CN107013921B - 一种吸附VOCs废气固体废弃物的治理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及挥发性有机化合物废气治理技术领域,具体涉及一种吸附VOCs废气固体废弃物的治理方法,其特征是:包括分拣、造粒、蓄热一次沸腾燃烧、蓄热二次燃烧沉降净化。达到有效利用了吸附VOCs废气固体废弃物的剩余热值,既减少了污染物的排放,又节约了能源的目的。

Description

一种吸附VOCs废气固体废弃物的治理方法
技术领域
本发明涉及挥发性有机化合物废气治理技术领域,具体涉及一种吸附VOCs废气固体废弃物的治理方法。
背景技术
工业排放的气态污染物是大气环境污染物的主要来源,其中挥发性有机化合物废气(VOCs)是对环境都具有严重危害作用的气态污染物,同时也是影响工作场所中操作人员的健康的职业病危害因素的来源,它广泛来源于油漆、涂料、涂装、润滑油、橡胶等化学工业。由于其对人体和自然环境的巨大破坏作用,国家出台了相关法律法规对其治理和排放进行严格控制。有机废气治理技术目前常用的处理方法有燃烧法、化学氧化法、化学吸收法、吸附法、生物法等。其中吸附法是一种常用的有机废气净化有效方法,是利用各种固体吸附剂(如活性炭、活性炭纤维、分子筛等)对排放废气中的污染物进行吸附净化的方法。吸附法设备简单、适用范围广、净化效率高,是一种传统的废气治理技术,也是目前应用最广的治理技术。目前吸附剂通常采用颗粒活性炭和活性炭纤维,吸附有机废气后成为固体废弃物,这类吸附剂可采用加热活化、溶剂回收等办法再生使用,一般需要统一送到具有固体废弃物处置资质的单位进行处置,不仅物流和处置成本较高,活化再生后的吸附效率也下降,其成本通常高于重新购置的成本。以煤、沸石、硅藻土、陶粒、循环流化床燃煤锅炉飞灰等为原料制成的低成本活性吸附剂,吸附有机废气后成为固体废弃物,如果采用活化再生的方法,其成本更是远高于重新购置的成本,因此使用单位都是作为垃圾填埋等方式处理,从而对土壤、地表水造成污染,如何低成本有效处置吸附VOCs废气固体废弃物并利用其剩余热值是本技术领域内的难题。中国发明专利(专利号为201210031189.1,专利名称为兼具沼气与活性炭生产的低排放固体有机废弃物处理系统)公开了一种兼具沼气与活性炭生产的低排放固体有机废弃物处理系统,特征是:兼具沼气与活性炭生产的低排放固体有机废弃物处理系统,包括有机废弃物粉碎预处理系统、粉碎后物料的好氧分解预处理系统、打浆预处理系统、厌氧发酵原料的调配系统、厌氧反应器系统、发酵残余物脱水系统、发酵剩余固体废弃物干化/炭化系统、气体收集系统、热交换和回收系统以及尾气净化和沼液回收系统。中国发明专利(专利号为201610837319.9,专利名称为一种固体废弃物处理工艺及处理系统)公开了一种固体废弃物处理工艺及处理系统,其特征是:包括如下步骤:1)通过物料输送系统将固体废弃物输入多床炉,所述多床炉的下层设有若干燃烧器,固体废弃物在多床炉内从上向下逐层下落过程中分别经过干燥、热解和燃烧过程,热解和燃烧后的烟气混合物从炉顶排出经除尘系统除尘后输送至预冷器,热解后的残渣从炉底排出至残渣储槽;2)烟气混合物在预冷器内通过喷淋冷却水进行烟气降温及初步水洗处理,同时部分颗粒物和酸性污染物溶于水;3)经预冷器降温处理的烟气和冷却水一同从预冷器的底部出口管道进入湿式洗涤塔,进行烟气污染物洗涤及气液分离处理,将烟气中的颗粒废物和水溶性污物分离,不溶于水及未燃尽的有机和可燃废气导入RTO蓄热式燃烧炉;经洗涤后的液体从洗涤塔底部排出至循环水槽;4)经洗涤处理的废气在RTO蓄热式燃烧炉中进行充分燃烧后排放。
现有技术例一采用生物法和炭化法对固体废弃物进行分解(热解)处理,生物法对挥发性有机化合物处理难度较大,比如苯系物对微生物有毒害抑制作用,炭化法实质就是在高温无氧的条件下对有机物进行热解,此方法的技术难题之一就是尾气的处理,现有技术例一只提到尾气经换热后进入气体净化器中处理,气体净化器的技术特征提到填料和水喷淋吸收,也就是吸附回收的问题,此方法处理吸附VOCs废气固体废弃物就不太适合,原因有:一则绝大部分挥发性有机化合物不溶于水和难溶于水,二则吸附了挥发性有机化合物的填料又成为固体废弃物,又面临如何处理的难题;现有技术例二提出固体废弃物在多床炉内经过干燥、热解和燃烧,烟气污染物(尾气)经洗涤及气液分离处理,不溶于水及未燃尽的有机和可燃废气导入RTO蓄热式燃烧炉中进行充分燃烧后排放。现有技术例二设计的多床炉如果使用在处理吸附VOCs废气固体废弃物上存在以下技术难题:一是多床炉温度不高(450-650℃),固体废弃物在炉内与氧气接触不充分,部分燃烧不完全的挥发性有机化合物随尾气经洗涤及气液分离处理送到蓄热式燃烧炉燃烧,那么尾气中的可燃成分如挥发性有机化合物、CO、H2等占比较低,必然导致蓄热式燃烧炉热负荷降低,结果必然是炉内温度持续下降而燃烧终止。二是多床炉温度不高(450-650℃),如果特征污染物中含Cl-等合成二噁英的基本组分,就形成处置难度大、对环境污染危害重二噁英污染物。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种吸附VOCs废气固体废弃物的治理方法,该方法将有利于我们实现资源节约、保护环境的目的。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种吸附VOCs废气固体废弃物的治理方法,其特征是:
步骤一,分拣,首先对吸附VOCs废气固体废弃物进行分拣,分为两大类,一类为高碳吸附VOCs废气固体废弃物,分析基固定碳含量≥70%,一类为低碳吸附VOCs废气固体废弃物,分析基固定碳含量<70%。
发明人发现,吸附VOCs废气固体废弃物治理的关键技术之一就是科学有效地对固体废弃物进行分拣,使固体废弃物能够成为具有一定燃料热负荷、符合燃烧条件的再生燃料,使固体废弃物能够在达标的燃烧温度下持续燃烧氧化分解污染物,并实现剩余热值的有效利用,从而为工程设计治理装置奠定基础。由于煤的分析测试有完善的国家标准,本案参照煤质分析的相应标准,对吸附VOCs废气固体废弃物抽样分析发现,以竹木、果壳等为原料的活性炭吸附装置,其废弃物分析基固定碳含量≥70%,以沸石、硅藻土、陶粒、活性白土、循环流化床燃煤锅炉飞灰为原料制成的吸附VOCs废气的固体吸附剂,其废弃物分析基固定碳含量<10%。按固定碳含量技术指标分拣吸附VOCs废气固体废弃物,使分拣的难度和成本大大降低,同时有可靠的分析测试手段获取工程设计的技术参数。在实际工作中,完全可以通过溯源治理VOCs废气固体吸附剂的来源直接进行分拣。
步骤二,造粒,按以下组分配比制作吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒:高碳吸附VOCs废气固体废弃物100份、低碳吸附VOCs废气固体废弃物15~20份、粘结剂低温煤沥青10~15份。所述组分按重量份数计。所述粘结剂低温煤沥青的环球法软化点为45~60℃。
按照上述组分配比破碎混合均匀,挤出成型制成吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒,设计再生燃料颗粒直径为8mm,分析基低位发热量大于5000千卡。
发明人发现,考虑到工作场所有可能存在特征污染物有含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物等,为防止二噁英的产生及其腐蚀、刺激废气污染物排放,必须对固体废弃物充分的燃烧分解,也就是固体废弃物中的碳、氢组分充分氧化,氯、氟、硫等组分与钙、硅、镁等组分在高温中反应形成炉渣、飞灰无害固体,那么需要保证足够的燃烧温度、高的过量空气系数、足够的停留时间等条件,因此必须有足够的燃料热负荷,因此要求吸附VOCs固体废弃物再生燃料颗粒分析基低位发热量大于5000千卡。
发明人发现,根据煤为燃料设计的燃煤锅炉有非常成熟的工程样例,为使吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料能够均匀燃烧、燃尽,一方面使吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料的燃料热负荷接近煤,另一方面保证吸附VOCs废气固体废弃物的颗粒重量、大小均匀,其堆积密度接近于煤。用挤出造粒的方法能够有效达到上述目标。
步骤三,蓄热一次沸腾燃烧,吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒由螺旋进料组件送入炉膛,在布风板均匀铺设30cm料层,然后向风室送出一次风,保证布风均匀,料层流化良好,开始点燃燃烧器对炉膛升温并达到点燃温度,固体废弃物再生燃料颗粒翻滚燃烧,表面灰烬逐层剥落,由高温烟气携带进入蓄热返料室,较大灰烬颗粒经高温烟气的旋风分离被抛向蓄热返料室壁,其未燃尽的可燃组分碳继续燃烧,灰烬中不可燃组分且熔点较低的灰分在蓄热返料室壁形成熔融状态,由于熔盐贴片及灰分熔融物的表面吸附作用和高温烟气的旋风分离作用,灰烬颗粒黏附在蓄热返料室壁的熔融物中,其中含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物在此继续燃烧分解并与钙、硅、镁等组分反应形成高熔点渣灰沿蓄热返料室壁落到集渣池经落渣管排出。
步骤四,蓄热二次燃烧沉降净化,分离了较大颗粒的灰烬的高温烟尘进入蓄热二次燃烧净化室,蓄热二次燃烧净化室由四个独立封闭蓄热燃烧沉降室比邻筑砌形成回廊形式,这种回廊结构保证蓄热燃烧沉降室之间相互传热,高温烟气依次曲折通过四个独立封闭蓄热燃烧沉降室,换热系统出口端部分回流的排放尾气(二次风)通过第一顺位蓄热燃烧沉降室的圆锥篦风帽与高温烟气汇合,高温烟尘中的可燃组分继续燃烧分解,在依次经过的独立封闭蓄热燃烧沉降室时,烟尘中不可燃组分且熔点较低的灰分在蓄热燃烧沉降室壁形成熔融状态,在熔盐贴片及灰分熔融物的表面吸附作用和高温烟气的沉降分离作用下,烟尘颗粒黏附在蓄热燃烧沉降室壁的熔融物中,其中未分解的含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物等在此继续燃烧分解并与钙、硅、镁等组分反应形成高熔点渣灰沿独立封闭蓄热燃烧沉降室壁沉降到落渣口经冷渣机排出,完成净化后的高温烟气经换热系统换热后达标排放。
发明人发现,固体废弃物的燃烧方法有层状燃烧、沸腾燃烧和悬浮燃烧三大类,燃烧高灰分、低发热量、含水分高的吸附VOCs废气固体废弃物采用沸腾燃烧的方式是较为适合的,按照《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB 18485-2014要求,炉膛内焚烧温度≥850℃,在此温度下的烟气停留时间≥2s,但是保证上述燃烧条件和高的过量空气系数条件是较为困难甚至是矛盾的,比如高的过量空气系数意味送往风室的一次风量较大,在炉膛的烟气流速高,从炉膛带走的热量就大,同等的燃烧负荷下炉膛温度较低,同时烟气流速高意味着要保证足够停留时间需要把炉膛建设得较高,投资成本较大。因此本案采用蓄热多室二次燃烧的方式:一次沸腾燃烧由炉膛和蓄热返料室完成,炉膛与蓄热返料室比邻筑砌,炉膛与蓄热返料室之间的传热和灰分熔融物对蓄热返料室的保温作用,保证了蓄热室温度能够较炉膛更高,在灰分熔融物的表面吸附作用和高温烟气的旋风分离作用下,灰烬颗粒黏附在蓄热返料室壁的熔融物中,其中含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物在此继续燃烧分解并与钙、硅、镁等组分反应形成高熔点渣灰沿蓄热返料室壁落到集渣池经落渣管无害排出;二次燃烧沉降净化由蓄热二次燃烧净化室完成,蓄热二次燃烧净化室由四个独立封闭蓄热燃烧沉降室比邻筑砌形成回廊形式,这种回廊结构保证四个独立封闭蓄热燃烧沉降室之间相互传热,能够达到设计的850℃温度以上,两次蓄热沸腾燃烧方式确保高温烟气的停留时间达到国家相应标准,确保二噁英类、HCl、汞及其化合物、CO、颗粒物等污染物的净化效率。
发明人发现,如果工作场所特征污染物中有Cl-和重金属等,排放的污染物中的HCl、颗粒物等对换热系统产生腐蚀、磨损,对环境造成污染。因此本案一次沸腾燃烧由炉膛和蓄热返料室完成,炉膛与蓄热返料室比邻筑砌,蓄热二次燃烧净化室由四个独立封闭蓄热燃烧沉降室比邻筑砌形成回廊形式,在灰分熔融物的表面吸附作用和高温烟气的旋风分离(沉降分离)作用下,灰烬颗粒黏附在蓄热燃烧沉降室壁的熔融物中,其中未分解的含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物等在此继续燃烧分解并与钙、硅、镁等组分反应形成高熔点渣灰沿独立封闭蓄热燃烧沉降室壁沉降到落渣口经冷渣机排出,大大提高HCl、SO2、重金属和颗粒物的净化效率。
发明人发现,蓄热返料室内壁设计的熔盐贴片组分由循环流化床燃煤锅炉飞灰、K2SO4、Na2SO4、不锈钢纤维、对-叔丁基苯酚甲醛树脂构成,辊压混合均匀经烧结而成,熔盐贴片中的K2SO4、Na2SO4组分在850~950℃下其表面呈熔融状态,使熔盐贴片具有很大的表面黏附力,对烟气中灰烬颗粒产生黏附作用,能够捕集经旋风分离抛向蓄热返料室壁的灰烬颗粒,灰烬颗粒中未分解的含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物在此继续燃烧分解并与钙、硅、镁等组分反应形成高熔点渣灰,在高温烟气的冲刷下脱落沿蓄热返料室壁落到集渣池经落渣管排出,实质上增加含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物等污染物在850℃以上温度上热解停留时间,能够可靠保障渣灰的热灼减率≤5%,达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB 18485-2014要求,提高了颗粒物的净化效率,同时K2SO4、Na2SO4为活泼的碱金属盐类,遇高温烟气中的水、HCl、SO2、重金属(如汞及其化合物、铅、砷等),在高温下产生一系列的复杂化合反应,最后生成对环境无害的盐类从而达到污染物减量的目的。
发明人发现,固体废弃物再生燃料燃烧过程中产生HCl、SO2等酸性气体及高温烟气颗粒物,对换热系统金属构件产生高温腐蚀和低温腐蚀,而设计蓄热返料室和蓄热燃烧沉降室连续净化设施,使HCl、SO2、重金属和颗粒物在进入换热系统时已被去除,达到提高换热系统金属构件使用寿命延长的目的。
发明人发现,根据二次蓄热燃烧阶段予以二次配风,从而较为精确地向炉膛、蓄热返料室、蓄热二次燃烧净化室输送氧量,使烟气中的氧量接近国家标准的基准氧量,减少污染物的排放浓度,实现固体废弃物减量的目标。
相对于现有技术,本发明至少含有以下优点:第一,采用蓄热多室二次燃烧的方式:一次沸腾燃烧由炉膛和蓄热返料室完成,二次沸腾燃烧由蓄热二次燃烧净化室完成,各室均是比邻筑砌,相互间传热保温保证了蓄热燃烧的环境,两次蓄热燃烧方式确保高温烟气的停留时间达到国家相应标准,确保二噁英类、HCl、汞及其化合物、CO等污染物的净化效率;第二,由于一次沸腾燃烧由炉膛和蓄热返料室完成,炉膛与蓄热返料室比邻筑砌,蓄热二次燃烧净化室由四个独立封闭蓄热燃烧沉降室比邻筑砌形成回廊形式,在灰分熔融物的表面吸附作用和高温烟气的旋风分离(沉降分离)作用下,灰烬颗粒黏附在蓄热燃烧沉降室壁的熔融物中,其中未分解的含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物等在此继续燃烧分解并与钙、硅、镁等组分反应形成高熔点渣灰沿独立封闭蓄热燃烧沉降室壁沉降到落渣口经冷渣机排出,大大提高Cl-、重金属和颗粒物的净化效率,避免烟尘颗粒物磨损换热金属管,延长了换热系统的使用寿命;第三,根据二次蓄热燃烧阶段予以二次配风,从而较为精确地向炉膛、蓄热返料室、蓄热二次燃烧净化室输送氧量,使烟气中的氧量接近国家标准的基准氧量,减少污染物的排放浓度和排放总量;第四,由于装置造价成本较低,适应不同吸附VOCs废气固体废弃物排放单位的治理需求,无需送到具有固体废弃物处置资质的单位进行处置,降低物流和处置成本,同时避免了运输过程中发生污染物遗撒、气味泄漏和滴漏等现象发生;第五,利用吸附VOCs废气固体废弃物可燃组分燃烧分解放热,实质上是有效利用了吸附VOCs废气固体废弃物的剩余热值,既减少了污染物的排放,又节约了能源。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
由于吸附VOCs废气固体废弃物收集地点差异非常大,以下实施例选择利用福建环科化工集团有限公司再生胶车间和轮胎混炼车间废气排放集气口治理装置吸附VOCs废气固体废弃物制备的燃料颗粒送入多室二次蓄热燃烧热解炉的实施步骤作详细的说明。
实施例1
本实施例提供了一种吸附VOCs废气固体废弃物的治理方法,首先对吸附VOCs废气固体废弃物进行分拣,分为两大类,一类为高碳吸附VOCs废气固体废弃物,分析基固定碳含量≥70%,一类为低碳吸附VOCs废气固体,分析基固定碳含量<70%;按以下组分按重量份数计配比制作吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒:高碳吸附VOCs废气固体废弃物100份、低碳吸附VOCs废气固体废弃物15份、粘结剂低温煤沥青10份;其次按照上述组分配比破碎混合均匀,挤出成型制成吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒,经测试分析其分析基低位发热量为5610千卡;接下来吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒由螺旋进料组件送入炉膛,在布风板均匀铺设30cm料层,然后向风室送出一次风,保证布风均匀,料层流化良好,开始点燃燃烧器对炉膛升温并达到点燃温度,固体废弃物再生燃料颗粒翻滚燃烧,表面灰烬逐层剥落,由高温烟气携带进入蓄热返料室,较大灰烬颗粒经高温烟气的旋风分离被抛向蓄热返料室壁,其未燃尽的可燃组分碳继续燃烧,灰烬中不可燃组分且熔点较低的灰分在蓄热返料室壁形成熔融状态,由于熔盐贴片及灰分熔融物的表面吸附作用和高温烟气的旋风分离作用,灰烬颗粒黏附在蓄热返料室壁的熔融物中,其中含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物在此继续燃烧分解并与钙、硅、镁等组分反应形成高熔点渣灰沿蓄热返料室壁落到集渣池经落渣管排出;最后分离了较大颗粒的灰烬的高温烟尘进入蓄热二次燃烧净化室,蓄热二次燃烧净化室由四个独立封闭蓄热燃烧沉降室比邻筑砌形成回廊形式,这种回廊结构保证蓄热燃烧沉降室之间相互传热,高温烟气依次曲折通过四个独立封闭蓄热燃烧沉降室,二次风通过第一顺位蓄热燃烧沉降室的圆锥篦风帽与高温烟气汇合,高温烟尘中的可燃组分碳继续燃烧分解,在依次经过的独立封闭蓄热燃烧沉降室时,烟尘中不可燃组分且熔点较低的灰分在蓄热燃烧沉降室壁形成熔融状态,在熔盐贴片及灰分熔融物的表面吸附作用和高温烟气的沉降分离作用下,烟尘颗粒黏附在蓄热燃烧沉降室壁的熔融物中,其中未分解的含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物等在此继续燃烧分解并与钙、硅、镁等组分反应形成高熔点渣灰沿独立封闭蓄热燃烧沉降室壁沉降到落渣口经冷渣机排出,完成净化后的高温烟气经换热系统换热后达标排放。
实施例2
本实施例提供了一种吸附VOCs废气固体废弃物的治理方法,首先对吸附VOCs废气固体废弃物进行分拣,分为两大类,一类为高碳吸附VOCs废气固体废弃物,分析基固定碳含量≥70%,一类为低碳吸附VOCs废气固体,分析基固定碳含量<70%;按以下组分按重量份数计配比制作吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒:高碳吸附VOCs废气固体废弃物100份、低碳吸附VOCs废气固体废弃物15份、粘结剂低温煤沥青15份;其次按照上述组分配比破碎混合均匀,挤出成型制成吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒,经测试分析其分析基低位发热量为5770千卡;接下来吸附VOCS废气固体废弃物再生燃料颗粒由螺旋进料组件送入炉膛,在布风板均匀铺设30cm料层,然后向风室送出一次风,保证布风均匀,料层流化良好,开始点燃燃烧器对炉膛升温并达到点燃温度,固体废弃物再生燃料颗粒翻滚燃烧,表面灰烬逐层剥落,由高温烟气携带进入蓄热返料室,较大灰烬颗粒经高温烟气的旋风分离被抛向蓄热返料室壁,其未燃尽的可燃组分碳继续燃烧,灰烬中不可燃组分且熔点较低的灰分在蓄热返料室壁形成熔融状态,由于熔盐贴片及灰分熔融物的表面吸附作用和高温烟气的旋风分离作用,灰烬颗粒黏附在蓄热返料室壁的熔融物中,其中含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物在此继续燃烧分解并与钙、硅、镁等组分反应形成高熔点渣灰沿蓄热返料室壁落到集渣池经落渣管排出;最后分离了较大颗粒的灰烬的高温烟尘进入蓄热二次燃烧净化室,蓄热二次燃烧净化室由四个独立封闭蓄热燃烧沉降室比邻筑砌形成回廊形式,这种回廊结构保证蓄热燃烧沉降室之间相互传热,高温烟气依次曲折通过四个独立封闭蓄热燃烧沉降室,补充二次风通过第一顺位蓄热燃烧沉降室的圆锥篦风帽与高温烟气汇合,高温烟尘中的可燃组分碳继续燃烧分解,在依次经过的独立封闭蓄热燃烧沉降室时,烟尘中不可燃组分且熔点较低的灰分在蓄热燃烧沉降室壁形成熔融状态,在熔盐贴片及灰分熔融物的表面吸附作用和高温烟气的沉降分离作用下,烟尘颗粒黏附在蓄热燃烧沉降室壁的熔融物中,其中未分解的含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物等在此继续燃烧分解并与钙、硅、镁等组分反应形成高熔点渣灰沿独立封闭蓄热燃烧沉降室壁沉降到落渣口经冷渣机排出,完成净化后的高温烟气经换热系统换热后达标排放。
实施例3
本实施例提供了一种吸附VOCs废气固体废弃物的治理方法,首先对吸附VOCs废气固体废弃物进行分拣,分为两大类,一类为高碳吸附VOCs废气固体废弃物,分析基固定碳含量≥70%,一类为低碳吸附VOCs废气固体,分析基固定碳含量<70%;按以下组分按重量份数计配比制作吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒:高碳吸附VOCs废气固体废弃物100份、低碳吸附VOCs废气固体废弃物20份、粘结剂低温煤沥青10份;其次按照上述组分配比破碎混合均匀,挤出成型制成吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒,经测试分析其分析基低位发热量为5010千卡;接下来吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒由螺旋进料组件送入炉膛,在布风板均匀铺设30cm料层,然后向风室送出一次风,保证布风均匀,料层流化良好,开始点燃燃烧器对炉膛升温并达到点燃温度,固体废弃物再生燃料颗粒翻滚燃烧,表面灰烬逐层剥落,由高温烟气携带进入蓄热返料室,较大灰烬颗粒经高温烟气的旋风分离被抛向蓄热返料室壁,其未燃尽的可燃组分碳继续燃烧,灰烬中不可燃组分且熔点较低的灰分在蓄热返料室壁形成熔融状态,由于熔盐贴片及灰分熔融物的表面吸附作用和高温烟气的旋风分离作用,灰烬颗粒黏附在蓄热返料室壁的熔融物中,其中含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物在此继续燃烧分解并与钙、硅、镁等组分反应形成高熔点渣灰沿蓄热返料室壁落到集渣池经落渣管排出;最后分离了较大颗粒的灰烬的高温烟尘进入蓄热二次燃烧净化室,蓄热二次燃烧净化室由四个独立封闭蓄热燃烧沉降室比邻筑砌形成回廊形式,这种回廊结构保证蓄热燃烧沉降室之间相互传热,高温烟气依次曲折通过四个独立封闭蓄热燃烧沉降室,补充二次风通过第一顺位蓄热燃烧沉降室的圆锥篦风帽与高温烟气汇合,高温烟尘中的可燃组分碳继续燃烧分解,在依次经过的独立封闭蓄热燃烧沉降室时,烟尘中不可燃组分且熔点较低的灰分在蓄热燃烧沉降室壁形成熔融状态,在熔盐贴片及灰分熔融物的表面吸附作用和高温烟气的沉降分离作用下,烟尘颗粒黏附在蓄热燃烧沉降室壁的熔融物中,其中未分解的含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物等在此燃烧分解并与钙、硅、镁等组分反应形成高熔点渣灰沿独立封闭蓄热燃烧沉降室壁沉降到落渣口经冷渣机排出,完成净化后的高温烟气经换热系统换热后达标排放。
实施例4
本实施例提供了一种吸附VOCs废气固体废弃物的治理方法,首先对吸附VOCs废气固体废弃物进行分拣,分为两大类,一类为高碳吸附VOCs废气固体废弃物,分析基固定碳含量≥70%,一类为低碳吸附VOCs废气固体,分析基固定碳含量<70%;按以下组分按重量份数计配比制作吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒:高碳吸附VOCs废气固体废弃物100份、低碳吸附VOCs废气固体废弃物20份、粘结剂低温煤沥青15份;其次按照上述组分配比破碎混合均匀,挤出成型制成吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒,经测试分析其分析基低位发热量为5289千卡;接下来吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒由螺旋进料组件送入炉膛,在布风板均匀铺设30cm料层,然后向风室送出一次风,保证布风均匀,料层流化良好,开始点燃燃烧器对炉膛升温并达到点燃温度,固体废弃物再生燃料颗粒翻滚燃烧,表面灰烬逐层剥落,由高温烟气携带进入蓄热返料室,较大灰烬颗粒经高温烟气的旋风分离被抛向蓄热返料室壁,其未燃尽的可燃组分碳继续燃烧,灰烬中不可燃组分且熔点较低的灰分在蓄热返料室壁形成熔融状态,由于熔盐贴片及灰分熔融物的表面吸附作用和高温烟气的旋风分离作用,灰烬颗粒黏附在蓄热返料室壁的熔融物中,其中含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物在此继续燃烧分解并与钙、硅、镁等组分反应形成高熔点渣灰沿蓄热返料室壁落到集渣池经落渣管排出;最后分离了较大颗粒的灰烬的高温烟尘进入蓄热二次燃烧净化室,蓄热二次燃烧净化室由四个独立封闭蓄热燃烧沉降室比邻筑砌形成回廊形式,这种回廊结构保证蓄热燃烧沉降室之间相互传热,高温烟气依次曲折通过四个独立封闭蓄热燃烧沉降室,补充二次风通过第一顺位蓄热燃烧沉降室的圆锥篦风帽与高温烟气汇合,高温烟尘中的可燃组分碳继续燃烧分解,在依次经过的独立封闭蓄热燃烧沉降室时,烟尘中不可燃组分且熔点较低的灰分在蓄热燃烧沉降室壁形成熔融状态,在熔盐贴片及灰分熔融物的表面吸附作用和高温烟气的沉降分离作用下,烟尘颗粒黏附在蓄热燃烧沉降室壁的熔融物中,其中未分解的含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物等在此继续燃烧分解并与钙、硅、镁等组分反应形成高熔点渣灰沿独立封闭蓄热燃烧沉降室壁沉降到落渣口经冷渣机排出,完成净化后的高温烟气经换热系统换热后达标排放。
按《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485-2014)、《煤的工业分析方法》(GB/T212-2008)等方法分别对蓄热多室二次燃烧热解炉进行测控,所得结果示于表1。
表1:实施例1-4蓄热多室二次燃烧热解炉测控结果。
组别 蓄热返料室烟气出口实测温度(℃) 蓄热二次燃烧净化室出口实测温度(℃) 烟气停留时间(S) 炉渣热灼烧减率(%)
主要性能指标要求 ≥850℃ ≥850℃ ≥2S ≤5%
实施例1 905 940 6.0 1.3
实施例2 908 936 6.0 1.2
实施例3 905 926 6.0 1.3
实施例4 905 930 6.0 1.4
由表1测控结果可知,本发明的一种吸附VOCs废气固体废弃物的治理方法对VOCs废弃物无害热解满足国家相应规范和标准。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

Claims (1)

1. 一种吸附VOCs废气固体废弃物的治理方法,其特征是:步骤一,分拣,首先对吸附VOCs废气固体废弃物进行分拣,分为两大类,一类为高碳吸附VOCs废气固体废弃物,分析基固定碳含量≥70%,一类为低碳吸附VOCs废气固体废弃物,分析基固定碳含量<70%;步骤二,造粒,按以下组分配比制作吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒:高碳吸附VOCs废气固体废弃物100份、低碳吸附VOCs废气固体废弃物15~20份、粘结剂低温煤沥青10~15份,组分按重量份数计,按照上述组分配比破碎混合均匀,挤出成型制作吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒;步骤三, 蓄热一次沸腾燃烧,吸附VOCs废气固体废弃物再生燃料颗粒由螺旋进料组件送入炉膛,在布风板均匀铺设30cm料层,然后向风室送出一次风,保证布风均匀,料层流化良好,开始点燃燃烧器对炉膛升温并达到点燃温度,固体废弃物再生燃料颗粒翻滚燃烧,表面灰烬逐层剥落,由高温烟气携带进入蓄热返料室,较大灰烬颗粒经高温烟气的旋风分离被抛向蓄热返料室壁,其未燃尽的可燃组分碳继续燃烧,灰烬中不可燃组分且熔点较低的灰分在蓄热返料室壁形成熔融状态,由于熔盐贴片及灰分熔融物的表面吸附作用和高温烟气的旋风分离作用,灰烬颗粒黏附在蓄热返料室壁的熔融物中,其中含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物在此继续燃烧分解并与钙、硅、镁组分反应形成高熔点渣灰沿蓄热返料室壁落到集渣池经落渣管排出;步骤四, 蓄热二次燃烧沉降净化,分离了较大颗粒的灰烬的高温烟尘进入蓄热二次燃烧净化室,蓄热二次燃烧净化室由四个独立封闭蓄热燃烧沉降室比邻筑砌形成回廊形式,这种回廊结构保证蓄热燃烧沉降室之间相互传热,高温烟气依次曲折通过四个独立封闭蓄热燃烧沉降室,换热系统出口端部分回流的排放尾气通过第一顺位蓄热燃烧沉降室的圆锥篦风帽与高温烟气汇合,高温烟尘中的可燃组分继续燃烧分解,在依次经过的独立封闭蓄热燃烧沉降室时,烟尘中不可燃组分且熔点较低的灰分在蓄热燃烧沉降室壁形成熔融状态,在熔盐贴片及灰分熔融物的表面吸附作用和高温烟气的沉降分离作用下,烟尘颗粒黏附在蓄热燃烧沉降室壁的熔融物中,其中未分解的含氯有机物、含氟有机物、含硫有机物在此继续燃烧分解并与钙、硅、镁组分反应形成高熔点渣灰沿独立封闭蓄热燃烧沉降室壁沉降到落渣口经冷渣机排出,完成净化后的高温烟气经换热系统换热后达标排放;为能够实现吸附VOCs废气固体废弃物颗粒在炉膛内蓄热燃烧,布风板上的固体废弃物颗粒流化料层厚度为30cm,粒径为8mm;吸附VOCs废气固体废弃物燃烧产生的高温烟气在850℃的有效温度下在蓄热二次燃烧净化室停留时间设计为5s。
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