CN108954344B - 工业废盐渣无害化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业废盐渣无害化处理方法，包括筛分预处理、干燥预处理、吹氧熔盐、冷却破碎与烟气焚烧等步骤。相比现有技术，本发明具有经济价值高、不会对环境造成二次污染、同时提高热利用率的特点。
Description
技术领域
本发明涉及环保领域，尤其涉及一种工业废盐渣无害化处理方法。
背景技术
有机合成工业、精细化学品工业、农药工业、生物医药工业等诸多行业常常在生产过程中采用碱化或酸化中和反应，最终结果而产生大量的含盐废水，然而含盐废水常常含有种类繁多的有机产物，都具有相当的毒性、危害性，难以处理，因此这些高含盐废水的存放及无害化处置成为行业内的最大问题，目前很多企业为了减少废液量，都采用加热蒸干的方法将含盐废水蒸发得到固态废盐，这虽然大大降低了含盐废水体积，但生成的废盐同样无法处置，目前废盐也被国家环保部列入危废名录，不断地堆积存放会导致严重的环境隐患和污染风险，一旦扩散和淋出则会造成巨大的环境污染事件，同时大部分企业大量的废盐堆积存放并无法处理的现状也给企业自身带来了很大的环保压力。具不完全统计，全国每年的工业废盐产量达几千万吨，其中化工大省(如山东、江苏、浙江等)占到总量的50％以上。
目前，现有处置技术为：
1、采用直接热力燃烧法，即将废盐粉末喷入焚烧炉，其中有机物在高温下分解破坏，然而一般无机盐熔点都在800℃以上，在高温状态下发生熔融，会造成焚烧炉粘壁、耐材损坏、设备腐蚀、烟道堵塞等问题，目前未见有正常使用的设备。
2、考虑到无机盐的高温熔融进行工艺改进，一般采用热(裂)解碳化工艺，即将废盐粉末连续投入热解碳化窑中，其中的有机物在低于无机盐熔点温度(低于700℃)和控氧气氛条件下发生分解气化，但该工艺虽然解决了无机盐熔融的问题，但由于热裂解温度低，导致有机物无法彻底被破坏，甚至由于废盐中有机物种类及含量的不确定，分解气浓度变化易发生爆炸等安全问题。
3、工业废盐填埋处置，由于废盐水溶性高，含有毒有害物质有机污染物，对填埋场污水系统造成致命冲击，需要按照国家危废处置规范进行稳定固化后深度填埋。该方法技术难度(防渗、防水、防漏等)大、占地大，投资成本高，有因地质灾害等因素造成二次环境危害的风险。
综上所述，目前国内尚未有一种能够成功处理工业废盐的有效方法，使之处理集中化，产业化、资源化。
发明内容
发明目的：针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种经济价值高、不会对环境造成二次污染、同时提高热利用率的工业废盐渣无害化处理方法。
技术方案：本发明的工业废盐渣无害化处理方法，其特征在于：包括下述步骤：
(1)筛分预处理：按照类别对废盐渣进行破碎筛分后进入熔盐炉的布料区，废盐渣分为两层，一层对进料口进行料封，另一层震动混合后输送至熔盐室；
(2)干燥预处理：利用熔盐室的烟气余热作为干燥热源，在废盐渣通过废盐干燥区时干燥去除80％-90％的游离水；
(3)吹氧熔盐：干燥后的废盐渣经过废盐热解区后通过向废盐工作区内吹氧燃烧将废盐渣加热至熔融液态，控制熔融温度为1120℃～1180℃，液态的盐浆流入熔盐池，控制熔盐池温度为920℃～980℃；
(4)冷却破碎：将熔盐池取出进行冷却，冷凝后的盐块进入破碎机破碎至体积为10cm3以下的块状固体，对块状固体进行研磨后获得粉末状产品；
(5)烟气焚烧：熔盐室产生的烟气进入二次燃烧室进行焚烧，控制焚烧温度为1080℃～1130℃，焚烧停留时间为2s以上，产生的尾气进入余热锅炉进行余热回收，副产蒸汽进入蒸汽回用管网进行回用。
其中，所述的熔盐炉为采用分区设计，炉体左侧由上至下依次设有布料区与熔盐室并在布料区与熔盐室之间设有烟气通道且熔盐室内由上至下依次设有废盐干燥区、废盐热解区与废盐工作区，炉体右侧由上至下依次设有二次燃烧室与熔盐池且二次燃烧室一侧侧部与烟气通道连接并在另一侧侧部与出烟气口连接；所述熔盐室底部为斜坡结构并在坡底与熔盐池连接；所述布料区侧部设有进料口。
其中，所述的熔盐室、二次燃烧室与熔盐池侧部设有助燃装置。
其中，所述的熔盐炉内烟气经废盐工作区、废盐热解区、废盐干燥区、布料区与废盐干燥区之间的烟气通道，进入二次燃烧室然后后从二次燃烧室侧部的出烟气口排出进入与余热锅炉连接的通道。
其中，所述的步骤中研磨时加入直径为0.1mm～0.3mm的氧化锆珠球作为研磨介质。
其中，所述的步骤中的回用管网包括厂区自用蒸汽管网与城市蒸汽管网。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明通过对废盐渣合理的分类处置，可以有效的实现盐渣的资源化及价值最大化；将废盐渣制成产品，并对烟气进行二次燃烧，产生的尾气进行余热回收，不会对环境造成二次污染，同时提高热利用率；通过废盐干燥区、废盐热解区与废盐工作区的分区设计，提高热能利用率同时防止无机盐逃逸；实现真正意义上的环境、社会、经济的统一，处置全闭环，体现循环经济价值。
附图说明
图1为本发明的熔盐炉的结构示意图；
图中1为布料区、2为废盐干燥区、3为废盐热解区、4为废盐工作区、5为熔盐室、6为二次燃烧室、7为熔盐池。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案做进一步的描述。
本发明的工业废盐渣无害化处理方法，包括下述步骤：
(1)筛分预处理：按照类别对废盐渣进行破碎筛分后进入熔盐炉的布料区1，废盐渣分为两层，一层对进料口进行料封，另一层震动混合后输送至熔盐室5；
(2)干燥预处理：利用熔盐室5的烟气余热作为干燥热源，在废盐渣通过废盐干燥区2时干燥去除80％-90％的游离水；
(3)吹氧熔盐：干燥后的废盐渣经过废盐热解区3后通过向废盐工作区4内吹氧燃烧将废盐渣加热至熔融液态，控制熔融温度为1120℃～1180℃，液态的盐浆流入熔盐池7，控制熔盐池7温度为920℃～980℃；
(4)冷却破碎：将熔盐池7取出进行冷却，冷凝后的盐块进入破碎机破碎至体积为10cm3以下的块状固体，对块状固体进行研磨后获得粉末状产品；研磨时加入直径为0.1mm～0.3mm的氧化锆珠球作为研磨介质；
(5)烟气焚烧：熔盐室5产生的烟气进入二次燃烧室6进行焚烧，控制焚烧温度为1080℃～1130℃，焚烧停留时间为2s以上，产生的尾气进入余热锅炉进行余热回收，副产蒸汽进入蒸汽回用管网进行回用；其中，回用管网包括厂区自用蒸汽管网与城市蒸汽管网。
其中，熔盐炉为采用分区设计，炉体左侧由上至下依次设有布料区1与熔盐室5并在布料区1与熔盐室5之间设有烟气通道且熔盐室5内由上至下依次设有废盐干燥区2、废盐热解区3与废盐工作区4，炉体右侧由上至下依次设有二次燃烧室6与熔盐池7且二次燃烧室6一侧侧部与烟气通道连接并在另一侧侧部与出烟气口连接；熔盐室5底部为斜坡结构并在坡底与熔盐池7连接；布料区1侧部设有进料口。熔盐室5、二次燃烧室6与熔盐池7侧部设有助燃装置。
其中，熔盐炉内烟气经废盐工作区4、废盐热解区3、废盐干燥区2、布料区1与废盐干燥区2之间的烟气通道，进入二次燃烧室6然后后从二次燃烧室6侧部的出烟气口排出进入与余热锅炉连接的通道。
实施例1：本实施例的工业废盐渣无害化处理方法，包括下述步骤：
(1)筛分预处理：按照类别对废盐渣进行破碎筛分后进入熔盐炉的布料区1，废盐渣分为两层，一层对进料口进行料封，另一层震动混合后输送至熔盐室5；
(2)干燥预处理：利用熔盐室5的烟气余热作为干燥热源，在废盐渣通过废盐干燥区2时干燥去除80％-90％的游离水；
(3)吹氧熔盐：干燥后的废盐渣经过废盐热解区3后通过向废盐工作区4内吹氧燃烧将废盐渣加热至熔融液态，控制熔融温度为1150℃，液态的盐浆流入熔盐池7，控制熔盐池7温度为950℃；
(4)冷却破碎：将熔盐池7取出进行冷却，冷凝后的盐块进入破碎机破碎至体积为10cm3以下的块状固体，对块状固体进行研磨后获得粉末状产品；研磨时加入直径为0.2mm的氧化锆珠球作为研磨介质；
(5)烟气焚烧：熔盐室5产生的烟气进入二次燃烧室6进行焚烧，控制焚烧温度为1100℃，焚烧停留时间为2s以上，产生的尾气进入余热锅炉进行余热回收，副产蒸汽进入蒸汽回用管网进行回用；其中，回用管网为厂区自用蒸汽管网。
实施例2：工业废盐渣无害化处理方法，包括下述步骤：
(1)筛分预处理：按照类别对废盐渣进行破碎筛分后进入熔盐炉的布料区1，废盐渣分为两层，一层对进料口进行料封，另一层震动混合后输送至熔盐室5；
(2)干燥预处理：利用熔盐室5的烟气余热作为干燥热源，在废盐渣通过废盐干燥区2时干燥去除80％-90％的游离水；
(3)吹氧熔盐：干燥后的废盐渣经过废盐热解区3后通过向废盐工作区4内吹氧燃烧将废盐渣加热至熔融液态，控制熔融温度为1120℃，液态的盐浆流入熔盐池7，控制熔盐池7温度为920℃；
(4)冷却破碎：将熔盐池7取出进行冷却，冷凝后的盐块进入破碎机破碎至体积为10cm3以下的块状固体，对块状固体进行研磨后获得粉末状产品；研磨时加入直径为0.1mm的氧化锆珠球作为研磨介质；
(5)烟气焚烧：熔盐室5产生的烟气进入二次燃烧室6进行焚烧，控制焚烧温度为1080℃，焚烧停留时间为2s以上，产生的尾气进入余热锅炉进行余热回收，副产蒸汽进入蒸汽回用管网进行回用；其中，回用管网为城市蒸汽管网。
实施例3：本实施例的工业废盐渣无害化处理方法，包括下述步骤：
(1)筛分预处理：按照类别对废盐渣进行破碎筛分后进入熔盐炉的布料区1，废盐渣分为两层，一层对进料口进行料封，另一层震动混合后输送至熔盐室5；
(2)干燥预处理：利用熔盐室5的烟气余热作为干燥热源，在废盐渣通过废盐干燥区2时干燥去除80％-90％的游离水；
(3)吹氧熔盐：干燥后的废盐渣经过废盐热解区3后通过向废盐工作区4内吹氧燃烧将废盐渣加热至熔融液态，控制熔融温度为1180℃，液态的盐浆流入熔盐池7，控制熔盐池7温度为980℃；
(4)冷却破碎：将熔盐池7取出进行冷却，冷凝后的盐块进入破碎机破碎至体积为10cm3以下的块状固体，对块状固体进行研磨后获得粉末状产品；研磨时加入直径为0.3mm的氧化锆珠球作为研磨介质；
(5)烟气焚烧：熔盐室5产生的烟气进入二次燃烧室6进行焚烧，控制焚烧温度为1130℃，焚烧停留时间为2s以上，产生的尾气进入余热锅炉进行余热回收，副产蒸汽进入蒸汽回用管网进行回用；其中，回用管网包括厂区自用蒸汽管网与城市蒸汽管网。
本发明具有如下技术突破：
本发明设有布料区1，废盐渣经筛分预处理后入炉，粗大废盐进一步研磨破碎再筛分，布料器采用机械振动筛分装置均匀布料，使得料层均匀，烟气过流透气性好。料层分为二个分区，通过料封实现隔绝外部空气窜入，保证系统压力恒定。
本发明针对一般工业废盐渣有机物含量不高的特点(基本为3％～5％)，解决了传统熔盐炉工艺热损大、能耗高、无机盐蒸汽与粉尘对炉壁的结渣、挂壁、烟道堵塞等问题，通过废盐干燥区2、废盐热解区3与废盐工作区4的分区设计，优点一：热效率高，充分利用熔盐高温烟气对后续处理废盐渣进行热解和烦躁处理，大大提高了烟气余热利用率，同时降低了燃料损耗，节能达到50％以上，可实现大产能处置；优点二：通过分区设计，有效解决熔融态无机盐的逃逸问题，熔融态无机盐无法穿越废盐热解区3与废盐干燥区2，大大减少烟气中无机盐的含量，解决了系统烟气通道等的堵塞、腐蚀问题。
本发明将废盐渣制成产品，并对烟气进行二次燃烧，产生的尾气进行余热回收，不会对环境造成二次污染，同时提高热利用率。
本发明通过对废盐渣合理的分类处置，可以有效的实现盐渣的资源化及价值最大化。经中试装置技术经济性能的综合评价，废盐渣处置成本约1500元/吨，对于30000吨/年处置规模的总投资约4000万元，按集中处置中心收费5000元/吨及资源化价值200元/吨计，可实现年产值1.1亿，与传统工艺相比经济效益突出，实现真正意义上的环境、社会、经济的统一，处置全闭环，体现循环经济价值。
Claims (4)
1.工业废盐渣无害化处理方法，其特征在于：包括下述步骤：
1)筛分预处理：按照类别对废盐渣进行破碎筛分后进入熔盐炉的布料区(1)，废盐渣分为两层，一层对进料口进行料封，另一层震动混合后输送至熔盐室(5)；
2)干燥预处理：利用熔盐室(5)的烟气余热作为干燥热源，在废盐渣通过废盐干燥区(2)时干燥去除80％-90％的游离水；
3)吹氧熔盐：干燥后的废盐渣经过废盐热解区(3)后通过向废盐工作区(4)内吹氧燃烧将废盐渣加热至熔融液态，控制熔融温度为1120℃～1180℃，液态的盐浆流入熔盐池(7)，控制熔盐池(7)温度为920℃～980℃；
4)冷却破碎：将熔盐池(7)取出进行冷却，冷凝后的盐块进入破碎机破碎至体积为10cm3以下的块状固体，对块状固体进行研磨后获得粉末状产品；
5)烟气焚烧：熔盐室(5)产生的烟气进入二次燃烧室(6)进行焚烧，控制焚烧温度为1080℃～1130℃，焚烧停留时间为2s以上，产生的尾气进入余热锅炉进行余热回收，副产蒸汽进入蒸汽回用管网进行回用；
所述的熔盐炉为采用分区设计，炉体左侧由上至下依次设有布料区(1)与熔盐室(5)并在布料区(1)与熔盐室(5)之间设有烟气通道且熔盐室(5)内由上至下依次设有废盐干燥区(2)、废盐热解区(3)与废盐工作区(4)，炉体右侧由上至下依次设有二次燃烧室(6)与熔盐池(7)且二次燃烧室(6)一侧侧部与烟气通道连接并在另一侧侧部与出烟气口连接；所述熔盐室(5)底部为斜坡结构并在坡底与熔盐池(7)连接；所述布料区(1)侧部设有进料口；
所述的熔盐炉内烟气经废盐工作区(4)、废盐热解区(3)、废盐干燥区(2)、布料区(1)与废盐干燥区(2)之间的烟气通道，进入二次燃烧室(6)然后从二次燃烧室(6)侧部的出烟气口排出进入与余热锅炉连接的通道。
2.根据权利要求1所述的工业废盐渣无害化处理方法，其特征在于：所述的熔盐室(5)、二次燃烧室(6)与熔盐池(7)侧部均设有助燃装置。
3.根据权利要求1所述的工业废盐渣无害化处理方法，其特征在于：所述的步骤(4)中研磨时加入直径为0.1mm～0.3mm的氧化锆珠球作为研磨介质。
4.根据权利要求1所述的工业废盐渣无害化处理方法，其特征在于：所述的步骤(5)中的蒸汽回用管网包括厂区自用蒸汽管网与城市蒸汽管网。
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