且设备运行可靠性高,成本投入较低。综合化工危险废物种类多、数量大以及成分复杂等特点,选择回转窑进行焚烧处理,实际应用优势较大[3]。
2.优化焚烧工艺
以回转窑为例,整个焚烧系统可分为配伍预处理、进料系统、回转窑与二燃室几部分。
(1)配伍预处理。待焚烧的化工危险废物一般种类不同且成分复杂,为提高焚烧整体效率,就需要提前對废物进行相应处理,为后续稳定进料、平稳运行打好基础。在此阶段要控制废物的热值与水分保持均衡,对焚烧稳定性影响重大,且能够减少燃料的用量。一般对于配伍后的废物热值以300~3500kcal/kg为宜。另外,还需要均衡入窑废物成分,对焚烧烟气净化处理有利,一般来讲入窑酸性污染物最高含量的标准为:Cl与S<2%,br、I、P<2%以及F<0.5%[4]。而对于含有有机重金属类物质的危险废物,需要通过桶装入炉的方式来对其整体数量进行灵活控制。
(2)进料系统。根据焚烧的废物类型来选择与之适应的进料方式。①体积较大或不易分装的废物,应提前进行破碎处理,然后存储到废物储坑内,利用抓吊的方式来送入回转窑内。②散装固体废物,需要根据外形尺寸以及检测热值,进行配伍然后存储在废物储坑中,最后同样选择抓吊的方式来上料进入料斗,最后利用液压活塞推送的方式送入回转窑内。③废液则是直接通过废液雾化泵以及雾化系统喷入到回转窑内进行焚烧处理。
(3)回转窑。将危险废物送入到回转窑内,然后对其进行高温焚烧,最终经过彻底焚烧后转变成灰渣与高温烟气,然后进行掩埋与净化处理。在实际操作中,一般焚烧时间以60min左右为宜,焚烧温度在850℃,炉体转速在0.5~5.0r/min左右,可根据废物种类和性质进行灵活调节[5]。为确保废物能够顺利向下传输,应将回转窑控制在2°左右的倾斜状态。另外,根据焚烧废物的特性,合理选择窑内的耐火材料,并对砌筑方法进行调整,提高耐火材料的耐久性,保证回转窑主体性能稳定,可以满足废物焚烧处理要求。
(4)二燃室。危险废物在回转窑内经过彻底燃烧后产生的高温烟气和灰渣会通过窑尾进入到二燃室。二燃室主要是针对进入到一次燃烧产生的烟气中未能够彻底完全燃烧的有害物质做进一步的彻底分解销毁,确保烟气可以达到专业排放标准,不会对环境造成危害。根据相关规定,二次燃室需要将超过1100℃的烟气至少停留2s,保证能够对烟气内含有的多虑化合物以及臭气进行充分的分解,并且避免产生二噁英,实现烟气的净化。
三、化工危险废物焚烧烟气处理
1.烟气余热利用系统
对于化工危险废物燃烧后产生的高温烟气,可以采取措施来对其余热进行回收利用,提高资源的利用率。余热利用系统主要包括余热锅炉、余热锅炉附属设备以及内置SCNR系统。通过余热锅炉来对高温烟气中的热量进行回收,并通过烟气中的余热来产生蒸汽,降低能耗的同时,减少生产成本。并且,对于燃烧后烟气内含有的NOx,可以通过非催化还原脱硝法进行脱硝处理,目前的技术已经可以达到40%以上的脱硝效率。
2.半干急冷塔
主要负责实现烟气的迅速降温,并且利用碱液来对烟气内含有的酸性成分进行吸收。正常情况下余热锅炉排放的烟气温度可以达到550℃,而二噁英类物质的生成温度在250~500℃之内,这样就需要最大程度上来缩短烟气在此温度区间的停留时间,以免二噁英类物质在再次生成。最为常见的冷却方式就是喷碱液,与烟气进行充分接触,可以迅速带走大量的热量,促使烟气温度降低到200℃以下。并且,喷洒的碱液还可以对烟气内的酸性成分进行中和,去除烟气内的HCl,目前通过急冷塔处理HCl的去除率可以达到70%以上。
3.干式反应塔
通过活性炭与氧化钙粉末与烟气进行充分作用,用以吸附烟气内含有的二噁英类物质,完成烟气的净化。并且,半干式范装置后配合干式反应装置,还可以对烟气中的酸性气体进行有效去除,目前整个系统HCl的去除率已经达到80%以上,而SOx的去除率可以达到70%以上。
结束语:
化工危险废物的产生总量在不断的增加,为提高其焚烧处理的综合效率,需要总结实践经验确定焚烧处理工艺的要点,对实际操作管理提供支持。并且,还需要重视对焚烧烟气的净化处理,保证烟气可以达到专业排放标准,避免造成环境污染。
参考文献:
[1] 路家棋.化工危险废物焚烧及烟气处理工艺[J].化工设计通讯,2019,45(09):88-89.
[2] 孙启华.化工危险废物焚烧及烟气处理的工艺[J].化工管理,2019(20):185-186.
[3] 许永坤.探讨化工危险废物焚烧及烟气处理的工艺[J].绿色环保建材,2018(08):51-52.
[4] 刘荣臣,刘金鹏.化工危险废物焚烧及烟气处理工艺[J].内燃机与配件,2017(06):114-115.
[5] 钟雨岑.化工危险废物焚烧及烟气处理工艺[J].广东化工,2017,44(02):92-93.
关键词:化工废物;焚烧工艺;烟气处理
对于化工废物的处理可选择的方法众多,尤其是在我国化工产业快速发展的背景下,只有高效科学的技术作为支持,才能够确保化工危险废物不会对环境以及人体健康产生威胁。针对化工危险废物焚烧以及烟气处理技术进行分析,确定技术要点,以提高焚烧效率和烟气净化效果为目的,对整个处理流程进行专业管理,为化工产业的健康持续发展提供保障。
一、化工危险废物焚烧概述
1.废物焚烧现状
在化工生产中不可避免的会产生大量的废物,且因为很多原料存在有毒有害特点,导致生产废物的危险性比较高,不仅会造成环境污染,还会对人体健康带来威胁。一直以来化工危险废物的处理都是行业研究的要点,随着整个产业的转型,可选择的废物处理技术不断增多,而焚烧则是最为常见且应用效果良好的处理方法之一[1]。焚烧技术是在焚烧炉内对危险废物进行集中处理,确保废物能够充分的氧化分解,可达到减量及无害等效果。
2.废物焚烧标准
为提高化工危险废物焚烧效果,需要提前对废物特性进行分析确认,然后制定科学可行的处理方案,保证废物能够完全燃烧,达到有效降解目的。结合实践经验来看,焚烧炉温度超过1100℃后,可以保证废物的燃烧率在99%以上。一般还需要配套落实各项辅助系统,完善应急方案,提高焚烧过程的安全性。对于燃烧后的废弃物还需要做专门的掩埋处理,避免对环境造成污染。在实际操作中,需要保证焚烧设备性能优良,且具有节能环保的功能,可以保持较高的燃烧使用率,最大化的完成化工危险废物焚烧处理[2]。通过对每一个环节的有效管理,确保废物焚烧过程的规范性与安全性,为提高焚烧综合效率打好基础。
二、化工危险废物焚烧工艺
1.科学选择焚烧炉
影响化工危险废物焚烧效率的主要原因之一就是焚烧炉选择是否合理。现在可以选择的焚烧炉类型越来越多,且不同种类的设备之间差异较大,比较常见的有回转窑、固定床、流化床焚烧炉以及液体喷射炉,可根据实际情况对比择优选择。其中,回转窑是一种多功能废物焚烧装置,结合了焚烧与热解两种功能,适用于污泥、固体废物、有毒有害废物以及液体废物的焚烧处理。相比其他类型的焚烧炉,回转窑操作简单,进料方便灵活,且设备运行可靠性高,成本投入较低。综合化工危险废物种类多、数量大以及成分复杂等特点,选择回转窑进行焚烧处理,实际应用优势较大[3]。
2.优化焚烧工艺
以回转窑为例,整个焚烧系统可分为配伍预处理、进料系统、回转窑与二燃室几部分。
(1)配伍预处理。待焚烧的化工危险废物一般种类不同且成分复杂,为提高焚烧整体效率,就需要提前對废物进行相应处理,为后续稳定进料、平稳运行打好基础。在此阶段要控制废物的热值与水分保持均衡,对焚烧稳定性影响重大,且能够减少燃料的用量。一般对于配伍后的废物热值以300~3500kcal/kg为宜。另外,还需要均衡入窑废物成分,对焚烧烟气净化处理有利,一般来讲入窑酸性污染物最高含量的标准为:Cl与S<2%,br、I、P<2%以及F<0.5%[4]。而对于含有有机重金属类物质的危险废物,需要通过桶装入炉的方式来对其整体数量进行灵活控制。
(2)进料系统。根据焚烧的废物类型来选择与之适应的进料方式。①体积较大或不易分装的废物,应提前进行破碎处理,然后存储到废物储坑内,利用抓吊的方式来送入回转窑内。②散装固体废物,需要根据外形尺寸以及检测热值,进行配伍然后存储在废物储坑中,最后同样选择抓吊的方式来上料进入料斗,最后利用液压活塞推送的方式送入回转窑内。③废液则是直接通过废液雾化泵以及雾化系统喷入到回转窑内进行焚烧处理。
(3)回转窑。将危险废物送入到回转窑内,然后对其进行高温焚烧,最终经过彻底焚烧后转变成灰渣与高温烟气,然后进行掩埋与净化处理。在实际操作中,一般焚烧时间以60min左右为宜,焚烧温度在850℃,炉体转速在0.5~5.0r/min左右,可根据废物种类和性质进行灵活调节[5]。为确保废物能够顺利向下传输,应将回转窑控制在2°左右的倾斜状态。另外,根据焚烧废物的特性,合理选择窑内的耐火材料,并对砌筑方法进行调整,提高耐火材料的耐久性,保证回转窑主体性能稳定,可以满足废物焚烧处理要求。
(4)二燃室。危险废物在回转窑内经过彻底燃烧后产生的高温烟气和灰渣会通过窑尾进入到二燃室。二燃室主要是针对进入到一次燃烧产生的烟气中未能够彻底完全燃烧的有害物质做进一步的彻底分解销毁,确保烟气可以达到专业排放标准,不会对环境造成危害。根据相关规定,二次燃室需要将超过1100℃的烟气至少停留2s,保证能够对烟气内含有的多虑化合物以及臭气进行充分的分解,并且避免产生二噁英,实现烟气的净化。
三、化工危险废物焚烧烟气处理
1.烟气余热利用系统
对于化工危险废物燃烧后产生的高温烟气,可以采取措施来对其余热进行回收利用,提高资源的利用率。余热利用系统主要包括余热锅炉、余热锅炉附属设备以及内置SCNR系统。通过余热锅炉来对高温烟气中的热量进行回收,并通过烟气中的余热来产生蒸汽,降低能耗的同时,减少生产成本。并且,对于燃烧后烟气内含有的NOx,可以通过非催化还原脱硝法进行脱硝处理,目前的技术已经可以达到40%以上的脱硝效率。
2.半干急冷塔
主要负责实现烟气的迅速降温,并且利用碱液来对烟气内含有的酸性成分进行吸收。正常情况下余热锅炉排放的烟气温度可以达到550℃,而二噁英类物质的生成温度在250~500℃之内,这样就需要最大程度上来缩短烟气在此温度区间的停留时间,以免二噁英类物质在再次生成。最为常见的冷却方式就是喷碱液,与烟气进行充分接触,可以迅速带走大量的热量,促使烟气温度降低到200℃以下。并且,喷洒的碱液还可以对烟气内的酸性成分进行中和,去除烟气内的HCl,目前通过急冷塔处理HCl的去除率可以达到70%以上。
3.干式反应塔
通过活性炭与氧化钙粉末与烟气进行充分作用,用以吸附烟气内含有的二噁英类物质,完成烟气的净化。并且,半干式范装置后配合干式反应装置,还可以对烟气中的酸性气体进行有效去除,目前整个系统HCl的去除率已经达到80%以上,而SOx的去除率可以达到70%以上。
结束语:
化工危险废物的产生总量在不断的增加,为提高其焚烧处理的综合效率,需要总结实践经验确定焚烧处理工艺的要点,对实际操作管理提供支持。并且,还需要重视对焚烧烟气的净化处理,保证烟气可以达到专业排放标准,避免造成环境污染。
参考文献:
[1] 路家棋.化工危险废物焚烧及烟气处理工艺[J].化工设计通讯,2019,45(09):88-89.
[2] 孙启华.化工危险废物焚烧及烟气处理的工艺[J].化工管理,2019(20):185-186.
[3] 许永坤.探讨化工危险废物焚烧及烟气处理的工艺[J].绿色环保建材,2018(08):51-52.
[4] 刘荣臣,刘金鹏.化工危险废物焚烧及烟气处理工艺[J].内燃机与配件,2017(06):114-115.
[5] 钟雨岑.化工危险废物焚烧及烟气处理工艺[J].广东化工,2017,44(02):92-93.