CN102221213B - 含有双甘膦、草甘膦的废气、废水焚烧处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种含有双甘膦、草甘膦的废气、废水焚烧处理装置，它包括焚烧炉，与焚烧炉相连的废气供应系统、废水供应系统和余热回收系统，余热回收系统与旋风除尘系统连接，旋风除尘系统与烟气后处理系统连接。本发明装置在处理废液、废气的同时，回收大量烟气余热，副产饱和蒸汽，有效地降低焚烧装置的运行成本。该装置中成功地实现焚烧与热能回收装置一体化，在处理废液、废气的同时，回收大量烟气余热，副产饱和蒸汽，有效地降低焚烧装置的运行成本。

Description

含有双甘膦、草甘膦的废气、废水焚烧处理装置

技术领域

本发明涉及一种双甘膦、草甘膦废水、废气的处理技术，具体涉及一种处理双甘膦、草甘膦废水、废气的焚烧处理装置系统。

背景技术

草甘膦学名N-(膦酰基甲基)甘氨酸，是一种有机磷除草剂。目前我国草甘膦主要有两种生产工艺：(氯乙酸)甘氨酸法和(二乙醇胺)IDA法，氯乙酸制甘氨酸法占据主流地位(产量占70％以上)。氯乙酸-甘氨酸路线经过国内企业的多年摸索，通过优化生产工艺条件、采用先进的大型设备和DCS自控，产品收率、原材料消耗等方面不断提升，生产成本得以降低，副产物的综合利用也有明显进步。但该路线明显的弱点是，工艺路线长，在生产草甘膦的工艺流程中产生了大量的双甘膦、草甘膦废水和含甲醛的车间尾气。三废的排放给企业的环保造成很大的压力，甚至威胁到一些农药企业的生存。所以，选择一套高效、合理、投资少、处理彻底的处理工艺显得尤为重要。

草甘膦废水含盐量较高，主要为碱金属盐，水含量较高，热值较低，约600kcal/kg，具有极高的COD值，另外，该废水含有大量的有机磷和无机磷，总磷值为7-9万mg/L，废水加热后，有机磷极易从废水中以挥发份的形式析出。废气处理量大，成分绝大部分为空气，微量的甲醛和氨气。

有机废水常规的处理方法包括生化法、深度氧化法、直接焚烧法、流态化焚烧法以及浓缩后焚烧法。

生化处理法应用于化工废水如印染、农药及农药中间体等高含盐废水时效果并不理想。因为废水中盐浓度过高，会对微生物生长产生抑制，当废水中的NaCl超过4000mg/L，Na₂SO₄含量超过2500mg/L，对活性污泥有较强的抑制作用，另外，草甘膦废水中有毒成分对微生物有杀灭作用，直接影响了生物处理的效果，致使生化法处理废水无法实施。

深度氧化法处理浓度很高的有机废水并不经济，因为氧化剂的消耗随着污染物的浓度的增加而增加。并且，实际氧化过程中产生的中间产物和氧化产物可能对环境的危害更大。

直接焚烧法处理的有机废液的热值一般在1000kcal/kg以上(COD在300000mg/L以上)，低于该热值的废液直接焚烧将消耗大量的燃料油或燃料气作为辅助燃料，从装置长期运行角度讲，经济性不太好。

采用流态化焚烧方法来处理草甘膦废水，由于废水中碱金属盐的存在，势必会在床内形成低熔点的共晶体(熔点635～815℃之间)，随着熔融态共晶体盐的积累，最终将导致床料团聚而流化失败。

采用目前较成熟的浓缩后再焚烧工艺，将废液中水分蒸发，废液中可燃组分浓度提高，单位质量废液热值提高，从而减少燃料用量。但是，烟气蒸发浓缩后造成草甘膦废水中低沸点组分(有机磷)挥发，造成浓缩后废液有机组分反而下降甚至造成二次污染。因此，对于一些含有挥发份组分的有机废液，采用高温烟气直接浓缩是不合适的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以烟煤为燃料，焚烧处理含有双甘膦、草甘膦废气和废水的焚烧处理装置，该装置既回收了废水的热能，又将废水中的磷资源回收；既能保证废水彻底无害化处理，同时又副产饱和蒸汽。

实现本发明目的的技术方案：一种含有双甘膦、草甘膦的废气、废水焚烧处理装置，它包括焚烧炉，与焚烧炉相连的废气供应系统、废水供应系统和余热回收系统，余热回收系统与旋风除尘系统连接，旋风除尘系统与烟气后处理系统连接；

所述的焚烧炉底部两侧分别连接前拱和后拱，焚烧炉下方设有炉排，炉排顶部与焚烧炉炉体相连通；烟煤由上煤机提升至煤斗，煤斗出口与炉排入口相连；

所述的废气供应系统包括废气缓冲罐，废气通过管道与废气缓冲罐的入口连接，废气缓冲罐的下部出口通过管道与一次风机连接，一次风机的出口通过管道与排炉连接；废气缓冲罐的中部出口通过管道与二次风机相连，二次风机的出口通过两路管道分别连接在前拱和后拱上方的焚烧炉两侧；废气缓冲罐的上部出口通过管道与三次风机相连，三次风机出口通过管道与焚烧炉顶部连接；

所述的废水供应系统包括废水缓冲罐，废水供应管路与废水缓冲罐的入口相连，废水缓冲罐的出口通过管道与废水增压泵的入口相连，废水增压泵的出口通过管道与焚烧炉的燃烧室连接；

所述的余热回收系统包括废热锅炉，焚烧炉的出口通过管道连接废热锅炉入口，废热锅炉出口通过管道与省煤器入口相连；锅炉给水管路连接省煤器入口，省煤器上部出口通过管道连接设置在废热锅炉上方的汽包，汽包连接蒸汽输出管道；

所述的旋风除尘系统包括一级旋风除尘器，一级旋风除尘器入口通过管道与省煤器出口相连，二级旋风除尘器入口通过管道与一级旋风除尘器出口相连，一级旋风除尘器和二级旋风除尘器的底部通过管道与储灰仓顶部相连；

所述的烟气后处理系统包括脱硫塔，脱硫塔入口通过管道与二级旋风除尘器出口相连，脱硫塔出口通过竖直烟道与引风机入口相连，引风机出口通过管道与烟囱入口相连。

如上所述的一种含有双甘膦、草甘膦的废气、废水焚烧处理装置，其所述的循环喷淋泵入口通过管道与脱硫塔底部相连，循环喷淋泵出口通过管道与脱硫塔顶部相连。

本发明的效果在于：本发明涉及一种含有双甘膦、草甘膦废水、废气的焚烧处理装置，其将含双甘膦、草甘膦废水能源、资源一体化利用，既利用了废水的热值，又将废水中磷资源回收，可谓一举两得。该装置中成功地实现焚烧与热能回收装置一体化，在处理废液、废气的同时，回收大量烟气余热，副产饱和蒸汽，有效地降低焚烧装置的运行成本。采用该装置巅覆了传统的草甘膦废母液蒸发浓缩工艺，有望彻底解决草甘膦生产企业废母液环保处理的瓶颈问题。

附图说明

图1为本发明所述的有双甘膦、草甘膦的废气、废水焚烧处理装置结构示意图。

图中：1-废气缓冲罐；2-废水缓冲罐；3-一次风机；4-二次风机；5-三次风机；6-废水增压泵；7-上煤机；8-煤斗；9-炉排减速机；10-冷渣机；11-炉排；12-前拱；13-后拱；14-焚烧炉；15-风室；16-汽包；17-废热锅炉；18-省煤器；19-一级旋风除尘器；20-二级旋风除尘器；21-储灰仓；22-脱硫塔；23-循环喷淋泵；24-竖直烟道；25-引风机；26-烟囱；27-锅炉给水管道；28-蒸汽输出管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所述的含有双甘膦、草甘膦的废气、废水焚烧处理装置作进一步描述。

如图1所示，本发明所述的含有双甘膦、草甘膦的废气、废水焚烧处理装置包括焚烧炉，与焚烧炉相连的废气供应系统、废水供应系统和余热回收系统，余热回收系统与旋风除尘系统连接，旋风除尘系统与烟气后处理系统连接。

所述的废气供应系统包括废气缓冲罐1、一次风机3、二次风机4、三次风机5。废气通过管道与废气缓冲罐1的入口相连，废气缓冲罐1的下部出口通过管道与一次风机3相连，一次风机3出口通过管道与焚烧炉底部炉排11相连，为炉排燃煤燃烧提供助燃空气。废气缓冲罐1的中部出口通过管道与二次风机4相连，二次风机4出口分成两管路，分别与前拱12、后拱13上方的焚烧炉14两侧相连，增加煤层燃烧的扰动。废气缓冲罐1的上部出口通过管道与三次风机5相连，三次风机5出口通过管道与焚烧炉14顶部相连，为废水的燃烧提供充足的氧气。

所述的废水供应系统包括废水缓冲罐2、废水增压泵6。废水供应管路与废水缓冲罐2的入口相连，废水缓冲罐2的出口通过管道与废水增压泵6的入口相连，废水增压泵6的出口通过管道与焚烧炉14的燃烧室相连。

所述的焚烧炉系统包括焚烧炉14、上煤机7、煤斗8、炉排11、冷渣机10。焚烧炉14底部两侧分别连接前拱12和后拱13，焚烧炉14下方设有炉排11，炉排11顶部与焚烧炉14炉体相连通。烟煤由上煤机7提升至煤斗8，煤斗8出口与炉排11入口相连，炉排11底部与冷渣机10相连，炉排减速机9与炉排11底部连接，炉排11下部为风室15。

所述的余热回收系统包括废热锅炉17、锅炉给水管路27、蒸汽输出管道28、省煤器18。废热锅炉17入口通过管道与焚烧炉14的燃烧室出口相连，废热锅炉17出口与省煤器18入口相连；锅炉给水管路27连接省煤器18入口，省煤器18上部出口通过管道连接设置在废热锅炉17上方的汽包16，汽包16连接蒸汽输出管道28。

所述的旋风除尘系统包括一级旋风除尘器19、二级旋风除尘器20、储灰仓21。一级旋风除尘器19入口通过管道与省煤器18出口相连，二级旋风除尘器20入口通过管道与一级旋风除尘器19出口相连，一级旋风除尘器19与二级旋风除尘器20的底部通过管道与储灰仓21顶部相连。

所述的烟气后处理系统包括脱硫塔22、循环喷淋泵23、竖直烟道24、引风机25、烟囱26。脱硫塔22入口通过管道与二级旋风除尘器20出口相连，脱硫塔22出口通过竖直烟道24与引风机25入口相连，引风机25出口通过管道与烟囱26入口相连。循环喷淋泵23入口通过管道与脱硫塔22底部相连，循环喷淋泵23出口通过管道与脱硫塔22顶部相连。

本发明的含有双甘膦、草甘膦的废气、废水焚烧处理装置工作时：

从工厂工艺装置产生的含有双甘膦、草甘膦的废气经过废气缓冲罐1后送到焚烧炉14做为助燃空气；辅助燃料烟煤由上煤机7送到煤斗8，随着炉排11的移动，煤斗8中烟煤在炉排11上形成厚厚的煤层，煤层在炉排11上剧烈燃烧，产生900～1000℃高温烟气充满焚烧炉14。

工厂主装置产生的含双甘膦、草甘膦废水通过管道送入废水缓冲罐2，通过废水增压泵6送到焚烧炉14。废液和废气在高温下分解、氧化，生成CO₂、H₂O、P₂O₅等。

焚烧炉14与废热锅炉17相连，从焚烧炉燃烧室排放出的烟气通过废热锅炉17将烟气的热量回收并副产饱和蒸汽蒸汽，降温后的至180℃烟气经过省煤器18进入一级旋风除尘器19，一级旋风除尘器19与二级旋风除尘器20相连，二级旋风除尘器20与脱硫塔24相连。烟气经过旋风除尘器得到固态五氧化二磷粉末；除尘后的烟气经脱硫塔24后由引风机25引至烟囱26排入大气。

锅炉给水管路27经省煤器18与废热锅炉17上部的入水口相连，蒸汽输出管道28与废热锅炉17上部的出汽口相连；焚烧炉内高温烟气经过废热锅炉17进行换热，将锅炉给水管路27输入的水加热成1.25MPaG的饱和蒸汽，从而使烟气中大部分热量回收，烟气温度也相应地由1000℃左右降至250℃左右，再经过省煤器18降温至180℃；所得蒸汽由蒸汽输出管路28输出并入管网再利用。

本发明所述的处理含有双甘膦、草甘膦废气废水的装置，以烟煤为燃料，炉排上形成的燃烧煤层为“垫层”，将含有双甘膦、草甘膦工厂废气做助燃空气，在焚烧炉腰部将双甘膦、草甘膦废水喷入炉膛，随着液滴在焚烧炉内沉降，液滴发生干燥、挥发份析出、膨松壳体在垫层上继续燃烧、无机盐随炉渣排出。本发明对含有双甘膦、草甘膦的废水燃尽率高，废液在炉膛内停留时间较长，废液的蒸发与燃烧分段进行，废液中重组份在煤层上发生“垫层燃烧”，加之二次风在炉内扰动作用，使得燃烧非常充分。同时，本发明装置成功地实现焚烧与热能回收装置一体化，在处理废液、废气的同时，回收大量烟气余热，副产饱和蒸汽，有效地降低焚烧装置的运行成本。本发明不仅适用于含有双甘膦、草甘膦的废水，更广泛适用于处理高水分、低热值的有机废水，尤其对含高挥发份、高含盐的有机废水更加适合。

Claims (2)

1.一种含有双甘膦、草甘膦的废气、废水焚烧处理装置，其特征在于：它包括焚烧炉，与焚烧炉相连的废气供应系统、废水供应系统和余热回收系统，余热回收系统与旋风除尘系统连接，旋风除尘系统与烟气后处理系统连接；

所述的焚烧炉（14）底部两侧分别连接前拱（12）和后拱（13），焚烧炉（14）下方设有炉排（11），炉排（11）顶部与焚烧炉（14）炉体相连通；烟煤由上煤机（7）提升至煤斗（8），煤斗（8）出口与炉排（11）入口相连；

所述的废气供应系统包括废气缓冲罐（1），废气通过管道与废气缓冲罐（1）的入口连接，废气缓冲罐（1）的下部出口通过管道与一次风机（3）连接，一次风机（3）的出口通过管道与排炉（11）连接；废气缓冲罐（1）的中部出口通过管道与二次风机（4）相连，二次风机（4）的出口通过两路管道分别连接在前拱（12）和后拱（13）上方的焚烧炉（14）两侧；废气缓冲罐（1）的上部出口通过管道与三次风机（5）相连，三次风机（5）出口通过管道与焚烧炉（14）顶部连接；

所述的废水供应系统包括废水缓冲罐（2），废水供应管路与废水缓冲罐（2）的入口相连，废水缓冲罐（2）的出口通过管道与废水增压泵（6）的入口相连，废水增压泵（6）的出口通过管道与焚烧炉（14）的燃烧室连接；

所述的余热回收系统包括废热锅炉（17），焚烧炉的出口通过管道连接废热锅炉（17）入口，废热锅炉（17）出口通过管道与省煤器（18）入口相连；锅炉给水管路（27）连接省煤器（18）入口，省煤器（18）上部出口通过管道连接设置在废热锅炉（17）上方的汽包（16），汽包（16）连接蒸汽输出管道（28）；

所述的旋风除尘系统包括一级旋风除尘器（19），一级旋风除尘器（19）入口通过管道与省煤器（18）出口相连，二级旋风除尘器（20）入口通过管道与一级旋风除尘器（19）出口相连，一级旋风除尘器（19）和二级旋风除尘器（20）的底部通过管道与储灰仓（21）顶部相连；

所述的烟气后处理系统包括脱硫塔（22），脱硫塔（22）入口通过管道与二级旋风除尘器（20）出口相连，脱硫塔（22）出口通过竖直烟道（24）与引风机（25）入口相连，引风机（25）出口通过管道与烟囱（26）入口相连。

2.根据权利要求1所述的一种含有双甘膦、草甘膦的废气、废水焚烧处理装置，其特征在于：所述的脱硫塔（22）底部通过管道与循环喷淋泵（23）入口相连，脱硫塔（22）顶部通过管道与循环喷淋泵（23）出口相连。

Images