CN102865583B - 一种含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理装置及方法，其包括焚烧炉，向焚烧炉的燃烧室内供应含盐有机废水的废水供应系统，向焚烧炉的燃烧室内供应燃料气的燃料气供应系统，向焚烧炉的燃烧室内输入助燃空气的助燃风供应系统，将焚烧炉内反应所得产物急冷降低温度的烟气急冷系统，将急冷后的烟气中所含的盐清洗干净的烟气除尘系统。含盐有机废水在焚烧炉内氧化后，其含盐烟气可通过急冷达到气液两相平衡，实现分离回收含盐物质。急冷后的烟气通过文丘里除尘器除尘后，达到烟气环保排放标准通过烟囱排放。本发明合理组织燃烧和烟气急冷处理工艺，合理设计除尘工段，实现了含盐有机废水无害化和资源化处理。

Description

一种含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理装置及方法
技术领域
本发明属于工业废水减量化、无害化处理技术，具体为2-PH（2-丙基庚醇）装置和MTO（煤制烯烃）装置生产过程中产生的含盐有机废水的焚烧处理装置及方法。
背景技术
焚烧法的最大优势在于可以迅速和极大程度的使废水减量化，是一种非常有效的废水处理办法。废水焚烧过程是集物理变化、化学变化、反应动力学、催化作用、燃烧空气动力学和传热学等多学科的综合过程。
焚烧法主要用于处理难生化处理、毒性大、成分复杂的废水。废水中的有机物在高温下分解为无毒、无害的小分子物质，同时焚烧产生的热量可以通过热量回收装置转化为蒸汽或用于发电，焚烧产生的烟气可以通过气液两相平衡过程分离回收含盐物质。因此，焚烧法是一种真正实现减量化、无害化和资源化的废水处理技术。
该类废水焚烧过程中，废水的热值主要取决于废水中有机物的含量，焚烧处理时可根据废水的热值来决定是否需要添加辅助燃料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可确保含盐有机废水中有机物彻底氧化分解，同时可以从含盐有机废水中得到的工业浓度的盐溶液的焚烧处理装置及方法。
本发明所述的一种含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理装置，其包括焚烧炉，向焚烧炉的燃烧室内供应含盐有机废水的废水供应系统，向焚烧炉的燃烧室内供应燃料气的燃料气供应系统，向焚烧炉的燃烧室内输入助燃空气的助燃风供应系统，将焚烧炉内反应所得产物急冷降低温度的烟气急冷系统，将急冷后的烟气中所含的盐清洗干净的烟气除尘系统；
所述的废水供应系统包括废水供应管路、废水储罐、废水进料泵；废水供应管路与废水储罐的入口相连，废水储罐的出口与废水进料泵的入口相连，废水进料泵的出口通过管路与焚烧炉的燃烧室相连；
所述的燃料气供应系统包括燃料气供应管路，燃料气供应管路与焚烧炉的燃烧室的燃料气入口相连，即燃料气直接送入焚烧炉内燃烧；
所述的助燃风供应系统包括助燃风供应管路、助燃风机；助燃风供应管路与助燃风机的入口相连，助燃风机的出口与焚烧炉的助燃风入口相连；
所述的烟气急冷系统包括急冷罐、水封罐、盐水缓冲罐、盐水输送泵、盐水输出管路；急冷罐的烟气入口与焚烧炉的燃烧室反应产物出口相连，急冷罐的盐水出口与水封罐的入口相连，水封罐的出口与盐水缓冲罐的入口相连，盐水缓冲罐的出口与盐水输送泵的入口相连，盐水输送泵的出口与盐水输出管路相连；急冷罐的烟气出口与文丘里除尘器的烟气入口相连，急冷罐的补水口与文丘里循环泵的出口相连；
所述的烟气除尘系统包括文丘里除尘器、文丘里循环泵、烟囱；文丘里除尘器的烟气入口与急冷罐的烟气出口相连，文丘里除尘器的烟气出口与烟囱相连，文丘里除尘器的新鲜水补水入口与新鲜水补水管路相连，文丘里除尘器的盐水出口与文丘里循环泵的入口相连。
如上所述的一种含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理装置，其所述的含盐有机废水为2-丙基庚醇生产过程产生的醇醛废水和煤制烯生产过程产生的废碱液。
如上所述的一种含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理装置，其所述的焚烧炉耐火层采用重质刚玉砖ZA-90，隔热层采用轻质保温砖LG-0.8。
本发明所述的一种含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理方法，其包括如下步骤：
（a）含盐有机废水通过废水供应管路输送至废水储罐，再通过废水进料泵将含盐有机废水输送至焚烧炉的燃烧室内焚烧；燃料气通过燃料气供应管路输送入焚烧炉的燃烧室内；助燃空气通过助燃风供应管路输送至助燃风机，再通过助燃风机输送至焚烧炉的燃烧室内；焚烧炉的燃烧室内反应温度控制在1050~1150℃，含盐有机废水在焚烧炉内进行分解氧化产生高温烟气，焚烧炉内高温烟气停留时间控制在2~3s；所述的高温烟气包括温度在1050~1150℃的H2O、CO2、N2、O2、熔融态Na2CO3盐、熔融态NaCl盐以及氮氧化物；
（b）步骤（a）中焚烧炉内产生的高温烟气进入急冷罐中，经过剧烈的传质传热过程产生Na2CO3溶液；将该Na2CO3溶液送入水封罐，然后再输送至盐水缓冲罐，并最终通过盐水输送泵将Na2CO3溶液通过盐水输送管路（16）输出；Na2CO3溶液输出压力为0.25MPa.G，输出量恒定在2500kg/h，从而保证输出Na2CO3溶液的浓度在5wt%；
（c）步骤（b）中从急冷罐出来的烟气进入文丘里除尘器进行湿法除尘，初始喷淋液为工业水，补充液为新鲜水；喷淋液通过文丘里循环泵打出补充回急冷罐，输出量恒定在8000kg/h，从而保证急冷罐的溢流量；之后烟气通过烟囱排入大气。
本发明的效果在于：通过本发明所述的含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理装置及方法，含盐有机废水在焚烧炉内氧化后，其含盐烟气可通过急冷达到气液两相平衡，实现分离回收含盐物质。急冷后的烟气通过文丘里除尘器除尘后，达到烟气环保排放标准通过烟囱排放。本发明合理组织燃烧和烟气急冷处理工艺，合理设计除尘工段，实现了含盐有机废水无害化和资源化处理。
附图说明
图1为本发明所述的含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理装置示意图。
图中：1.废水供应管路；2.助燃风供应管路；3.燃料气管路；4.废水储罐；5.助燃风机；6.废水进料泵；7.焚烧炉；8.急冷罐；9.文丘里循环泵；10.水封罐；11.新鲜水补水管路；12.文丘里除尘器；13.盐水缓冲罐；14.烟囱；15.盐水输送泵；16.盐水输出管路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述的一种含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理装置及方法作进一步描述。
实施例1
如图1所示，本发明所述的含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理装置，其主要包括焚烧炉7、废水供应系统、燃料气供应系统、助燃风供应系统、烟气急冷系统以及烟气除尘系统。所述的含盐有机废水为2-PH（2-丙基庚醇）装置和MTO（煤制烯烃）生产过程产生的废碱液。2-PH装置的废水中主要含水（占91.9%），另外有少量的NaOH、戊酸钠和有机物；MTO装置煤制油中产生的废碱液中主要含水（占88.34%），另外有少量的Na2CO3、有机物，以及氯离子。
其中，废水供应系统向焚烧炉7的燃烧室内供应含盐有机废水。废水供应系统包括废水供应管路1、废水储罐4、废水进料泵6；废水供应管路1与废水储罐4的入口相连，废水储罐4的出口与废水进料泵6的入口相连，废水进料泵6的出口通过管路与焚烧炉7的燃烧室相连。
燃料气供应系统向焚烧炉7的燃烧室内供应燃料气。燃料气供应系统包括燃料气供应管路3，燃料气供应管路3与焚烧炉7的燃烧室的燃料气入口相连，即燃料气直接送入焚烧炉7内燃烧达到提供热量的作用。
助燃风供应系统向焚烧炉7的燃烧室内输入助燃空气。助燃风供应系统包括助燃风供应管路2、助燃风机5；助燃风供应管路2与助燃风机5的入口相连，助燃风机5的出口与焚烧炉7的助燃风入口相连。
烟气急冷系统将焚烧炉7内反应所得产物急冷降低温度。烟气急冷系统包括急冷罐8、水封罐10、盐水缓冲罐13、盐水输送泵15、盐水输出管路16；急冷罐8的烟气入口与焚烧炉7的燃烧室反应产物出口相连，急冷罐8的盐水出口与水封罐10的入口相连，水封罐10的出口与盐水缓冲罐13的入口相连，盐水缓冲罐13的出口与盐水输送泵15的入口相连，盐水输送泵15的出口与盐水输出管路16相连；急冷罐8的烟气出口与文丘里除尘器12的烟气入口相连，急冷罐8的补水口与文丘里循环泵9的出口相连。
烟气除尘系统将急冷后的烟气中所含的盐清洗干净。烟气除尘系统包括文丘里除尘器12、文丘里循环泵9、烟囱14；文丘里除尘器12的烟气入口与急冷罐8的烟气出口相连，文丘里除尘器12的烟气出口与烟囱14相连，文丘里除尘器12的新鲜水补水入口与新鲜水补水管路11相连，文丘里除尘器12的盐水出口与文丘里循环泵9的入口相连。
上述的焚烧炉7耐火层采用重质刚玉砖ZA-90，隔热层采用轻质保温砖LG-0.8。整个装置正压运行，压力来自助燃风机5。
实施例2
采用实施例1所述的装置，进行含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理方法，其包括如下步骤：
（a）废水焚烧
含盐有机废水通过废水供应管路1输送至废水储罐4，再通过废水进料泵6将含盐有机废水输送至焚烧炉7的燃烧室内焚烧；燃料气通过燃料气供应管路3输送入焚烧炉7的燃烧室内；助燃空气通过助燃风供应管路2输送至助燃风机5，再通过助燃风机5输送至焚烧炉7的燃烧室内；焚烧炉7的燃烧室内反应温度控制在1050~1150℃，含盐有机废水在焚烧炉7内进行分解氧化产生高温烟气，焚烧炉7内高温烟气停留时间控制在2~3s；所述的高温烟气温度在1050~1150℃，包括H2O、CO2、N2、O2、大量熔融态Na2CO3盐、少量熔融态NaCl盐以及少量氮氧化物等；
（b）烟气急冷
步骤（a）中焚烧炉7内产生的高温烟气进入急冷罐8中，经过剧烈的传质传热过程产生Na2CO3溶液；将该Na2CO3溶液送入水封罐10，然后再输送至盐水缓冲罐13，并最终通过盐水输送泵15将Na2CO3溶液通过盐水输送管路16输出送至厂区其他部门；Na2CO3溶液输出压力为0.25MPa.G，输出量恒定在2500kg/h，从而保证输出Na2CO3溶液的浓度在5wt%。急冷罐8设有NaOH溶液入口，目的是在开车时通过加入碱液使急冷液的pH>7，从而起到保护急冷罐的目的。
（c）烟气除尘
步骤（b）中从急冷罐8出来的烟气（除不凝气以外，还含有大量水汽和微量Na2CO3颗粒）降温至90℃，进入文丘里除尘器12进行湿法除尘，初始喷淋液为工业水，补充液为新鲜水11；喷淋液通过文丘里循环泵9打出补充回急冷罐8，输出量恒定在8000kg/h，从而保证急冷罐的溢流量；之后烟气通过烟囱14排入大气，烟气满足国家标准排放。在文丘里除尘器烟气出口设有除沫器，将烟气中夹带的水分进一步分离，之后烟气经过烟囱排入大气。整个烟气流程为正压，系统压力靠助燃风机建立。

Claims (5)

1.一种含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理装置，其特征在于：该装置包括焚烧炉（7），向焚烧炉（7）的燃烧室内供应含盐有机废水的废水供应系统，向焚烧炉（7）的燃烧室内供应燃料气的燃料气供应系统，向焚烧炉（7）的燃烧室内输入助燃空气的助燃风供应系统，将焚烧炉（7）内反应所得产物急冷降低温度的烟气急冷系统，将急冷后的烟气中所含的盐清洗干净的烟气除尘系统；
所述的废水供应系统包括废水供应管路（1）、废水储罐（4）、废水进料泵（6）；废水供应管路（1）与废水储罐（4）的入口相连，废水储罐（4）的出口与废水进料泵（6）的入口相连，废水进料泵（6）的出口通过管路与焚烧炉（7）的燃烧室相连；
所述的燃料气供应系统包括燃料气供应管路（3），燃料气供应管路（3）与焚烧炉（7）的燃烧室的燃料气入口相连，即燃料气直接送入焚烧炉（7）内燃烧；
所述的助燃风供应系统包括助燃风供应管路（2）、助燃风机（5）；助燃风供应管路（2）与助燃风机（5）的入口相连，助燃风机（5）的出口与焚烧炉（7）的助燃风入口相连；
所述的烟气急冷系统包括急冷罐（8）、水封罐（10）、盐水缓冲罐（13）、盐水输送泵（15）、盐水输出管路（16）；急冷罐（8）的烟气入口与焚烧炉（7）的燃烧室反应产物出口相连，急冷罐（8）的盐水出口与水封罐（10）的入口相连，水封罐（10）的出口与盐水缓冲罐（13）的入口相连，盐水缓冲罐（13）的出口与盐水输送泵（15）的入口相连，盐水输送泵（15）的出口与盐水输出管路（16）相连；急冷罐（8）的烟气出口与文丘里除尘器（12）的烟气入口相连，急冷罐（8）的补水口与文丘里循环泵（9）的出口相连；
所述的烟气除尘系统包括文丘里除尘器（12）、文丘里循环泵（9）、烟囱（14）；文丘里除尘器（12）的烟气入口与急冷罐（8）的烟气出口相连，文丘里除尘器（12）的烟气出口与烟囱（14）相连，文丘里除尘器（12）的新鲜水补水入口与新鲜水补水管路（11）相连，文丘里除尘器（12）的盐水出口与文丘里循环泵（9）的入口相连。
2.根据权利要求1所述的一种含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理装置，其特征在于：所述的含盐有机废水为2-丙基庚醇生产过程产生的醇醛废水和煤制烯生产过程产生的废碱液。
3.根据权利要求1所述的一种含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理装置，其特征在于：所述的焚烧炉（7）耐火层采用重质刚玉砖ZA-90，隔热层采用轻质保温砖LG-0.8。
4.一种采用权利要求1所述装置的含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
（a）含盐有机废水通过废水供应管路（1）输送至废水储罐（4），再通过废水进料泵（6）将含盐有机废水输送至焚烧炉（7）的燃烧室内焚烧；燃料气通过燃料气供应管路（3）输送入焚烧炉（7）的燃烧室内；助燃空气通过助燃风供应管路（2）输送至助燃风机（5），再通过助燃风机（5）输送至焚烧炉（7）的燃烧室内；焚烧炉（7）的燃烧室内反应温度控制在1050~1150℃，含盐有机废水在焚烧炉（7）内进行分解氧化产生高温烟气，焚烧炉（7）内高温烟气停留时间控制在2~3s；所述的高温烟气包括温度在1050～1150℃的H2O、CO2、N2、O2、熔融态Na2CO3盐、熔融态NaCl盐以及氮氧化物；
（b）步骤（a）中焚烧炉（7）内产生的高温烟气进入急冷罐（8）中，经过剧烈的传质传热过程产生Na2CO3溶液；将该Na2CO3溶液送入水封罐（10），然后再输送至盐水缓冲罐（13），并最终通过盐水输送泵（15）将Na2CO3溶液通过盐水输送管路（16）输出；Na2CO3溶液输出压力为0.25MPa.G，输出量恒定在2500kg/h，从而保证输出Na2CO3溶液的浓度在5wt%；
（c）步骤（b）中从急冷罐（8）出来的烟气进入文丘里除尘器（12）进行湿法除尘，初始喷淋液为工业水，补充液为新鲜水（11）；喷淋液通过文丘里循环泵（9）打出补充回急冷罐（8），输出量恒定在8000kg/h，从而保证急冷罐的溢流量；之后烟气通过烟囱（14）排入大气。
5.根据权利要求4所述的含盐有机废水浸没式焚烧急冷处理方法，其特征在于：所述的含盐有机废水为2-丙基庚醇生产过程产生的醇醛废水和煤制烯生产过程产生的废碱液。
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