CN110201976A - 一种废盐资源化处理用处理系统及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废盐资源化处理用处理系统，所述系统包括依次相连接设置的废盐的炭化热解系统、含炭盐渣的溶解过滤系统和蒸发分盐系统，所述废盐的炭化热解系统能够对由氯化钠、硫酸钠单体盐或混合的废盐组成的废盐I进行炭化热解处理；所述含炭盐渣的溶解过滤系统能够对废盐的炭化热解系统处理后的含炭盐渣进行溶解、过滤操作；所述蒸发分盐系统能够对含炭盐渣的溶解过滤系统处理后的浓盐水进行蒸发浓缩、分步结晶及干燥处理，得到产品盐。本系统以工业废盐为原料，对废盐进行脱除有机污染物、混合无机盐分盐处理，最终产出工业二级盐产品，如无水硫酸钠、氯化钠、碳酸氢钠等成品盐，实现废盐的资源化，该系统能够应用在废盐资源化处理方面中。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，涉及一种废盐资源化处理用处理系统及应用。
背景技术
工业废盐主要来自煤化工、农药、化肥、生物化工等行业，这些工业废盐常因其中含有一定量的有机物而无法再利用于工业生产，国家相关法律文件也将这些废盐归类为危险废物。废盐往往成分复杂、有毒有害性大，是危废行业处理的难点，且处理成本极高，吨处理费用在3500元以上，这往往给企业带来很大的负担，同时也造成资源浪费。
目前，国内外关于废盐处理的技术比较有限，主要的处置技术有：
(1)直接焚烧法
该方法是将废盐渣直接投加至焚烧炉顶部，物料自上而下，加热温度约900度，废盐熔融流入炉底，经冷却后回收，废盐内含的有机污染物在高温下气化、分解，焚烧炉尾气进入二燃室进一步燃烧或直接物理化学处理后排放。但该方法需要对废盐渣进行预干燥并要求废盐渣的颗粒均匀且粒径尽可能地小，以便于颗粒内部温度梯度最小化，但随着鼓风进入，极容易在炉顶部形成熔盐雨，在后续各单元中随着温度的递减而发生熔融、结圈、结块等恶劣现象，并且集结于其设备管道内壁，极易造成装置堵塞，工业化稳定装置尚未见报道。
(2)溶解除杂+蒸发结晶处理
该方法是将废盐重新溶解于清水中，通过物理化学法除去杂质(有机物、重金属离子等)后再次通过蒸发结晶回收无机盐。但该方法处理成本高，且有次生废水及污泥产生，尤其对于含有机物浓度高的盐，溶解后物理化学处置的效果难以保障。
(3)无害化填埋处置
该方法是将各类废盐混合并经混凝土等固化剂固化后，按照国家危险废物管理及处置的相关法规和技术规范进行特殊填埋处置。该处置方法不但占用大量的土地，同时易造成二次污染。
(4)热解法
热解法是利用热解炉，在550℃～600℃、缺氧条件下，使废盐中的有机物发生不完全氧化，分解为CH4、H2、CO和焦炭的过程。而废盐中的有机物热解后形成的焦炭残留在无机盐表面，需进行进一步溶解、过滤、蒸发结晶处理，使无机盐与焦炭分离，最终制得纯度较高的无机盐产品。
因此，亟需一种或几种相关的处理设备。
通过检索，发现如下两篇与本发明专利申请相关的专利公开文献：
1、含磷酸盐的废盐资源化处理方法(CN109607503A)，所述方法首先将含磷酸盐的废盐于300℃～500℃热解后与水混合，在80℃～100℃加热条件下使磷酸盐充分溶解并加入活性炭搅拌，过滤得到含有少量氯化钠的磷酸盐溶液，调节盐溶液的pH值至4～12，然后将70℃～90℃的热磷酸盐溶液以15～30℃/h的降温速率冷却结晶析出磷酸盐固体，固液分离后回收滤液，得到磷酸盐。本发明以磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和磷酸钠等形式回收磷酸盐，实现了废盐的资源化回收利用，回收的磷酸盐纯度高且晶粒度较好，避免了重结晶过程中降温过快导致结晶效果差的问题，同时，分离得到的活性炭和滤液都可以通过再生重复利用，保证了废水的零排放。
2、一种染料生产过程中氯化钠废盐资源化处理方法(CN108929708A)，本发明先通过在无氧环境中不同温度条件下脱除废盐中的水分、将小分子有机物气化、芳环类物质裂解、萘和蒽等稠环类物质炭化，再将所得盐溶解、除炭化颗粒后得到纯化氯化钠溶液，所得氯化钠溶液经过双极膜电解，制备氢氧化钠溶液和稀盐酸。整个处理过程简单高效、经济可行，同时实现氯化钠废盐、裂解的小分子有机物和炭化的产物的资源化回收和利用。
通过对比，本发明专利申请与上述专利公开文献存在本质的不同。
发明内容
本发明的目的在于克服现有废盐处理技术的不足之处，提供一种废盐资源化处理用处理系统及应用，该系统以工业废盐为原料，对废盐进行脱除有机污染物、混合无机盐分盐处理，最终产出工业二级盐产品，如无水硫酸钠、氯化钠、碳酸氢钠等成品盐，实现废盐的资源化，具有较好的经济效益及良好的社会效益，该系统能够应用在废盐资源化处理方面中。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种废盐资源化处理用处理系统，所述系统包括依次相连接设置的废盐的炭化热解系统、含炭盐渣的溶解过滤系统和蒸发分盐系统，所述废盐的炭化热解系统能够对由氯化钠、硫酸钠单体盐或混合的废盐组成的废盐I进行炭化热解处理；所述含炭盐渣的溶解过滤系统能够对废盐的炭化热解系统处理后的含炭盐渣进行溶解、过滤操作；所述蒸发分盐系统能够对含炭盐渣的溶解过滤系统处理后的浓盐水进行蒸发浓缩、分步结晶及干燥处理，得到产品盐。
而且，所述废盐的炭化热解系统包括输料系统、回转式热解炉和燃烧系统，所述输料系统的输入端能够输入待处理的废盐I，该输料系统的输出端与回转式热解炉的输入端相连接设置，该回转式热解炉的输出端包括含炭盐渣输出端和热解气输出端，所述含炭盐渣输出端与含炭盐渣的溶解过滤系统相连接设置，所述热解气输出端能够输出回转式热解炉内产生的热解气；所述燃烧系统的输入端与天然气相连接设置，该燃烧系统的输出端也与回转式热解炉的输入端相连接设置。
而且，所述输料系统采用螺旋送料结构，匹配设置变频调速电机，出料系统同样采用螺旋送料结构；
或者，所述燃烧系统为燃烧机，燃料采用天然气。
而且，所述回转式热解炉中废盐的热解过程是在550℃～600℃、缺氧条件下，使废盐中的有机物产生不完全氧化，分解为CH4/CO/H2和焦炭；
或者，所述回转式热解炉采用上下两段式热解炉进行热解，上段热解炉热解温度为400-500℃，为低温干燥过程，下段为热解温度550℃～600℃高温热解过程。
而且，所述含炭盐渣的溶解过滤系统包括溶盐罐、一级超滤装置、炭渣收集器、二级超滤装置和微量固体残渣收集器，所述回转式热解炉的输出端与溶盐罐的输入端相连接设置，该溶盐罐的输出端与一级超滤装置的输入端相连接设置，溶盐罐、一级超滤装置之间的管道上相连接设置沉淀剂输入端，通过该沉淀剂输入端能够向溶盐罐、一级超滤装置之间的管道内输入沉淀剂，所述一级超滤装置的输出端包括炭渣输出端和浓盐水输出端，所述一级超滤装置的炭渣输出端与炭渣收集器的输入端相连接设置，该炭渣收集器的输出端与二燃室相连接设置；所述一级超滤装置的浓盐水输出端与二级超滤装置的输入端相连接设置，一级超滤装置、二级超滤装置之间的管道上相连接设置沉淀剂输入端，通过该沉淀剂输入端能够向一级超滤装置、二级超滤装置之间的管道内输入沉淀剂；
所述二级超滤装置的输出端包括残渣输出端和浓盐水输出端，该二级超滤装置的残渣输出端与微量固体残渣收集器相连接设置，该微量固体残渣收集器内的微量固体残渣能够外运至水泥窑综合利用或交由具有相关资质的单位处理。
而且，所述含炭盐渣的溶解过滤系统还包括化学加药系统，该化学加药系统与溶盐罐配套设置；
或者，所述一级超滤装置、二级超滤装置均为浸没式超滤设备。
而且，所述蒸发分盐系统包括碳酸化塔、晶浆稠厚器和蒸发结晶系统，所述碳酸化塔的输入端包括浓盐水输入端和CO2输入端，该碳酸化塔的浓盐水输入端与二级超滤装置的浓盐水输出端相连接设置，所述碳酸化塔的CO2输入端与CO2相连接设置，通过该CO2输入端能够向碳酸化塔内输入CO2，该碳酸化塔的输出端与晶浆稠厚器的输入端相连接设置，该晶浆稠厚器的输出端包括NaHCO3输出端和晶浆输出端，所述NaHCO3输出端能够输出NaHCO3粗品，该NaHCO3粗品经离心、干燥、打包操作后能够得到NaHCO3产品；所述晶浆输出端与蒸发结晶系统的输入端相连接设置，该蒸发结晶系统的输出端包括冷凝水输出端和盐输出端，所述冷凝水输出端能够输出处理后冷凝水，该冷凝水输出端与溶盐罐、储水槽分别相连接设置，所述盐输出端能够输出成品盐；
所述二级超滤装置的浓盐水输出端还直接与蒸发结晶系统的输入端相连接设置，二级超滤装置、蒸发结晶系统之间的管路上设置酸输入端，通过该酸输入端能够向二级超滤装置、蒸发结晶系统之间的管路内输入酸。
而且，所述蒸发结晶系统包括MVR蒸发器，或者，所述蒸发结晶系统包括相连接设置的MVR蒸发器和单效蒸发器。
如上所述的废盐资源化处理用处理系统在废盐资源化处理方面中的应用。
本发明取得的优点和积极效果是：
1、本系统以工业废盐为原料，对废盐进行脱除有机污染物、混合无机盐分盐处理，最终产出工业二级盐产品，如无水硫酸钠、氯化钠、碳酸氢钠等成品盐，实现废盐的资源化，具有较好的经济效益及良好的社会效益，该系统能够应用在废盐资源化处理方面中
2、本处理系统的处置系统的蒸发结晶系统包括MVR(Mechanical VaporRecompression)蒸发器，该蒸发结晶系统可以采用MVR蒸发工艺技术，同时将MVR蒸发系统中产生的蒸汽凝液打回至溶盐罐，对热解后的无机盐进行溶解，使得蒸汽凝液进行了循环再利用，减少了溶解系统中工业水的用量，降低了公用工程消耗。
3、本处理系统不必占用大量的土地，也不会造成二次污染，处理成本低，无次生废水及污泥产生，对于含有机物浓度高的盐，溶解后物理化学处置的效果可以保障，使用稳定，可以应用于工业化，能制得纯度较高的无机盐产品。
4、本处理系统适用于工业生产过程中产生的废盐渣资源化处理，废盐经中温热解炭化、溶解过滤、蒸发分盐工序，最终得到纯度较高的产品盐，混盐生成量极少。本系统技术先进，易于操作，产品质量可控，可确保废盐的全过程资源化。
5、本处理系统的回转式热解炉是在无氧或缺氧条件下对有机物进行中温热解，由于该过程是在还原性气氛中进行，可避免产生二噁英，具有热解效率高、设备简单、炭渣产量低的特点；另外，该回转式热解炉可根据物料的理化性能调节物料热解的停留时间，设计采用最佳转速运行，充分保证热解效率，可配变频调速电机，采用变频调速，使用较为灵活。
6、本处理系统的一级超滤装置、二级超滤装置均为浸没式超滤设备，浸没式超滤工艺是当前分离净化工艺中最经济、能耗最低的工艺，应用广泛，技术成熟。浸没式超滤具有如下优点：
a)浸没式超滤膜的出水水质好，水质稳定，出水浊度通常低于1NTU。
b)使用范围广、易清洗。膜材料为PVDF(聚偏氟乙烯)材质，耐化学性很强，适用范围非常广泛。组件可进行过滤时及时进行在线或离线清洗。
c)能耗低、效率高。在约0.02m3空间内包含10m2中空纤维膜。膜组件浸入在水中，可在0.05MPa的低压下保持高通量，因此能耗非常低。
d)过滤精度高、不断丝。使用的中空纤维具有均匀的小于0.05μm的小孔，可以除去微生物、胶体、藻类以及其他引起浑浊的物质。且由于TiO2杂化的原因，膜丝的抗拉伸性能远远强于普通PVDF膜。
e)占地面积小。不必设立沉淀、过滤等固液分离设备，使整个系统流程简单，易于集成，系统占地大为缩小。
f)管理简单方便、自动化程度高、运行成本低。不需设消毒设备，不需加药。整机能够实现自动间歇运行。
7、利用本处理系统的处置系统的余热锅炉与烟气消白装置相连接设置，该烟气消白装置能够利用余热锅炉产生的低压蒸汽对烟气进行回热消白处理然后再排放，既充分利用了余热锅炉的蒸汽资源，降低了能耗，也达到了烟气消白的效果，同时也降低了烟气消白的设备投资。
附图说明
图1为本发明系统的结构连接示意图；
图2为利用本发明系统的废盐资源化处理处置系统的结构连接示意图。
具体实施方式
下面结合通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
本发明未具体详细描述的结构，均可以理解为本领域的常规结构。
一种废盐资源化处理用处理系统，如图1所示，所述处理系统包括依次相连接设置的废盐的炭化热解系统、含炭盐渣的溶解过滤系统和蒸发分盐系统，所述废盐的炭化热解系统能够对由氯化钠、硫酸钠单体盐或混合的废盐组成的废盐I进行炭化热解处理；所述含炭盐渣的溶解过滤系统能够对废盐的炭化热解系统处理后的含炭盐渣进行溶解、过滤操作；所述蒸发分盐系统能够对含炭盐渣的溶解过滤系统处理后的浓盐水进行蒸发浓缩、分步结晶及干燥处理，得到产品盐。
在本实施例中，所述废盐的炭化热解系统包括输料系统、回转式热解炉和燃烧系统，所述输料系统的输入端能够输入待处理的废盐I，该输料系统的输出端与回转式热解炉的输入端相连接设置，该回转式热解炉的输出端包括含炭盐渣输出端和热解气输出端，所述含炭盐渣输出端与含炭盐渣的溶解过滤系统相连接设置，所述热解气输出端能够输出回转式热解炉内产生的热解气；所述燃烧系统的输入端与天然气相连接设置，该燃烧系统的输出端也与回转式热解炉的输入端相连接设置。
利用如上所述的废盐资源化处理用处理系统的废盐资源化处理处置系统，如图2所示，所述处置系统包括废盐资源化处理用处理系统和尾气处理系统；
所述废盐的炭化热解系统包括输料系统、回转式热解炉和燃烧系统，所述输料系统的输入端能够输入待处理的废盐I，该输料系统的输出端与回转式热解炉的输入端相连接设置，该回转式热解炉的输出端包括含炭盐渣输出端和热解气输出端，所述含炭盐渣输出端与含炭盐渣的溶解过滤系统相连接设置，所述热解气输出端与尾气处理系统相连接设置；所述燃烧系统的输入端与天然气相连接设置，该燃烧系统的输出端也与回转式热解炉的输入端相连接设置；
所述尾气处理系统包括二燃室、余热锅炉、急冷塔、布袋除尘器、预冷器、两级洗涤塔、烟气消白装置、烟囱和循环水槽，所述二燃室包括输入端和烟气输出端，该二燃室的输入端包括天然气输入端、热解气输入端和氨水输入端，所述天然气输入端与天然气相连接设置，通过该天然气输入端能够向二燃室内输入天然气，所述二燃室的热解气输入端与回转式热解炉的热解气输出端相连接设置，所述氨水输入端与氨水相连接设置，通过该氨水输入端能够向二燃室内输入氨水；
所述余热锅炉的输入端包括软水输入端和烟气输入端，该余热锅炉的输出端包括蒸气输出端和烟气输出端，所述余热锅炉的烟气输入端与二燃室的烟气输出端相连接设置，该余热锅炉的软水输入端与软水相连接设置，通过该软水输入端能够向余热锅炉内输入软水，该余热锅炉的蒸气输出端与蒸发分盐系统、烟气消白装置相连接设置；
所述急冷塔的输入端包括烟气输入端和急冷剂输入端，急冷塔的烟气输入端与余热锅炉的烟气输出端相连接设置，所述急冷剂输入端与急冷剂相连接设置，通过该急冷剂输入端能够向急冷塔内输入急冷剂，所述急冷塔的输出端与布袋除尘器的输入端相连接设置，急冷塔的输出端、布袋除尘器之间的管路上设置有活性炭输入端，通过该活性炭输入端能够向急冷塔的输出端、布袋除尘器之间的管路内输入活性炭，所述布袋除尘器的输出端与预冷器的输入端相连接设置，该预冷器的输出端与两级洗涤塔的输入端相连接设置；
所述两级洗涤塔的输出端包括废水输出端和烟气输出端，所述两级洗涤塔的废水输出端与蒸发分盐系统、循环水槽的输入端分别相连接设置，该两级洗涤塔的烟气输出端与烟气消白装置的输入端相连接设置，该烟气消白装置的输出端与烟囱的输入端相连接设置，该烟囱的输出端能够输出达标排放的烟气；
所述循环水槽的输出端与两级洗涤塔的输入端相连接设置，该循环水槽能够向两级洗涤塔内输入碱液，该两级洗涤塔能够将烟气中的污染物除去达到排放标准。
在本实施例中，所述输料系统采用螺旋送料结构，匹配设置变频调速电机，出料系统同样采用螺旋送料结构；较优地，所述螺旋送料结构与物料接触部分采用不锈钢316L材质；
或者，所述燃烧系统为燃烧机，用于为热解炉提供热量，燃料采用天然气，较优地，所述燃烧机的燃烧腔内部采用耐火材料垒砌，中间采用型钢作框架，并附有保温层，外部采用彩钢板封闭；
或者，所述洗涤塔为湿式洗涤塔，该湿式洗涤塔能够去除酸性气体。
在本实施例中，所述回转式热解炉中废盐的热解过程是在550℃～600℃、缺氧条件下，使废盐中的有机物产生不完全氧化，分解为CH4/CO/H2和焦炭。由于反应温度低，不易产生二噁英类物质。较优地，所述回转式热解炉采用上下两段式热解炉进行热解，上段热解炉热解温度为400-500℃，为低温干燥过程，下段为热解温度550℃～600℃高温热解过程。
在本实施例中，所述回转式热解炉内的废盐热解过程中产生的热解气会含有部分有毒气体，必须要燃烧掉，将热解炉产生的热解烟气通入二燃室加温至1100℃以上，并在二燃室内停留2秒以上，使废气充分燃烧，完全氧化为CO2与H2O；对于二燃室产生的高温烟气进行热量回收，将二燃室排出的高温烟气通入余热锅炉进行热量回收，经余热锅炉回收热量后，烟气温度由原来的1100℃降至550℃左右进入急冷塔，为减少“二噁英”合成的机会，要减少烟气在200～500℃的滞留时间，采取的措施为“急冷”。急冷塔兼具降温及脱酸的作用，采用喷雾急冷塔给尾气降温，急冷剂采用石灰水，能够与尾气中的酸性气体反应，可有效去除尾气中的HCl、SOx、NOx等。烟气在急冷塔内的停留时间小于1s，从急冷塔出来的烟气温度由原来的550℃左右降至220℃。经降温和脱酸后的烟气进入布袋除尘器，除尘后的烟气进入湿法脱酸系统，烟气中的SO2、HCl与NaOH溶液进一步中和，此时烟气中的污染物完全达到排放标准，但温度偏低，还需通过烟气消白装置加热，避免露点腐蚀及白烟产生，经过加热的烟气通过引风机送往烟囱达标外排。
在本实施例中，所述布袋除尘器选择耐高温材质，进入布袋的尾气温度控制在220±5℃，以避免酸雾凝结或水汽凝结造成滤袋阻塞；
或者，所述急冷塔为半干式急冷塔(半干式洗气)；或者，所述两级洗涤塔的洗涤液内混合设置有催化剂(CuCl2)和螯合剂，促使更多水溶性的HgCl2生成，再以螯合剂固定已吸收汞的循环液。
烟气排放的一种达标可行性分析如下：
·酸性气体控制技术
针对尾气中的酸性气体，采用半干法对燃烧系统产生的尾气进行脱酸降温，具体方法是采用喷雾急冷塔喷入石灰水与酸性气体反应除酸，喷入的石灰水同时具有降温冷却作用。
为了确保烟气能够达到排放要求，在布袋除尘后采用两级洗涤塔进一步脱硫。从预冷器中出来的烟气进入湿式洗涤塔A，烟气从洗涤塔底部通入，在烟气上升过程中与喷洒的碱性溶液相遇，烟气中的酸性气体与碱性溶液发生中和反应：
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
湿式钠碱法吸收实际上是利用NaXH2-XSO3(X＝1～2)不断循环的过程来吸收烟气中的SO2，在吸收过程中所生成的酸式盐NaHSO3对SO2不具有吸收能力，随着吸收过程的进行，吸收液中的NaHSO3数量增多，吸收液的吸收能力下降，因此需向吸收液中补充碱液，使部分NaHSO3转化为Na2SO3，保持吸收液中Na2SO3的浓度比例相对稳定以保持吸收液的吸收能力。
同时烟气中含有的SO3、HCl等酸性气体也会同时被吸收剂吸收，发生如下反应：
因此，在钠碱法脱硫工艺中吸收塔的吸收段将烟气中的SO2吸收，得到亚硫酸钠或亚硫酸氢钠中间品及少量硫酸钠和氯化钠。烟气通过两级洗涤塔将烟气中的污染物除去达到排放标准。
本系统的酸性气体通过急冷塔的半干式脱酸对酸性气体的去除效率约在90％以上，再加上反应药剂在布袋除尘器表面进行的二次反应，可提高整个系统对酸性气体的去除率(HCl98％，SOx90％以上)，此外，后续两级湿式洗涤塔以碱液喷淋的方式在洗涤塔中进行酸碱中和反应使烟气中的氯化氢从烟气中脱除，湿式洗涤塔的去除效率可达95％以上，同时可去除硫化氢、二氧化硫等多种酸性气体。形成的酸洗废水可(含亚硫酸氢钠、亚硫酸钠的酸性盐分的混合液)经pH调节后排至蒸发结晶系统前端，与冷凝水混合作为溶盐水，经沉淀过滤后，进入蒸发单元。实现生产废水零排放。
·NOX污染控制技术
燃烧过程中所产生的氮氧化物主要分成3种，燃料氮氧化物(Fuel NOx)，其来源是燃料中的氮组分燃烧生成，瞬式氮氧化物(PromptNOx)，其为火焰中的CO及含氮有机气体离子作用生成以及热式氮氧化物(Thermal NOx)，其是在超过1500℃的高温环境下空气中的氮气与氧气自身作用生成，在本系统中由于采取的是第一段回转式热解炉干燥、第二段回转式热解炉热解的清洁热解方式，因此氮氧化物的生成很少，再者二燃室的温度仅1100℃，远不及1500℃，因此基本没有热式氮氧化物生成量。
在本系统中，可以采用SNCR法，通过在二燃室内喷射氨水，在850～1050℃的区域，NOX与氨反应被还原为N2。没有反应完全的NH3与烟气中的HCl反应生成NH4Cl，烟气中残留的NH3一般小于10×10-6。目前，在烟气净化系统中SNCR的应用最为广泛，美国环保局、欧盟均推荐采用SNCR作为固体废物焚烧烟气脱硝工艺。
·烟尘(Dust)的控制技术
本系统的烟尘防治是利用布袋除尘及湿式洗涤塔双重除尘设计，选择适合的布袋基本上可有效去除99.9％的粉尘污染物，目前布袋除尘也是唯一被证实可有效去除PM2.5的设备，布袋除尘后的湿式洗涤塔也可将烟尘利用水对烟尘的吸着力将小粒子聚集成大粒子洗到循环水中排出。
布袋除尘器选择耐高温材质，进入布袋的尾气温度控制在220℃左右，以避免酸雾凝结或水汽凝结造成滤袋阻塞。
·挥发性有机物(VOCs)
本系统中VOCs可能发生的环节在废盐干燥的阶段，废盐中的有机物可能挥发出来随着热气流一起进入到二燃室中。当烟气进入到高温的二燃室中，在充足的空气作用下，挥发性物质及热解气得到充分燃烧转化为稳定无害的二氧化碳及水并释放其热能。
·重金属控制技术
布袋除尘器与急冷塔(半干式洗气)并用时，除了汞之外，对重金属的去除效果十分优良。汞金属由于其饱和蒸汽压较高不易凝结，为降低汞的排放浓度，在布袋除尘器前喷入活性炭以加强对汞金属的吸附作用，并于湿式处理过程中，可以在洗涤塔的洗涤液内加入催化剂(CuCl2)，促使更多水溶性的HgCl2生成，再以螯合剂固定已吸收汞的循环液。
·二噁英(Dioxin)控制技术
本系统在热解炉后端设计二燃室，热解后烟气自热解炉排出后随即进入二燃室，在二燃室中通入足量空气及辅助燃料将烟气加热至1100℃使烟气在其中混合燃烧并令其停留2秒以上，使有机物完全转化为无害的CO2及H2O，并充分破坏可能产生的二噁英与二噁英前驱物。因从热解炉出来的挥发性物质及热解气的热值较低，不足以维持二次炉温度在1100℃上，因此需要二燃室提供额外的辅助燃料和助燃空气以提供足够的热能。二燃室出口的高温烟气随即进入余热锅炉回收热量。烟气经余热锅炉回收热量后，进入急冷塔冷却、脱酸，随后进入布袋除尘器，在进入布袋除尘装置之前的烟道中加设活性炭粉末喷注装置，在烟气中定期喷入粉末活性炭使活性炭在布袋表面形成碳粉层，利用此碳粉层可有效吸附二噁英，理论上烟气在二燃室中处于1100℃高温状态下停留时间2秒以上，二噁英已被破坏，活性炭粉配合布袋除尘将确保无二噁英排放。活性炭按照200mg/Nm3烟气用量来添加。
在本实施例中，所述含炭盐渣的溶解过滤系统包括溶盐罐、一级超滤装置、炭渣收集器、二级超滤装置和微量固体残渣收集器，所述回转式热解炉的输出端与溶盐罐的输入端相连接设置，该溶盐罐的输出端与一级超滤装置的输入端相连接设置，溶盐罐、一级超滤装置之间的管道上相连接设置沉淀剂输入端，通过该沉淀剂输入端能够向溶盐罐、一级超滤装置之间的管道内输入沉淀剂，所述一级超滤装置的输出端包括炭渣输出端和浓盐水输出端，所述一级超滤装置的炭渣输出端与炭渣收集器的输入端相连接设置，该炭渣收集器的输出端与二燃室相连接设置，滤出的炭渣输送至二燃室能够进一步燃烧；所述一级超滤装置的浓盐水输出端与二级超滤装置的输入端相连接设置，一级超滤装置、二级超滤装置之间的管道上相连接设置沉淀剂输入端，通过该沉淀剂输入端能够向一级超滤装置、二级超滤装置之间的管道内输入沉淀剂；
所述二级超滤装置的输出端包括残渣输出端和浓盐水输出端，该二级超滤装置的残渣输出端与微量固体残渣收集器相连接设置，该微量固体残渣收集器内的微量固体残渣能够外运至水泥窑综合利用或交由具有相关资质的单位处理。
在本实施例中，所述含炭盐渣的溶解过滤系统还包括化学加药系统(图中未示出)，该化学加药系统与溶盐罐配套设置，以去除废盐中可能存在的重金属离子或其他杂离子(如钙、镁等)；
或者，所述一级超滤装置、二级超滤装置均为浸没式超滤设备。
在本实施例中，所述蒸发分盐系统包括碳酸化塔、晶浆稠厚器和蒸发结晶系统，所述碳酸化塔的输入端包括浓盐水输入端和CO2输入端，该碳酸化塔的浓盐水输入端与二级超滤装置的浓盐水输出端相连接设置，所述碳酸化塔的CO2输入端与CO2相连接设置，通过该CO2输入端能够向碳酸化塔内输入CO2，该碳酸化塔的输出端与晶浆稠厚器的输入端相连接设置，该晶浆稠厚器的输出端包括NaHCO3输出端和晶浆输出端，所述NaHCO3输出端能够输出NaHCO3粗品，该NaHCO3粗品经离心、干燥、打包操作后能够得到NaHCO3产品；所述晶浆输出端与蒸发结晶系统的输入端相连接设置，该蒸发结晶系统的输出端包括冷凝水输出端和盐输出端，所述冷凝水输出端能够输出处理后冷凝水，该冷凝水输出端与溶盐罐、储水槽分别相连接设置，所述盐输出端能够输出成品盐，例如，NaCl、元明粉、KCl、Ca(NO3)2等；
所述二级超滤装置的浓盐水输出端还直接与蒸发结晶系统的输入端相连接设置，二级超滤装置、蒸发结晶系统之间的管路上设置酸输入端，通过该酸输入端能够向二级超滤装置、蒸发结晶系统之间的管路内输入酸。
在本实施例中，所述蒸发结晶系统包括MVR(Mechanical Vapor Recompression)蒸发器，或者，所述蒸发结晶系统包括相连接设置的MVR(Mechanical VaporRecompression)蒸发器和单效蒸发器。
本系统的蒸发结晶系统包括MVR(Mechanical Vapor Recompression)蒸发器，将MVR蒸发系统中产生的蒸汽凝液，打回至溶盐罐，对热解后的无机盐进行溶解，使得蒸汽凝液进行了循环再利用，同时也减少了溶解系统中工业水的用量，降低了公用工程消耗；另外，对混合无机盐的分离可以采用MVR蒸发技术+单效蒸发结合的工艺进行分步结晶。首先在MVR蒸发体系中，在高温工况下先将Na2SO4进行结晶分离，之后母液经过减压降温，在单效蒸发系统低温工况下再将NaCl进行结晶分离，从而达到盐硝分离。
在本实施例中，所述处置系统还包括废盐II处置系统(根据后期收集的废盐的实际情况进行配置)，所述废盐II其主要成分为芒硝及少量铬盐，不含有机污染物，因此，废盐II无需进行热解处理。所述废盐II处置系统包括酸溶系统和除杂装置，所述酸溶系统的输入端能够输入废盐II，所述除杂装置的输入端包括酸溶处理液输入端和还原剂/沉淀剂输入端，所述酸溶系统的输出端与除杂装置的酸溶处理液输入端相连接设置，该除杂装置的还原剂/沉淀剂输入端与还原剂/沉淀剂相连接设置，通过该还原剂/沉淀剂输入端能够向除杂装置内输入还原剂/沉淀剂，该除杂装置的输出端包括杂质滤渣输出端和滤液输出端，所述杂质滤渣输出端能够输出杂质滤渣，所述除杂装置的滤液输出端与蒸发结晶系统的输入端相连接设置。
本发明废盐资源化处理处置系统的一种工作原理及流程如下：
本系统适用于工业生产过程中产生的氯化钠、硫酸钠单体废盐以及其混合废盐的资源化处理。在生产过程中，根据废盐种类的不同，大致分为废盐I与废盐II两类。废盐I：主要是由氯化钠、硫酸钠单体盐或混合的废盐组成。该部分废盐根据成分种类的不同，经中温热解炭化、溶解过滤、分别进入不同的蒸发分盐工序，最终得到纯度较高的产品盐。废盐II其主要成分为芒硝及少量铬盐，不含有机污染物，因此，废盐II无需进行热解处理。本系统技术先进，易于操作，产品质量可控，可确保废盐的全过程资源化。
1、厂内废盐的输送
暂存于仓库的废盐通过叉车运送至热解车间，再由提升装置提升至进料口，废盐于进料口落入混盐池，经过配伍后，由螺旋输送至热解炉进料槽，进料槽下端连接螺旋输送机，将废盐以设定好的进料速度送至热解炉内。本发明较优地采用螺旋送料结构，配变频调速电机，出料系统同样采用螺旋送料结构。螺旋输送机与物料接触部分采用不锈钢316L材质。
2、废盐的炭化热解
废盐的热解过程是一个复杂的化学反应过程，包含大分子的键的断裂、异构化等化学反应。在热解过程中，其中间产物存在两种变化趋势，它们一方面从大分子变成小分子甚至气体的裂解过程，一方面又有小分子聚合成较大分子的聚合过程。热解过程包括裂解反应、脱氢反应、加氢反应、缩合反应、桥键分解反应等。
废盐的炭化热解系统包括输料系统、热解炉、燃烧系统、尾气处理系统。产生的废盐由专用危废运输车辆收集至仓库暂存后，废盐通过螺旋送料结构，送至热解炉进行炭化热解，热解炉配变频调速电机。废盐的热解过程是在550℃～600℃、缺氧条件下，使废盐中的有机物产生不完全氧化，分解为CH4/CO/H2和焦炭。由于反应温度低，不易产生二恶英类物质。本系统可以设计2套并行热解系统，每套热解系统的热解过程分两阶段进行。
废盐热解过程产生可燃气量大，特别是温度较高情况下，废盐中有机成分的50％以上都转化成气态产物。这些产品以H2、CO、CH4为主，其热值高达6.37×103～1.021×104kJ/kg。除少部分供给热解过程所需的自用热量外，大部分气体成为可燃气产品。由于废盐属于危废，因此热解气无法直接利用，必须进行燃烧处理，使其中的有毒气体充分燃烧为二氧化碳和水。
3、含炭盐渣的溶解过滤
废盐经回转式热解炉热解炭化后，废盐中的有机物被去除，得到含少量焦炭(炭渣)的无机盐。将热解系统得到的含炭无机盐溶于热的蒸馏水中，并通过浸没式超滤工艺滤除炭渣后，得到浓盐水。溶解过滤单元设置两级过滤装置，通过投加沉淀剂(如碱液)，去除杂离子。经两级过滤净化后，根据浓盐水中所含无机盐的成分，选择进入相应的蒸发系统。滤出的炭渣送至二燃室进一步燃烧。为避免不燃物在系统内积累，定期将溶解过滤单元排出的固体废渣(主要为无机盐沉淀)集中收集，交由具有相关资质的单位处理。
此外，对于难以水溶的废盐II，该类废盐其主要成分为芒硝及少量铬盐，不含有机污染物，将该类废盐经过酸化、还原及沉淀处理，分离出杂离子，通过除杂装置后，得到的硫酸钠盐溶液与经过热解炭化及溶解过滤处理的盐溶液混合进入蒸发系统，结晶出盐。溶盐罐可以配套设置化学加药系统，以去除废盐中可能存在的重金属离子或其他杂离子(如钙、镁等)。
4、蒸发分盐过程
废盐经热解炭化处理去除有机物，再经溶解过滤去除炭渣后，形成的浓盐水进入蒸发系统，通过蒸发浓缩、分步结晶及干燥形成产品盐。根据预期废盐种类，采用不同的几条分盐路线。
(1)对于原料为单一无机盐成分的废盐：经热解炭化、溶解过滤后的浓盐，采用MVR蒸发浓缩工艺进行蒸发(氯化钠结晶温度为90-95度，硫酸钠结晶温度85-90度)，结晶出单组分无机盐.
(2)对于含氯化钠、硫酸钠双组分无机盐的废盐：经热解炭化、溶解过滤后所得浓盐液进入盐硝分离系统，通过分步结晶工艺，分别于不同工序结晶出NaCl、Na2SO4·10H2O，NaCl经流化床干燥，打包后得产品NaCl盐。Na2SO4·10H2O则送至单组分蒸发系统，去除结晶水，以制备无水硫酸钠。
(3)对于含NaCl-Na2SO4-Na2CO3三种无机盐组分的废盐：在Na2CO3含量较低(低于0.5％)的情况下，通过向溶解过滤单元投加硫酸，使Na2CO3转化为Na2SO4，进而通过盐硝分离精制路线分别得出氯化钠产品盐、元明粉。对于含NaCl-Na2SO4-Na2CO3三种无机盐组分的废盐，在Na2CO3含量较高的情况下，蒸发单元设置碳酸化塔分盐系统，以分离出NaHCO3。
碳酸化塔的主要作用是将废水中所含Na2CO3转化为NaHCO3，进而实现碳酸盐与硫酸盐/氯化钠盐的分离。通过向废水中鼓入CO2，使体系中Na2CO3完全转化为NaHCO3，使NaHCO3首先从体系中析出，从而实现碳酸盐的分离，反应后带有NaHCO3晶体的盐溶液(晶浆)从碳化塔底部排出，进入晶浆稠厚器，使晶体与盐溶液进行初步分离。晶浆稠厚器上部清液(滤液)溢流到滤液储槽中进行收集，碳酸氢钠加热干燥后生成碳酸钠，碳化分离后母液回到蒸发前段；然后进入相应NaCl-Na2SO4蒸发结晶系统，进行进一步脱盐处理。经增稠的晶浆自流入离心分离器进行进一步脱水。脱水后的晶体输送到气流干燥器进行干燥，干燥后的产品可进入产品包装线进行最后的包装，得到产品碳酸钠纯盐、产品氯化钠纯盐及元明粉。
5、尾气处理
热解系统产生尾气处理方式为二燃室焚烧、余热锅炉热量回收、急冷降温、布袋除尘、两级喷淋洗涤、烟气换热脱白。
生产过程中废盐热解产生的热解烟气通入二燃室加温至1100℃以上，使废气充分燃烧，完全氧化为CO2与H2O；在二燃室中通入足量空气及辅助燃料将烟气加热至1100℃使热解气在其中混合燃烧并令其停留2秒以上，使有害气体彻底分解、燃烧，完全转化为无害的CO2及H2O，并充分破坏可能产生的二恶英与二恶英前驱物。理论上在烟气二燃室中处于1100℃-1200℃高温状态下停留时间2秒以上，二恶英已被破坏。二燃室(例如，二燃室主要部件可以包括：筒体用钢板卷制，内衬耐腐蚀，耐高温的耐火砖、设温度测点、压力测点、含氧量测点、二次风口、燃烧器口、观察口、二燃室顶部设防爆门及紧急排放烟囱)出口的高温烟气具有热回收价值，通常采用废热锅炉回收烟气余热并生产再生过程所需的工艺蒸汽。
二燃室排出的高温烟气经余热锅炉进行热交换后，温度由原来的1100℃降至550℃左右进入急冷塔，为减少“二噁英”合成的机会，要减少烟气在200～500℃的滞留时间，采取的措施为“急冷”。急冷塔兼具降温及脱酸的作用，采用喷雾急冷塔给尾气降温，急冷剂采用石灰水，可以与尾气中的酸性气体反应，可有效去除尾气中的HCl、SOx、NOx等。烟气在急冷塔内的停留时间小于1s，从急冷塔出来的烟气温度由原来的550℃左右降至220℃。经降温和脱酸后的烟气进入布袋除尘器，由于进入布袋除尘器的烟气温度在200℃以上，由此可避免布袋除尘器结露现象，除尘后的烟气经预冷器进入湿法脱酸系统，烟气中的SO2、HCl与NaOH溶液进一步中和被去除。
布袋除尘及湿式洗涤塔的双重除尘设计，并选择适合的布袋基本上可有效去除99.9％的粉尘污染物，目前布袋除尘也是唯一被证实可有效去除PM2.5的设备，布袋除尘后的湿式洗涤塔也可将烟尘利用水对烟尘的吸着力将小粒子聚集成大粒子洗到循环水中排出。烟气中的酸性气体通过利用湿式洗涤塔以碱液喷淋的方式在洗涤塔中进行酸碱中和反应使烟气中的氯化氢从烟气中脱除，湿式洗涤塔的去除效率可达95％以上，同时可去除氯化氢、二氧化硫等多种酸性气体。
经过上述急冷、除尘及洗涤净化处理后，烟气中的污染物完全达到排放标准，但温度偏低，还需通过烟气消白装置，避免露点腐蚀及白烟产生，经过加热的烟气通过引风机送往烟囱达标外排。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。
Claims (9)
1.一种废盐资源化处理用处理系统，其特征在于：所述系统包括依次相连接设置的废盐的炭化热解系统、含炭盐渣的溶解过滤系统和蒸发分盐系统，所述废盐的炭化热解系统能够对由氯化钠、硫酸钠单体盐或混合的废盐组成的废盐I进行炭化热解处理；所述含炭盐渣的溶解过滤系统能够对废盐的炭化热解系统处理后的含炭盐渣进行溶解、过滤操作；所述蒸发分盐系统能够对含炭盐渣的溶解过滤系统处理后的浓盐水进行蒸发浓缩、分步结晶及干燥处理，得到产品盐。
2.根据权利要求1所述的废盐资源化处理用处理系统，其特征在于：所述废盐的炭化热解系统包括输料系统、回转式热解炉和燃烧系统，所述输料系统的输入端能够输入待处理的废盐I，该输料系统的输出端与回转式热解炉的输入端相连接设置，该回转式热解炉的输出端包括含炭盐渣输出端和热解气输出端，所述含炭盐渣输出端与含炭盐渣的溶解过滤系统相连接设置，所述热解气输出端能够输出回转式热解炉内产生的热解气；所述燃烧系统的输入端与天然气相连接设置，该燃烧系统的输出端也与回转式热解炉的输入端相连接设置。
3.根据权利要求2所述的废盐资源化处理用处理系统，其特征在于：所述输料系统采用螺旋送料结构，匹配设置变频调速电机，出料系统同样采用螺旋送料结构；
或者，所述燃烧系统为燃烧机，燃料采用天然气。
4.根据权利要求2所述的废盐资源化处理用处理系统，其特征在于：所述回转式热解炉中废盐的热解过程是在550℃～600℃、缺氧条件下，使废盐中的有机物产生不完全氧化，分解为CH4/CO/H2和焦炭；
或者，所述回转式热解炉采用上下两段式热解炉进行热解，上段热解炉热解温度为400-500℃，为低温干燥过程，下段为热解温度550℃～600℃高温热解过程。
5.根据权利要求1至4任一项所述的废盐资源化处理用处理系统，其特征在于：所述含炭盐渣的溶解过滤系统包括溶盐罐、一级超滤装置、炭渣收集器、二级超滤装置和微量固体残渣收集器，所述回转式热解炉的输出端与溶盐罐的输入端相连接设置，该溶盐罐的输出端与一级超滤装置的输入端相连接设置，溶盐罐、一级超滤装置之间的管道上相连接设置沉淀剂输入端，通过该沉淀剂输入端能够向溶盐罐、一级超滤装置之间的管道内输入沉淀剂，所述一级超滤装置的输出端包括炭渣输出端和浓盐水输出端，所述一级超滤装置的炭渣输出端与炭渣收集器的输入端相连接设置，该炭渣收集器的输出端与二燃室相连接设置；所述一级超滤装置的浓盐水输出端与二级超滤装置的输入端相连接设置，一级超滤装置、二级超滤装置之间的管道上相连接设置沉淀剂输入端，通过该沉淀剂输入端能够向一级超滤装置、二级超滤装置之间的管道内输入沉淀剂；
所述二级超滤装置的输出端包括残渣输出端和浓盐水输出端，该二级超滤装置的残渣输出端与微量固体残渣收集器相连接设置，该微量固体残渣收集器内的微量固体残渣能够外运至水泥窑综合利用或交由具有相关资质的单位处理。
6.根据权利要求5所述的废盐资源化处理用处理系统，其特征在于：所述含炭盐渣的溶解过滤系统还包括化学加药系统，该化学加药系统与溶盐罐配套设置；
或者，所述一级超滤装置、二级超滤装置均为浸没式超滤设备。
7.根据权利要求5所述的废盐资源化处理用处理系统，其特征在于：所述蒸发分盐系统包括碳酸化塔、晶浆稠厚器和蒸发结晶系统，所述碳酸化塔的输入端包括浓盐水输入端和CO2输入端，该碳酸化塔的浓盐水输入端与二级超滤装置的浓盐水输出端相连接设置，所述碳酸化塔的CO2输入端与CO2相连接设置，通过该CO2输入端能够向碳酸化塔内输入CO2，该碳酸化塔的输出端与晶浆稠厚器的输入端相连接设置，该晶浆稠厚器的输出端包括NaHCO3输出端和晶浆输出端，所述NaHCO3输出端能够输出NaHCO3粗品，该NaHCO3粗品经离心、干燥、打包操作后能够得到NaHCO3产品；所述晶浆输出端与蒸发结晶系统的输入端相连接设置，该蒸发结晶系统的输出端包括冷凝水输出端和盐输出端，所述冷凝水输出端能够输出处理后冷凝水，该冷凝水输出端与溶盐罐、储水槽分别相连接设置，所述盐输出端能够输出成品盐；
所述二级超滤装置的浓盐水输出端还直接与蒸发结晶系统的输入端相连接设置，二级超滤装置、蒸发结晶系统之间的管路上设置酸输入端，通过该酸输入端能够向二级超滤装置、蒸发结晶系统之间的管路内输入酸。
8.根据权利要求7所述的废盐资源化处理用处理系统，其特征在于：所述蒸发结晶系统包括MVR蒸发器，或者，所述蒸发结晶系统包括相连接设置的MVR蒸发器和单效蒸发器。
9.如权利要求1至8任一项所述的废盐资源化处理用处理系统在废盐资源化处理方面中的应用。
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