CN102889602B - 一种高浓度含盐废液焚烧装置及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本专利公开了一种高浓度含盐废液焚烧装置及其处理方法，涉及废液处理设备及工艺方法技术领域。针对现有的废液处理设备中，吹扫装置不能彻底清除设备内壁附着的无机盐粉，影响设备安全运行；现有的处理方法工作效率及安全系数低的问题。焚烧装置包括依次连接的焚烧炉、余热回收装置、尾气净化装置和引风机，焚烧炉的输入口处连接有一用于分离无机盐的主分离室，主分离室与高温烟气输入管和废液输入管连通。方法步骤：a、分离无机盐；b、高温焚烧；c、余热回收；d、尾气净化。本发明尤其适用于对高浓度含盐废液进行净化处理。

Description

一种高浓度含盐废液焚烧装置及其处理方法

技术领域

本发明涉及废液处理设备及工艺方法技术领域，尤其涉及一种高浓度含盐废液焚烧装置及其处理方法。

背景技术

随着工业的发展，制药、化工等行业排放的高浓度难降解有机废液日益增多，如不进行处理便排放将会对环境造成严重污染。该废液成分通常是：饱和状态的盐、部分有机物、其余为水。采用传统的处理技术虽然能够有效地去除废液中COD、N、P等污染物，但在处理过程中要消耗较多的能源和资源，实际上是“以能消能”，除此以外，还会产生大量的剩余污泥。可见，这种废液处理方法不仅耗时长、效果差，而且设备的运行管理也较为复杂。

近年来，采用焚烧法处理废液已越来越受到人们的关注，它是将含高浓度有机物的废液在高温下进行氧化分解，使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质。这种废液处理方法既可以降低处理成本，还可将有机废液本身所含的热量加以回收利用，达到废物综合利用的目的。

申请号201110094690.8，申请公布号CN102168857A，中国发明专利名称为高浓度含盐有机废液焚烧装置和工艺的技术方案中，焚烧装置包括焚烧炉、余热锅炉和引风机，焚烧炉依次包括卧式炉和立式炉，其中，卧式炉的炉头分别设有废液燃烧器、轴向燃烧器和切向燃烧器。其工艺过程是将高温热空气引到废液雾化燃烧器、轴向天然气燃烧器和切向天然气燃烧器，保证高浓度有机废液高效、稳定地燃烧；空气预热器内设有蒸汽吹扫装置，将沉积在管内的无机盐粉尘送到其后的旋风分离器排除，脱硫塔采用碱-硫酸、二氧化硫反应系统，净化后的烟气经引风机通过烟囱达标排放。该焚烧装置及处理方法存在以下缺陷：

一、雾化废液在依次流经燃烧器、焚烧炉及余热锅炉的过程中，析出的无机盐粉会附着在炉壁、烟道壁上，其重量不断增大，使承载钢结构上的载荷不断增加，烟道的口径逐渐变小；尤为严重的是，无机盐附着在余热锅炉受热面上，会使传热恶化，影响设备的安全运行。

二、蒸汽吹扫装置设置在余热锅炉的后面，能够定时清除余热锅炉内附着的无机盐粉，但当附着的盐硬度较大时，仅靠空气的吹扫却难以彻底清理；另外，置于余热锅炉前部的天然气燃烧器及焚烧炉内的盐粉则无法利用该吹扫装置进行清理，只能对积垢部件定期更换，设备维护费用较大。

三、该废液处理方法是先将空气在燃烧器内加热至高温，再向高温空气中喷入雾化的废液，废液中的水立刻变成水蒸汽，有机物在高温下氧化分解成小分子无机物，无机盐则结晶、熔化或升华。该处理方法中雾化废液在与高温空气接触后便不断析出无机盐，在后续的焚烧及余热回收步骤中，无机盐粉会沿雾化废液的流经路线附着在燃烧器、焚烧炉及余热锅炉的内壁上，导致设备内壁附着的无机盐粉清除难度加大，使处理系统的工作效率及安全系数降低。

发明内容

针对现有的废液处理设备中，吹扫装置不能彻底清除设备内壁附着的无机盐粉，影响设备安全运行；现有的处理方法工作效率及安全系数低的问题，本发明的目的是提供一种能够最大限度地减少设备内壁无机盐附着量的高浓度含盐废液焚烧装置及其处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括依次连接的焚烧炉、余热回收装置、尾气净化装置和引风机，所述焚烧炉的输入口处连接有一用于分离无机盐的主分离室，所述主分离室与高温烟气输入管和废液输入管连通。

所述主分离室与所述焚烧炉之间设有用于对无机盐进行二次分离的气固分离装置。

所述焚烧炉与所述余热回收装置之间设有一用于分离灰尘及无机盐的沉降室。

进一步地，它还包括水喷射器和循环水池，所述循环水池由串联设置的净水池和集水池构成，所述水喷射器的输入端与所述余热回收装置和所述净水池连通，所述水喷射器的输出端与所述尾气净化装置侧壁下部连通，所述尾气净化装置上部的喷淋管与所述净水池连通，所述尾气净化装置底部与所述集水池连通。

所述水喷射器为文丘里水喷射器。

所述余热回收装置由下至上依次由余热锅炉、省煤器和空气预热器连接而成。

另外，本发明还提供了一种高浓度含盐废液焚烧处理方法，包括以下步骤：

a、分离无机盐：废液和高温烟气同时输入所述主分离室中并雾化废液，无机盐析出成为结晶颗粒并沉降到所述主分离室底部；

b、高温焚烧：经步骤a的雾化废液被送入焚烧炉中焚烧，所述雾化废液中的有机物及有害物彻底分解成小分子无害物质；

c、余热回收：经步骤b高温焚烧后的烟气进入余热回收装置进行热能回收；

d、尾气净化：经步骤c降温的烟气经水喷射器、尾气净化装置和循环水池进行除尘及吸收酸性气体后，排出净化空气。

进一步地，在所述步骤b与c之间还包括盐的再分离步骤，在所述焚烧炉与所述余热回收装置之间设置的沉降室，用于凝结熔融状态的盐及升华的盐。

进一步地，所述焚烧炉内的温度控制在800~1200℃以内，焚烧时间3s以上。

本专利的效果在于：

一、本发明的废液焚烧装置在焚烧炉前设置了主分离室，高温烟气与雾化废液在主分离室进行热交换，使得废液在高温焚烧前将无机盐与水、有机物分离，在源头处大为减少了设备内壁上无机盐粉的附着和沉积。

二、本发明焚烧装置的余热回收装置中设置了余热锅炉、省煤器和空气预热器，不仅将辅助燃料进行了多次反复利用，而且将废液中的有机物燃烧产生的热量也进行了回收，产生的蒸汽用于生产，大大降低了废液处理成本。

三、本发明焚烧装置的尾气净化部分采用文丘里水喷射器、尾气净化装置和循环水池的组合，通过控制循环水的PH值，既能除尘，又能吸收酸性气体，使尾气达到国家排放标准。

四、相比现有技术中在余热锅炉的后部设置蒸汽吹扫装置以清除设备中无机盐的方法，本发明采用的焚烧处理方法是先将废液中的无机盐分离出来，然后再进行高温焚烧、余热回收和尾气净化处理的步骤，使得废液在处理流程之初便较为彻底地清除了无机盐，减少了无机盐在焚烧炉、余热回收装置及尾气净化装置等设备内壁上的附着量，设备维护简化，降低了工业废液的处理成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明；

图1为的本发明的废液焚烧装置的结构示意图；

图中标号说明：

1-废液池    2-废液输送泵

3-主分离室  4-气固分离装置

5-主燃室    6-燃烬室

7-沉降室    8-余热回收装置

9-水喷射器  10-尾气净化装置

11-循环水池 11a-净水池一

11b-集水池  11c-净水池二

12-引风机   13-烟囱

具体实施方式

以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

结合图1说明本发明的一种高浓度含盐废液焚烧装置，它包括按高温烟气流动方向依次设置的废液池1、主分离室3、气固分离装置4、焚烧炉、沉降室7、余热回收装置8、尾气净化装置10，引风机12和烟囱13。废液池1与主分离室3相连接的管路上设有废液输送泵2，用于将废液从废液池1抽出后由喷射器喷入主分离室3的内腔中，同时，利用辅助燃料燃烧产生的高温烟气也被输送到主分离室3中并将废液雾化，废液中的雾状水迅速吸收热量而蒸发成水蒸气，有机物也迅速挥发，气化后的热空气被送到焚烧炉中焚烧，而无机盐则会析出成为结晶颗粒，固体颗粒物在烟气流和重力的共同作用下，向下沉降到主分离室3的底部，再由机械装置将其排出。高温烟气将热量传递给废液后，其温度也迅速下降，其从主分离室3导出后进入气固分离装置4，将烟气中的细微盐粒进一步分离出来。

焚烧炉由相连通的主燃室5和燃烬室6组成，采用主燃室5和燃烬室6串联的方式使热空气内的有机物有足够的时间进行分解。在燃烬室6后设置的沉降室7，用于分离灰尘及凝结升华的无机盐，防止后面余热回收装置8中的余热锅炉烟管结灰、结盐。余热回收装置8由下至上由余热锅炉、省煤器和空气预热器依次连接而成。其中，余热锅炉采用高效传热元件。烟气快速流过余热锅炉烟管，其在烟管中的流动形式为紊流，不仅传热系数高，而且不易结灰、结盐。余热锅炉排烟温度控制在300℃以下。因烟气从焚烧炉炉膛温度降到300℃的时间很短，有效地抑制了二噁英的再生成。

该废液焚烧装置的尾气净化部分采用水喷射器9、尾气净化装置10和循环水池11的组合设置，循环水池11由串联设置的净水池一11a、集水池11b和净水池二11c构成。水喷射器9的输入端与余热回收装置8和净水池一11a连通，水喷射器9的输出端与尾气净化装置10（即喷淋塔）侧壁下部连通。净水池一11a中的碱性水由水泵抽出后进入水喷射器9中用以吸收烟气中的酸性气体，净化后的烟气进入尾气净化装置10内腔，反应后的液体则流入尾气净化装置10底部；尾气净化装置10上部的喷淋管与净水池二11c相通，由水泵将净水池二11c中的碱性水抽出并由喷淋管喷射于塔内以进一步净化烟气中的酸性气体，喷淋后的液体夹带烟气中的灰尘流入尾气净化装置10底部，经管道汇入集水池11b中，经二次净化后的烟气则由引风机12抽出并由烟囱13排入大气。该装置的尾气净化部分通过控制循环水的PH值，既能除尘，又能吸收酸性气体，使尾气达到国家排放标准。

一种高浓度含盐废液焚烧方法，包括以下步骤：

a、分离无机盐：启动废液输送泵2将含盐废液由废液池1中抽出并由喷嘴喷入主分离室3中，同时，利用辅助燃料燃烧产生高温烟气也被输送到主分离室3中并将废液雾化，废液中的雾状水迅速吸收热量而蒸发成水蒸气，有机物也迅速挥发。气化后的混合气被送到焚烧炉炉膛中焚烧，而无机盐则会析出成为结晶颗粒并在烟气流和重力的共同作用下，向下沉降到主分离室3的底部，再由机械装置将其排出；高温烟气将热量传递给废液后，其温度也迅速下降。烟气从主分离室3导出后进入气固分离装置4，将烟气中的细微盐粒进一步分离出来。

通过调节烟气温度、流量和废液量，可以将主分离室3的温度控制在所需的温度范围内（≤200℃）。因不同的盐，其熔点是不一样的，故主分离室3的温度是根据废液中所含盐的成分来确定的。高温烟气来源为固废焚烧产生的烟气，是热能的二次利用。

b、高温焚烧：在辅助燃料的作用下，将主燃室5和燃烬室6内的温度控制在800～1200℃范围内，并维持热空气焚烧时间在3s以上，使烟气内的有机物有足够的时间进行分解，可以将废液中的有机物及有害物彻底分解成小分子无害物质，从而达到污水处理的目的。

c、盐的再分离：在余热回收装置8前设置沉降室7，用于将熔融状态的盐及升华的盐凝结下来，尽量减少烟气中盐的含量。

d、余热回收：烟气的温度在800～1200℃，含有大量的热能，必须进行回收以降低污水处理的成本，余热回收装置8中的余热锅炉采用高效传热元件，烟气快速流过余热锅炉烟管，烟气在烟管中的流动形式为紊流，不仅传热系数高，而且不易结灰、结盐。余热锅炉排烟温度控制在300℃以下。因烟气从焚烧炉炉膛温度降到300℃的时间很短，有效地抑制了二噁英的再生成。

e、尾气净化：尾气净化采用湿法处理，采用水喷射器9、尾气净化装置10和循环水池11的组合，循环水池11中的碱性水由水泵抽出输送至水喷射器9和尾气净化装置10的喷淋管中，对烟气中的酸性气体进行二级净化，通过控制循环水的PH值，既能除尘，又能吸收酸性气体，使尾气达到国家排放标准，而反应后的废液则由尾气净化装置10底部排入循环水池11的集水池11b中。

本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了使本领域技术人员能够更好的理解本专利内容，不应理解为是对本专利保护范围的限制，只要是根据本专利所揭示精神所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利保护范围。

Claims (7)

1.一种高浓度含盐废液焚烧装置，包括依次连接的焚烧炉、余热回收装置、尾气净化装置和引风机，其特征在于：所述焚烧炉的输入口处连接有一用于分离无机盐的主分离室，所述主分离室与高温烟气输入管和废液输入管连通；

其中,所述主分离室与所述焚烧炉之间设有用于对无机盐进行二次分离的气固分离装置；

所述余热回收装置由下至上依次由余热锅炉、省煤器和空气预热器连接而成；

所述的废液焚烧装置还包括水喷射器和循环水池，所述循环水池由串联设置的净水池和集水池构成，所述水喷射器的输入端与所述余热回收装置和所述净水池连通，所述水喷射器的输出端与所述尾气净化装置侧壁下部连通，所述尾气净化装置上部的喷淋管与所述净水池连通，所述尾气净化装置底部与所述集水池连通。

2.根据权利要求1所述的废液焚烧装置，其特征在于：所述焚烧炉与所述余热回收装置之间设有一用于分离灰尘及无机盐的沉降室。

3.根据权利要求1至2任一权项所述的废液焚烧装置，其特征在于：所述焚烧炉包括按烟气流动方向依次连接的主燃室和燃烬室。

4.根据权利要求1所述的废液焚烧装置，其特征在于：所述水喷射器为文丘里水喷射器。

5.采用如权利要求1所述的废液焚烧装置进行的高浓度含盐废液焚烧处理方法，包括以下步骤：

a、分离无机盐：废液和高温烟气同时输入所述主分离室中并雾化废液，无机盐析出成为结晶颗粒并沉降到所述主分离室底部；

b、高温焚烧：经步骤a的雾化废液被送入焚烧炉中焚烧，所述雾化废液中的有机物及有害物彻底分解成小分子无害物质；

c、余热回收：经步骤b高温焚烧后的烟气进入余热回收装置进行热能回收；

d、尾气净化：经步骤c降温的烟气经水喷射器、尾气净化装置和循环水池进行除尘及吸收酸性气体后，排出净化空气。

6.根据权利要求5所述的焚烧处理方法，其特征在于：在所述步骤b与c之间还包括盐的再分离步骤，在所述焚烧炉与所述余热回收装置之间设置的沉降室，用于凝结熔融状态的盐及升华的盐。

7.根据权利要求5或6任一权项所述的焚烧处理方法，其特征在于：所述焚烧炉内的温度控制在800℃-1200℃，焚烧时间3s以上。