CN110017483A - 危废处理系统和危废处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种危废处理系统和危废处理方法，其中危废处理系统包括真空裂解炉、等离子熔融炉和净化塔。真空裂解炉与等离子熔融炉之间设有裂解渣传输管，用于将真空裂解炉中裂解产生的裂解渣传导至等离子熔融炉，从而使得等离子熔融炉能够较易加热到目标温度，减少能耗。而基于裂解过程和残渣加热过程在两个装置中分别进行，从而有效避免了等离子熔融炉的富养环境对裂解过程的真空环境产生影响，进而保障裂解过程能够在真空裂解炉的真空环境下进行，使得待加工废料中的卤素能够充分分解为气态进入裂解气中，经过真空裂解产生的裂解气再通过裂解气传输管输送至净化塔进行脱卤净化，进而有效避免二噁英的产生，提高二噁英的净化效果。

Description

危废处理系统和危废处理方法

技术领域

本发明涉及废料处理技术领域，特别是涉及一种危废处理系统和危废处理方法。

背景技术

为实现对资源的合理利用，危险废物一般会通过回收加工处理，转变成可在利用的原料。而危废物料在进行加工处理的过程中易产生有害物质，例如二噁英，这些有害物质扩散后将对环境和人体产生较大危害。为此一般在对危废物料进行处理时会通过一定工艺过程进行净化，以避免二噁英等有害物质的产生。但是为了减少能耗，在对危废物料进行回收加工时，通常将裂解气化装置和等离子熔融装置结合在一起作为一体炉，这种加工环境下依然有二噁英产生，二噁英净化效果较差。

发明内容

基于此，有必要提供一种危废处理系统和危废处理方法，在减少能耗的同时能够提高二噁英的净化效果。

一种危废处理系统，包括真空裂解炉、等离子熔融炉和净化塔，所述真空裂解炉与所述净化塔之间设有裂解气传输管，用于将所述真空裂解炉中裂解产生的裂解气传导至所述净化塔，所述真空裂解炉与所述等离子熔融炉之间设有裂解渣传输管，用于将所述真空裂解炉中裂解产生的裂解渣传导至所述等离子熔融炉。

上述方案提供了一种危废处理系统，利用所述真空裂解炉和所述等离子熔融炉分别进行危废处理过程中的裂解过程和残渣加热过程，在所述真空裂解炉裂解获得的裂解渣直接输送至所述等离子熔融炉中，裂解渣保留有在裂解过程中的温度，进而使得等离子熔融炉能够较易加热到目标温度，减少能耗。而基于裂解过程和残渣加热过程在两个装置中分别进行，从而有效避免了等离子熔融炉的富养环境对裂解过程的真空环境产生影响，进而保障裂解过程能够在真空环境下进行，使得待加工废料中的卤素能够充分分解为气态进入裂解气中，经过真空裂解产生的裂解气再通过所述裂解气传输管输送至所述净化塔进行脱卤净化，进而有效避免二噁英的产生，提高二噁英的净化效果。

在其中一个实施例中，所述危废处理系统还包括燃烧室、净化气传输管和烟气回收管，所述真空裂解炉为壳管式结构，所述真空裂解炉的内部管程的裂解排气口与所述裂解气传输管连通，所述真空裂解炉的内部管程的裂解渣排出口与所述裂解渣传输管连通，所述净化气传输管的一端与所述净化塔的排气口连通，所述净化气传输管的另一端与所述燃烧室的第一进气口连通，所述烟气回收管的一端与所述燃烧室的排气口连通，所述烟气回收管的另一端与所述真空裂解炉的外部壳程连通。

在其中一个实施例中，所述危废处理系统还包括高温气体传输管，所述高温气体传输管的一端与所述等离子熔融炉的排气口连通，所述高温气体传输管的另一端与所述燃烧室的第二进气口连通。

在其中一个实施例中，所述危废处理系统还包括余热回收管，所述余热回收管的一端与所述燃烧室的排气口连通，所述余热回收管的另一端与外界耗热设备连通。

在其中一个实施例中，所述危废处理系统还包括助燃气体提供装置，所述助燃气体提供装置与所述燃烧室连通，用于为所述燃烧室中提供助燃气体。

在其中一个实施例中，所述危废处理系统还包括净化气回收管和三通阀，所述净化气回收管的一端与所述净化塔的进气口连通，所述净化气回收管的另一端通过所述三通阀与所述净化气传输管连通，所述净化气传输管上设有卤素检测件，所述卤素检测件位于所述净化塔与所述净化气回收管之间，所述卤素检测件与所述三通阀电性连接。

在其中一个实施例中，所述真空裂解炉的裂解温度为400℃～500℃。

在其中一个实施例中，所述真空裂解炉包括单螺杆输送设备，所述单螺杆输送设备设置在所述真空裂解炉的进料口和出料口之间，所述真空裂解炉的出料口与所述裂解渣传输管连通。

在其中一个实施例中，所述净化塔包括碱液喷淋设备，用于传导到所述净化塔中的裂解气进行脱卤净化。

一种危废处理方法，包括以下步骤：

在真空环境下对待加工废料进行裂解处理；

将裂解产生的裂解气进行净化处理；

将裂解产生的裂解渣输送至等离子熔融炉中进行加热。

上述方案提供了一种危废处理方法，主要通过在真空环境下对待加工废料进行裂解处理，使得裂解渣具有一定温度，然后将具有一定温度的裂解渣输送至等离子熔融炉中进行加热，从而使得等离子熔融炉中能够较易达到目标高温，减少能耗。同时在真空环境使得待加工废料中的卤素能够充分分解为气体，分解产生的裂解气则通过净化处理，实现脱卤过程，从而有效避免二噁英的产生。

在其中一个实施例中，所述危废处理方法还包括以下步骤：

将经过净化的裂解气和等离子熔融炉加热产生的热烟气进行二次加热，并将二次加热后的烟气作为裂解的热源。

在其中一个实施例中，所述危废处理方法还包括以下步骤：

将二次加热有的烟气作为外界制热过程的热源。

附图说明

图1为本实施例所述危废处理系统的系统图。

附图标记说明：

10、危废处理系统，11、真空裂解炉，111、裂解气传输管，112、裂解渣传输管，113、内部管程，114、外部壳程，12、等离子熔融炉，13、净化塔，14、燃烧室，141、净化气传输管，142、高温气体传输管，143、烟气回收管，144、余热回收管，15、净化气回收管，151、三通阀。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

如图1所示，在一个实施例中提供了一种危废处理系统10，包括真空裂解炉11、等离子熔融炉12和净化塔13。所述真空裂解炉11与所述净化塔13之间设有裂解气传输管111，用于将所述真空裂解炉11中裂解产生的裂解气传导至所述净化塔13，所述真空裂解炉11与所述等离子熔融炉12之间设有裂解渣传输管112，用于将所述真空裂解炉11中裂解产生的裂解渣传导至所述等离子熔融炉12。

上述方案中提供的危废处理系统10，利用所述真空裂解炉11和所述等离子熔融炉12分别进行危废处理过程中的裂解过程和残渣加热过程，在所述真空裂解炉11裂解获得的裂解渣直接输送至所述等离子熔融炉12中，裂解渣保留有在裂解过程中的温度，进而使得等离子熔融炉12能够较易加热到目标温度，减少能耗。而基于裂解过程和残渣加热过程在两个装置中分别进行，从而有效避免了等离子熔融炉12的富养环境对裂解过程所需的真空环境产生影响，进而保障裂解过程能够在真空环境下进行，使得待加工废料中的有机物能够充分分解为可燃的气体，待加工物料中的卤素则分解生成氯化氢、溴化氢等气体，形成裂解气。经过真空裂解产生的裂解气再通过所述裂解气传输管111输送至所述净化塔13进行脱卤净化，进而有效避免二噁英的产生，提高二噁英的净化效果。

具体地，所述净化塔13可以通过采用喷淋碱液的方式实现裂解气的净化脱卤，或者采用活性炭吸附的方式实现裂解气的净化脱卤过程。例如，在一个实施例中，所述净化塔13包括碱液喷淋设备，进入净化塔13中的裂解气在所述碱液喷淋设备的作用下达到净化脱卤的目的。

或者，在又一个实施例中，所述净化塔13包括塔本体和活性炭，且所述活性炭隔离在所述净化塔13的进气口和排气口之间，从而使得进入所述净化塔13中的裂解气能够在所述活性炭的吸附作用下净化脱卤。

在所述真空裂解炉11中待加工废料中的有机物能够被分解为可燃气体，卤素分解获得的气体混合在所述可燃气体中，形成裂解气。在经过净化塔13后，所述卤素分解获得的气体则被净化掉，实现裂解气的净化脱卤，最终获得的是较纯净的有机可燃气体。而有机可燃气体可以进一步被利用，经过加热后作为热源使用。基于经过净化塔13净化的裂解气中已不含卤素，所述有机可燃气体在进行加热作为热源使用时也不会存在污染问题。

例如，在一个实施例中，如图1所示，所述危废处理系统10还包括燃烧室14，所述净化塔13的排气口与所述燃烧室14的第一进气口之间设有净化气传输管141，所述燃烧室14的排气口与所述真空裂解炉11之间设有烟气回收管143。

所述净化塔13中经过净化获得的有机可燃气体在所述燃烧室14中经过进一步加热燃烧后作为热源，通过所述烟气回收管143进入所述真空裂解炉11，为裂解过程提供热量，实现热量的循环利用。

具体地，如图1所示，在一个实施例中，所述真空裂解炉11为壳管式结构，所述真空裂解炉11的内部管程113的裂解排气口与所述裂解气传输管111连通，所述真空裂解炉11的外部壳程114与所述烟气回收管143连通。

待加工废料在所述真空裂解炉11的内部管程113中进行裂解过程，所述燃烧室14提供的热烟气在所述外部壳程114中流动，为内部管程113中的裂解过程提供热量。内部管程113中裂解产生的裂解气则通过所述裂解气传输管111输送至所述净化塔13，裂解产生的裂解渣则通过所述裂解渣传输管112输送至所述燃烧室14。

裂解渣在所述等离子熔融炉12中进行高温熔炼，可以在高达1600℃的温度下融化成玻璃体，融化形成的玻璃体从等离子熔融炉12中排出，可以作为建筑材料使用，实现危废物料的资源化处理。

而所述等离子熔融炉12中在高温熔炼的过程中也可以产生高温粉尘等高温颗粒物，可以通过进一步将所述等离子熔融炉12的排气口与所述燃烧室14的第二进气口连通，具体可以如图1所示，在两者之间设置高温气体传输管142，从而使得所述等离子熔融炉12中的高温气体进入所述燃烧室14中，与所述净化塔13中传输过来的气体一起在燃烧室14中进行二次燃烧后作为循环热源使用。经过二次燃烧后的气体温度可以高达1200℃，可以为裂解过程提供足够的热量。

当然，也可以单独将所述等离子熔融炉12中产生的气体输入燃烧室14进行二次燃烧，作为热源循环至所述真空裂解炉11，为裂解过程提供热量。

进一步地，为了保障所述燃烧室14中气体的充分燃烧，可以进一步设置助燃气体提供装置，将所述助燃气体提供装置与所述燃烧室14连通，通过助燃气体提供装置为所述燃烧室14提供足够的助燃气体。

经过燃烧室14二次燃烧获得的热烟气优先供给所述真空裂解炉11，为裂解过程提供热量，当热烟气足够多时，可以将多余的热烟气传导至外界耗热设备，例如锅炉等，进行热烟气余热的利用。

具体地，在一个实施例中，如图1所示，在所述危废处理系统10中进一步设置余热回收管144，所述余热回收管144的一端与所述燃烧室14的排气口连通，所述余热回收管144的另一端与外界耗热设备连通，从而实现热烟气的充分利用。

进一步地，为避免所述净化塔13中对于裂解气中卤素净化不彻底，导致燃烧室14中进而二次燃烧时产生二噁英，如图1所示，在所述危废处理系统10中进一步设置净化气回收管15和三通阀151。具体地，所述净化气回收管15的一端与所述净化塔13的进气口连通，所述净化气回收管15的另一端通过所述三通阀151与所述净化气传输管141连通，所述净化气传输管141上设有卤素检测件，所述卤素检测件位于所述净化塔13与所述净化气回收管之间，所述卤素检测件与所述三通阀151电性连接。

使用过程中当所述卤素检测件检测到所述净化气传输管141中卤素超过预定值则控制所述三通阀151运作，使得所述净化气传输管141中的气体经过所述净化气回收管15再次进入所述净化塔13进行二次净化。若所述卤素检测件检测所述净化气传输管141中卤素位于预定值以下，处于安全范围内，则控制所述三通阀151运作，使得所述净化气传输管141中的气体直接进入所述燃烧室14，进一步避免二噁英产生。

进一步地，所述真空热解炉中还设有单螺杆输送设备，所述单螺杆输送设备设置在所述真空裂解炉11的进料口和出料后之间，为真空热解炉中的待加工废料提供前进动力。使用过程中，可以通过调节单螺杆的转速，控制待加工废料在真空热解炉中裂解的时长，确保裂解过程的充分性。经过充分裂解获得的裂解渣在所述单螺杆输送设备的作用下，从所述真空裂解炉11的出料口进入所述裂解渣传输管112，到达等离子熔融炉12中。具体地，为了确保裂解的充分性，调节所述单螺杆的转速，尽量使得待加工废料在真空裂解炉11中能够保留1小时以上。

当所述真空热解炉为壳管式结构时，如图1所示，所述单螺杆输送设备设置在所述真空热解炉的内部管程113中，所述真空热解炉的进料口位于所述内部管程113的一端，出料口位于所述内部管程113的另一端。

进一步地，在一个实施例中，所述真空裂解炉11的裂解温度为400℃～500℃。具体地可以通过控制所述燃烧室14中热烟气的温度，从而保障裂解温度在以上范围内，也可以通过另行增设加热元件，来控制真空裂解炉11中的裂解温度。

进一步地，在另一个实施例中提供了一种危废处理方法，包括以下步骤：

在真空环境下对待加工废料进行裂解处理；

将裂解产生的裂解气进行净化处理；

将裂解产生的裂解渣输送至等离子熔融炉中进行加热。

上述方案提供了一种危废处理方法，主要通过在真空环境下对待加工废料进行裂解处理，使得裂解渣具有一定温度，然后将具有一定温度的裂解渣输送至等离子熔融炉中进行加热，从而使得等离子熔融炉中能够较易达到目标高温，减少能耗。同时在真空环境使得待加工废料中的有机物能够充分分解，分解产生的裂解气则通过净化处理，实现脱卤过程，从而有效避免二噁英的产生。

进一步地，在一个实施例中，所述危废处理方法还包括以下步骤：

将经过净化的裂解气和等离子熔融炉加热产生的热烟气进行二次加热，并将二次加热后的烟气作为裂解的热源。

使得前序裂解过程和等离子熔融过程中的热量得到充分回收利用，实现系统中余热的循环利用，节约资源。

为了进一步节约资源，在一个实施例中，所述危废处理方法还包括以下步骤：

将二次加热后的热烟气作为外界制热过程的热源。

即，当经过二次加热获得的热烟气过多，裂解过程无法全部消耗时，可以将多余的热烟气用于外界制热过程，例如输送至锅炉，作为锅炉加热的热源使用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种危废处理系统，其特征在于，包括真空裂解炉、等离子熔融炉和净化塔，所述真空裂解炉与所述净化塔之间设有裂解气传输管，用于将所述真空裂解炉中裂解产生的裂解气传导至所述净化塔，所述真空裂解炉与所述等离子熔融炉之间设有裂解渣传输管，用于将所述真空裂解炉中裂解产生的裂解渣传导至所述等离子熔融炉。

2.根据权利要求1所述的危废处理系统，其特征在于，还包括燃烧室、净化气传输管和烟气回收管，所述真空裂解炉为壳管式结构，所述真空裂解炉的内部管程的裂解排气口与所述裂解气传输管连通，所述真空裂解炉的内部管程的裂解渣排出口与所述裂解渣传输管连通，所述净化气传输管的一端与所述净化塔的排气口连通，所述净化气传输管的另一端与所述燃烧室的第一进气口连通，所述烟气回收管的一端与所述燃烧室的排气口连通，所述烟气回收管的另一端与所述真空裂解炉的外部壳程连通。

3.根据权利要求2所示的危废处理系统，其特征在于，还包括高温气体传输管，所述高温气体传输管的一端与所述等离子熔融炉的排气口连通，所述高温气体传输管的另一端与所述燃烧室的第二进气口连通。

4.根据权利要求2所述的危废处理系统，其特征在于，还包括余热回收管，所述余热回收管的一端与所述燃烧室的排气口连通，所述余热回收管的另一端与外界耗热设备连通。

5.根据权利要求2所述的危废处理系统，其特征在于，还包括助燃气体提供装置，所述助燃气体提供装置与所述燃烧室连通，用于为所述燃烧室中提供助燃气体。

6.根据权利要求2所述的危废处理系统，其特征在于，还包括净化气回收管和三通阀，所述净化气回收管的一端与所述净化塔的进气口连通，所述净化气回收管的另一端通过所述三通阀与所述净化气传输管连通，所述净化气传输管上设有卤素检测件，所述卤素检测件位于所述净化塔与所述净化气回收管之间，所述卤素检测件与所述三通阀电性连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的危废处理系统，其特征在于，所述真空裂解炉的裂解温度为400℃～500℃。

8.根据权利要求1至6任一项所述的危废处理系统，其特征在于，所述真空裂解炉包括单螺杆输送设备，所述单螺杆输送设备设置在所述真空裂解炉的进料口和出料口之间，所述真空裂解炉的出料口与所述裂解渣传输管连通。

9.根据权利要求1至6任一项所述的危废处理系统，其特征在于，所述净化塔包括碱液喷淋设备，用于传导到所述净化塔中的裂解气进行脱卤净化。

10.一种危废处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

在真空环境下对待加工废料进行裂解处理；

将裂解产生的裂解气进行净化处理；

将裂解产生的裂解渣输送至等离子熔融炉中进行加热。

11.根据权利要求10所述的危废处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将经过净化的裂解气和等离子熔融炉加热产生的热烟气进行二次加热，并将二次加热后的烟气作为裂解的热源。

12.根据权利要求11所述的危废处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将二次加热有的烟气作为外界制热过程的热源。