CN105524639B - 一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法 - Google Patents

一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105524639B
CN105524639B CN201610033750.8A CN201610033750A CN105524639B CN 105524639 B CN105524639 B CN 105524639B CN 201610033750 A CN201610033750 A CN 201610033750A CN 105524639 B CN105524639 B CN 105524639B
Authority
CN
China
Prior art keywords
chromium slag
plastics
kiln
electric furnace
rotary kiln
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610033750.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105524639A (zh
Inventor
张大磊
方思源
李健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao University of Technology
Original Assignee
Qingdao University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao University of Technology filed Critical Qingdao University of Technology
Priority to CN201610033750.8A priority Critical patent/CN105524639B/zh
Publication of CN105524639A publication Critical patent/CN105524639A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105524639B publication Critical patent/CN105524639B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics

Abstract

本发明是一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法，利用危险废物铬渣高温催化裂解塑料。同时在水蒸汽气化的条件下较为彻底的将塑料转化为低分子的能源气体，避免了结焦，同时使得能源产品轻质化。另一方面，所产生的能源气体将铬渣中六价铬转化为三价铬，实现其无害化，同时铬渣将塑料裂解过程中产生的HCl吸收。

Description

一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法
技术领域
本发明是一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法，通过蒸汽气化及铬渣催化作用，将塑料裂解并转化为小分子能源气。同时所产生的能源气可将铬渣中六价铬高效还原。
背景技术
铬渣是重铬酸盐生产过程中排放的副产物。因其中含有水溶性六价铬而具有极大的毒性，如果不经过处理而露天堆放，对地下水源、河流或海域会造成不同程度的污染，严重的危害人体健康和动植物的生长。
总体来说，目前铬渣的解毒方法（即将毒性高的六价铬变为三价铬）分为湿法解毒和干法解毒两大类。但都有各自问题。湿法是将通过添加还原剂将铬渣中Cr6+在液相还原解毒的方法。但该法试剂消耗大，成本高，目前还难以大规模用于治理铬渣。干法解毒既是通过高温还原性气氛的强还原作用使铬渣中六价铬还原为三价铬达到解毒的目的。传统的干法治理是用碳做还原剂，再还原性气氛中加热至1000℃左右把有毒的Cr6+还原成无毒的Cr6 +，该法已经大规模应用于铬渣的治理，有一定经济效益，但处理过程中伴有二次粉尘污染，且投资成本高，能耗大。
另一方面，塑料是一种白色污染。目前其处理方法也存在各种问题。因其含Cl，因此焚烧容易产生二恶英。热解制燃料油、气是一种目前较为实用的办法，申请号2011103660279公布了一种两步法利用塑料制备燃料油气的办法，第一步在低温挥发HCl，第二步裂解塑料制备油气。该方法虽较为实用，但由于实行两步法，反应周期长。此外在工程实施中，HCl不容易完全挥发出，部分残留的Cl容易进入第二步的裂解油气中从而对其污染。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明是一种新型的铬渣、塑料的处理处置方法。通过工艺控制，可将铬渣中六价铬高效还原的同时，将塑料转化为高品质能源气。
本工艺技术方案为：利用危险废物铬渣高温催化裂解塑料。同时在水蒸汽气化的条件下较为彻底的将塑料转化为低分子的能源气体，避免了结焦，同时使得能源产品轻质化。另一方面，所产生的能源气体将铬渣中六价铬转化为三价铬，实现其无害化，同时铬渣将塑料裂解过程中产生的HCl吸收。
本发明的方法具体包括以下步骤：
（1）将铬渣磨至<2mm后，后通过螺旋进料器输往回转电炉炉尾，后输往炉头。通过电炉加热，保持炉头铬渣温度稳定在800-1000℃。排出炉头后，铬渣进入内热式回转窑窑头，后输往窑尾；
（2）将塑料添加至回转电炉及内热式回转窑的交汇处，并与铬渣及高温蒸气混合；随后进入内热式回转窑后，塑料逐渐发生裂解成为裂解气，后高温蒸汽与塑料裂解气的混合气体与铬渣逆向运行，过程中发生催化裂解反应，在回转电炉炉尾排出后，经过冷凝工艺获得高品质能源气；连续输入的含氯塑料与连续输入的高温铬渣的混合质量比为（1-4）：10；
（3）在内热式回转窑窑尾处，一次冷却水喷淋到铬渣表面，铬渣冷却至150℃以下后排放，控制窑尾排口处气压与回转电炉炉头的压差稳定在在-3kp至5kp之间，从而使得高温蒸气能够驶往回转窑窑头并进入回转电炉与塑料裂解气发生催化反应。
（4）处理后的铬渣排出窑尾后，进入冷却系统，在系统内喷入二次冷却水，使铬渣温度降至50℃以下，所产生的水蒸气阻止空气从内热式回转窑窑尾进入处理系统；控制冷却系统排口处内侧气压高于外侧气压0-30kp之间，避免空气进入系统。
相比传统的塑料及铬渣处理方法，本方法有如下优势：
1.利用铬渣危险废物铬渣催化塑料，避免使用昂贵催化剂的同时，还实现了铬渣的无害化；
2.充分利用了冷却铬渣时的冷却水所产生的蒸汽，无须额外热源辅助生产蒸汽，有利于节能，同时减少了蒸气排放的所带来二次热污染；
3.因高温蒸气的作用，使得铬渣在还原处理后，表面积炭量大大减少，有利于处理后铬渣的二次利用；
4.能源气中生成的CO2可以被铬渣中的CaO吸收，提高燃料产品质量。
5.塑料裂解过程中所产生的HCl被铬渣有效吸收，由于塑料与铬渣接触后可使温度低于750℃，不会造成CaCl2等含氯产物的挥发，从而对能源气体造成影响；
6.工艺采取分两次喷淋冷却水冷却高温残渣的办法，第一次可以同时生成蒸汽，蒸汽可以作为催化气化塑料的物料，避免了额外制备蒸汽，节约能源；第二次生成蒸汽的同时，增大装置内部气压，阻止外部空气进入系统，氧化还原后的三价铬，同时避免了使用额外的装置控制气压。
附图说明
图1是工艺流程图
具体实施实例如下：
1．将铬渣磨至<2mm后，后通过螺旋进料器输往回转电炉炉尾，后输往炉头。通过电炉加热，保持炉头铬渣温度稳定在800-1000℃。排出炉头后，铬渣进入内热式回转窑窑头，后输往窑尾；
2．将塑料添加至回转电炉及内热式回转窑的交汇处，并与铬渣及高温蒸气混合；随后进入内热式回转窑后，塑料逐渐发生裂解成为裂解气，后高温蒸汽与塑料裂解气的混合气体与铬渣逆向运行，过程中发生催化裂解反应，在回转电炉炉尾排出后，经过冷凝工艺获得高品质能源气；连续输入的含氯塑料与连续输入的高温铬渣的混合质量比为1：5；
3．在内热式回转窑窑尾处，冷却水喷淋到铬渣表面，冷却水与塑料的质量比是1：1，铬渣冷却至150℃以下后排放，控制窑尾排口处气压与回转电炉炉头的压差稳定在在-3kp至5kp之间，从而使得高温蒸气能够驶往回转窑窑头并进入回转电炉与塑料裂解气发生催化反应；
4．处理后的铬渣排出窑尾后，进入冷却系统，在系统内喷入二次冷却水，使铬渣温度降至50℃以下，所产生的水蒸气阻止空气从内热式回转窑窑尾进入处理系统；控制冷却系统排口处内侧气压高于外侧气压0-30kp之间，避免空气进入系统；
5.使用国标GB 5086.2水平振荡法对处理后铬渣进行毒性浸出试验，测得水溶性铬为0.01mg/L，大大低于国标GB 5085.3危险废物上限1.5mg/L。每吨塑料产生0.7t能源气，可燃气含量均高于90%。
实例2：
1．将铬渣磨至<2mm后，后通过螺旋进料器输往回转电炉炉尾，后输往炉头。通过电炉加热，保持炉头铬渣温度稳定在800-1000℃。排出炉头后，铬渣进入内热式回转窑窑头，后输往窑尾；
2．将塑料添加至回转电炉及内热式回转窑的交汇处，并与铬渣及高温蒸气混合；随后进入内热式回转窑后，塑料逐渐发生裂解成为裂解气，后高温蒸汽与塑料裂解气的混合气体与铬渣逆向运行，过程中发生催化裂解反应，在回转电炉炉尾排出后，经过冷凝工艺获得高品质能源气；连续输入的含氯塑料与连续输入的高温铬渣的混合质量比为3：10；
3．在内热式回转窑窑尾处，冷却水喷淋到铬渣表面，冷却水与塑料的质量比是1：1，铬渣冷却至150℃以下后排放，控制窑尾排口处气压与回转电炉炉头的压差稳定在在-3kp至5kp之间，从而使得高温蒸气能够驶往回转窑窑头并进入回转电炉与塑料裂解气发生催化反应。
4．处理后的铬渣排出窑尾后，进入冷却系统，在系统内喷入二次冷却水，使铬渣温度降至50℃以下，所产生的水蒸气阻止空气从内热式回转窑窑尾进入处理系统；控制冷却系统排口处内侧气压高于外侧气压0-30kp之间，避免空气进入系统；
5.使用国标GB 5086.2水平振荡法对处理后铬渣进行毒性浸出试验，测得水溶性铬为0.01mg/L，大大低于国标GB 5085.3危险废物上限1.5mg/L。每吨塑料产生0.6t能源气，可燃气含量均高于90%。

Claims (3)

1.一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将铬渣磨至<2mm后，后通过螺旋进料器输往回转电炉炉尾，后输往炉头；通过电炉加热，保持炉头铬渣温度稳定在800-1000℃；排出炉头后，铬渣进入内热式回转窑窑头，后输往窑尾；
（2）将塑料添加至回转电炉及内热式回转窑的交汇处，并与铬渣及高温蒸气混合；随后进入内热式回转窑后，塑料逐渐发生裂解成为裂解气，后高温蒸汽与塑料裂解气的混合气体与铬渣逆向运行，过程中发生催化裂解反应，在回转电炉炉尾排出后，经过冷凝工艺获得高品质能源气；
（3）在内热式回转窑窑尾处，一次冷却水喷淋到铬渣表面，控制窑尾排口处气压与回转电炉炉头的压差稳定在在-3kp至5kp之间，从而使得高温蒸气能够驶往回转窑窑头并进入回转电炉与塑料裂解气发生催化反应；
（4）处理后的铬渣排出窑尾后，进入冷却系统，在系统内喷入二次冷却水，使铬渣温度降至50℃以下，所产生的水蒸气阻止空气从内热式回转窑窑尾进入处理系统；控制冷却系统排口处内侧气压高于外侧气压0-30kp之间，避免空气进入系统。
2.根据权利要求1所述的一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法，其特征在于，在内热式回转窑窑尾处，连续输入的含氯塑料与连续输入的高温铬渣的混合质量比为（1-4）：10。
3.根据权利要求1所述的一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法，其特征在于，内热式回转窑窑尾处冷却铬渣的一次冷却水与内热式回转窑窑尾处连续输入的含氯塑料的质量比控制在（1-2）：1。
CN201610033750.8A 2016-01-19 2016-01-19 一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法 Active CN105524639B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610033750.8A CN105524639B (zh) 2016-01-19 2016-01-19 一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610033750.8A CN105524639B (zh) 2016-01-19 2016-01-19 一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105524639A CN105524639A (zh) 2016-04-27
CN105524639B true CN105524639B (zh) 2019-03-01

Family

ID=55767172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610033750.8A Active CN105524639B (zh) 2016-01-19 2016-01-19 一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105524639B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007008092A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 廃棄プラスチック処理装置、及び廃棄プラスチック処理方法
CN101053908A (zh) * 2007-05-24 2007-10-17 上海交通大学 铬渣的热解处理方法
CN103977529A (zh) * 2013-10-28 2014-08-13 青岛理工大学 一种低焦油排放的铬渣热解处理方法
CN103978007A (zh) * 2013-10-28 2014-08-13 青岛理工大学 一种流化床式铬渣热解无害化工艺
CN104984982A (zh) * 2015-07-10 2015-10-21 中信大锰矿业有限责任公司大新锰矿分公司 电解锰铬渣无害化处理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007008092A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 廃棄プラスチック処理装置、及び廃棄プラスチック処理方法
CN101053908A (zh) * 2007-05-24 2007-10-17 上海交通大学 铬渣的热解处理方法
CN103977529A (zh) * 2013-10-28 2014-08-13 青岛理工大学 一种低焦油排放的铬渣热解处理方法
CN103978007A (zh) * 2013-10-28 2014-08-13 青岛理工大学 一种流化床式铬渣热解无害化工艺
CN104984982A (zh) * 2015-07-10 2015-10-21 中信大锰矿业有限责任公司大新锰矿分公司 电解锰铬渣无害化处理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
高炉渣余热回收协同转化生物质制氢;童力等;《高炉渣余热回收协同转化生物质制氢》;20140930;第65卷(第9期);摘要以及第2节

Also Published As

Publication number Publication date
CN105524639A (zh) 2016-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105524635B (zh) 一种利用钢渣余热资源化塑料及无害化铬渣的同步技术
CN103978007B (zh) 一种流化床式铬渣热解无害化工艺
CN103977529B (zh) 一种低焦油排放的铬渣热解处理方法
CN105542813B (zh) 一种生物质资源化及铬渣无害化同步方法
CN105598132B (zh) 一种利用高炉渣余热同步资源化生物质及无害化铬渣的方法
CN103978006B (zh) 一种高效低耗低污染的铬渣热解处理方法
CN106010651B (zh) 一种制革废弃物的处理装置及含其的处理工艺
CN105524631B (zh) 一种利用污泥制备能源气同时无害化铬渣的方法
CN105694938B (zh) 一种利用含氯塑料制备能源油气同时无害化铬渣的方法
CN105524639B (zh) 一种利用塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法
CN105647584B (zh) 一种利用高炉渣余热资源化生物质及无害化铬渣的技术
CN105542818B (zh) 一种利用钢渣余热资源化污泥及无害化铬渣的同步技术
CN105665415A (zh) 一种污泥资源化及铬渣无害化同步技术
CN105524640B (zh) 一种利用无氯塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法
CN105521985B (zh) 一种铬渣热解处理方法
CN105623690B (zh) 一种利用含氯塑料制备能源气同时无害化铬渣的方法
CN105694987B (zh) 一种利用生物质制备能源气同时无害化铬渣的方法
CN105647556B (zh) 一种利用高炉渣余热资源化塑料及无害化铬渣的同步技术
CN105728425B (zh) 一种利用钢渣余热资源化生物质及无害化铬渣的同步技术
CN105537244B (zh) 一种利用钢渣余热同步资源化生物质及无害化铬渣的方法
CN105524638B (zh) 一种同步处理铬渣及pvc塑料的方法
CN105524636B (zh) 一种塑料资源化及铬渣无害化同步方法
CN105524637B (zh) 一种利用pvc塑料制备能源产品同时无害化铬渣的方法
CN105670667A (zh) 一种同步处理铬渣及无氯塑料的方法
CN105642654A (zh) 一种利用高炉渣余热资源化污泥及无害化铬渣的同步技术

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: No. 11, Fushun Road, North District, Qingdao, Shandong

Applicant after: Qingdao Technological University

Address before: 266033 No. 2 Changjiang Road, Qingdao economic and Technological Development Zone, Shandong

Applicant before: Qingdao Technological University

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant