CN110469858A - 有机废液气化炉及废气处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了有机废液气化炉及废气处理工艺，属于工业废气处理领域，避免在焚烧时出现喷嘴结垢堵塞的情况，解决废液对设备的腐蚀问题，本发明的有机废液气化炉，包括炉体和所述炉体内的气化室，所述炉体上设有与所述气化室连通的进风通道以及出风通道，所述炉体外侧设有储存废液的废液储槽，所述废液储槽与所述气化室底部的废液出口连通，所述炉体内设有雾化喷头，所述雾化喷头将所述废液储槽内的废液雾化后喷入所述炉体内，所述进风通道内通入热风蒸发废液雾气中的有机挥发分，热风随同有机挥发分从所述出风通道吹出，未完全气化的废液回流至所述废液储槽内。本发明实施例可应用于废液处理装置等产品。

Description

有机废液气化炉及废气处理工艺

【技术领域】

本发明涉及工业废气处理领域，尤其涉及有机废液气化炉及废气处理工艺。

【背景技术】

化工制药行业及工业容器清洗行业会产生高浓度的有机废液，此类有机废液具有成分复杂，粘度高，并有一定腐蚀性等特点。采用一般的化学方法很难处理达标，而采用直接焚烧的方法又会经常遇到喷嘴结垢堵塞，腐蚀严重，能耗高的问题。有机废液成分复杂，其中含有大量成分可燃烧生成二氧化碳和水，在燃烧之前将废液内的挥发分分离出来，则可以避免喷嘴结垢堵塞的问题。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提出有机废液气化炉及废气处理工艺，避免在焚烧时出现喷嘴结垢堵塞的情况，解决废液对设备的腐蚀问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

有机废液气化炉，包括炉体和所述炉体内的气化室，所述炉体上设有与所述气化室连通的进风通道以及出风通道，所述炉体外侧设有储存废液的废液储槽，所述废液储槽与所述气化室底部的废液出口连通，所述炉体内设有雾化喷头，所述雾化喷头将所述废液储槽内的废液雾化后喷入所述炉体内，所述进风通道内通入热风蒸发废液雾气中的有机挥发分，热风随同有机挥发分从所述出风通道吹出，未完全气化的废液回流至所述废液储槽内。

热风能将有机废液内的挥发分蒸发出来，挥发分在燃烧的时候不会烧结，因此不会出现堵塞的情况，废液经过雾化喷头成为雾气，整体的体积增大，与热风的接触面积大，能更好的吸收热风内的热量，将其中的挥发分蒸发出来，未气化的废液以及其余未被蒸发的成分沿着气化室内壁流回废液储槽内，在不断的雾化、气化、回流的过程中，废液储槽内的废液不断的减少，直至最后剩下无法被气化的成分。

进一步的，所述雾化喷头有一个；或者，所述雾化喷头有两个。雾化喷头喷出的废液雾气需要与热风充分接触，才能最大程度地蒸发出废液内的挥发分，只使用一个喷头可以使得单个喷头喷出的雾气与热风最大程度的接触；两个喷头喷出的废液雾气会因为雾气量过大而无法完全充分接触，但是热风的利用率高，考虑到炉体内空间有限，不会使用超过两个喷头。

进一步的，所述雾化喷头有一个，所述出风通道设有出风口，所述雾化喷头位于所述出风通道内，所述雾化喷头喷洒方向与所述出风口方向相反；或者，所述雾化喷头位于所述气化室内，所述雾化喷头的喷洒方向与所述出风通道的轴心方向垂直。单个雾化喷头的位置设置有着两种情况，若是设置在出风通道内，则雾化喷头喷出雾气的方向需要与出风口方向相反，由于热风是从气化室内进入到出风通道，再从出风口吹出的，而雾化喷头喷出的雾气方向与热风流动方向相反，废液与热风逆向流，能够保持二者之间充分的接触；

雾化喷头若是设置在气化室内，若是向下喷洒，则是容易喷洒到气化室的底壁上，不容易和热风充分接触，向上喷洒则是会喷入到出风通道内或是气化室顶壁，位于气化室顶壁的废液也同样不容易与热风充分接触，喷入到出风通道内的废液其喷洒方向与热风流动方向相同，无法充分接触，因此雾化喷头的喷洒方向需要与出风通道的轴心垂直，热风从气化室流入出风通道，在气化室内的流动方向为顺着气化室底壁流动，将雾化喷头的喷洒方向如此设置是为了增大与热风的接触面积。

进一步的，所述雾化喷头有两个，所述出风通道设有出风口，其中一个所述雾化喷头位于所述出风通道内，其喷洒方向与所述出风口方向相反，另一个所述雾化喷头位于所述气化室内，其喷洒方向与所述出风通道的轴心方向垂直。综合上述的方案，设置两个雾化喷头，两个雾化喷头的位置分别设置在气化室和出风通道内，将热风的利用最大化。

进一步的，所述出风通道内位于所述两个雾化喷头之间设有填料层，所述填料层能够增大废液与热风的接触面积。有了填料层的帮助，在气化室内的雾化喷头的喷洒方向朝向出风通道，在喷洒时，将雾化的废液喷入填料层，热风在流动过程中也会将废液带到填料层，热风在经过填料层时会不断的与填料层内的废液接触，接触的时间大大延长，出风通道内的雾化喷头喷出的雾气与热风充分接触，未被气化的废液落到填料层上，还有部分废液被直接被喷到填料层上，这些废液与气化室内的雾化喷头在填料层内与热风继续接触，完成气化。

进一步的，所述填料层由陶瓷圆珠或陶瓷鞍环组成。陶瓷圆珠或陶瓷鞍环具有高的密度和优异的耐酸耐热性能，并且能耐除氢氟酸以外的各种无机酸、有机酸及有机溶剂腐蚀，在与有机废液长时间的接触过程中，不会对填料层造成损伤，填料层具有较大的空隙率，层内多为圆弧形液体通道，减少了气体通过床层的阻力，也使液体向下流动时的径向扩散系数减小，。

进一步的，所述气化室底面为锥面，所述出风通道与所述进风通道在竖直方向上设置。被热风带动的挥发分在竖直的进风通道内流动时，与通道内壁的接触面积小，挥发分不容易附着在管壁上，热风从进风通道垂直向下喷入到气化室内，顺着气化室锥形的底面流动，若底面为平面，热风吹在平面上则会有着较大的反作用力，热风会向两侧分散，而锥形的底面则可以引导热风的流动。

进一步的，所述出风通道内壁设有检测挥发分浓度的VOC浓度监测仪以及检测温度的热电偶，通过检测的温度以及浓度调节热风的进风量。当VOC浓度监测仪检测到的VOC浓度偏低时，系统自动提高热风进气风量，从而提高气化室内温度，使得挥发分的气化速率提高；同样，当VOC浓度监测仪检测到的VOC浓度偏高，超出可燃气体爆炸的安全浓度值时，会减小热风进气风量，降低挥发分的气化速率。

进一步的，所述炉体与所述废液储槽之间设有平衡集气管。随着废液被气化的过程，废液储槽里的液面会逐渐下降，为保持储槽内的压力平衡，储槽会留有排气孔，排气孔会有废气排出，因此需接一个敞口的平衡集气管，将废气吸回至废液气化室。

废气处理工艺，包括废气焚烧炉以及上述有机废液气化炉；废气处理工艺包括以下步骤：

S10：装置启动，向有机废液气化炉内通入热风，雾化喷头将有机废液喷入有机废液气化炉，热风蒸发出有机废液内的挥发分并将挥发分吹出有机废液气化炉；

S20：向混合着挥发分的热风补入一定量的新风，形成定量的混合气体进入到废气焚烧炉内焚烧以净化气形式排放；

S30：将焚烧生成的带有温度的净化气引入到有机废液气化炉内，用于蒸发有机废液。

有机废液内的挥发分经过燃烧后生成净化气体，净化气体为二氧化碳和水，不会出现结垢堵塞的情况，生成的净化气体有着温度，直接排放则会浪费其中的热量，并且对外界排出过多的高温气体会对环境有着影响，将部分生产的高温气体印入到有机废气气化炉内可以有效利用这些净化气体，通入到废气焚烧炉内的气体体积是保持恒定的，有利于保持系统平衡稳定。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例一中有机废液气化炉的结构示意图一；

图2为本发明实施例一中有机废液气化炉的结构示意图二；

图3为本发明实施例一中有机废液气化炉的结构示意图三；

图4为本发明实施例一中有机废液气化炉的结构示意图四；

图5为本发明实施例三中有机废液气化炉的结构示意图；

图6为本发明实施例四中废气处理工艺的流程图。

附图标记：

炉体100；

气化室110、进风通道120、雾化喷头130、填料层140、出风通道150、平衡集气管160、出风口170；

VOC浓度监测仪180、热电偶190；

废液储槽200、废液输送泵210。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一：

参照图1，有机废液气化炉，包括炉体100和所述炉体100内的气化室110，所述炉体100上设有与所述气化室110连通的进风通道120以及出风通道150，所述炉体100外侧设有储存废液的废液储槽200，所述废液储槽200与所述气化室110底部的废液出口连通，所述炉体100内设有雾化喷头130，所述雾化喷头130将所述废液储槽200内的废液雾化后喷入所述炉体100内，所述进风通道120内通入热风蒸发废液雾气中的有机挥发分，热风随同有机挥发分从所述出风通道150吹出，未完全气化的废液回流至所述废液储槽200内。

热风能将有机废液内的挥发分蒸发出来，挥发分在燃烧的时候不会烧结，因此不会出现堵塞的情况，废液储槽200内的废液通过废液输送泵210输送至连接雾化喷头130的管道，废液经过雾化喷头130成为雾气，整体的体积增大，与热风的接触面积大，能更好的吸收热风内的热量，将其中的挥发分蒸发出来，未气化的废液以及其余未被蒸发的成分沿着气化室110内壁流回废液储槽200内，在不断的雾化、气化、回流的过程中，废液储槽200内的废液不断的减少，直至最后剩下无法被气化的成分。

所述雾化喷头130有一个；或者，所述雾化喷头130有两个。雾化喷头130喷出的废液雾气需要与热风充分接触，才能最大程度地蒸发出废液内的挥发分，只使用一个喷头可以使得单个喷头喷出的雾气与热风最大程度的接触；两个喷头喷出的废液雾气会因为雾气量过大而无法完全充分接触，但是热风的利用率高，考虑到炉体100内空间有限，不会使用超过两个喷头。

雾化喷头130只有一个时，其位置情况有着两种，具体的方案为：

第一种，雾化喷头130位于出风通道150内；

第二种，雾化喷头130位于气化室110内。两种不同的位置情况，雾化喷头130喷洒废液的方向也不同。

其中，第一种，参照图1，所述出风通道150设有出风口170，所述雾化喷头130喷洒方向与所述出风口170方向相反。由于热风是从气化室110内进入到出风通道150，再从出风口170吹出的，为了使得热风与废液雾气之间能够充分的接触，雾化喷头130喷出雾气的方向需要与出风口170方向相反，如此一来，雾气喷出的方向与热风流动的方向相反，两种流动方向不同的气体在接触时会发生碰撞，从而达到了充分接触的目的，加强了气化的效果，提高了效率。

第二种，参照图2，所述雾化喷头130的喷洒方向与所述出风通道150的轴心方向垂直。位于气化室110内的雾化喷头130，若是向下喷洒，则是容易喷洒到气化室110的底壁上，不容易和热风充分接触，向上喷洒则是会喷入到出风通道150内或是气化室110顶壁，位于气化室110顶壁的废液也同样不容易与热风充分接触，喷入到出风通道150内的废液其喷洒方向与热风流动方向相同，因此无法充分接触，综合上述的情况，雾化喷头130的喷洒方向需要与出风通道150的轴心垂直并且朝向热风通道，热风从气化室110流入出风通道150，在气化室110内的流动方向为顺着气化室110底壁流动，因此在气化室110内，热风与废液雾气的流动方向相反，二者能够充分的接触。

雾化喷头130有两个时：参照图3，其中一个所述雾化喷头130位于所述出风通道150内，其喷洒方向与所述出风口170方向相反，另一个所述雾化喷头130位于所述气化室110内，其喷洒方向与所述出风通道150的轴心方向垂直。综合上述的方案，设置两个雾化喷头130，两个雾化喷头130的位置分别设置在气化室110和出风通道150内，将热风的利用最大化，虽然每一个雾化喷头130喷出的废液雾气的气化程度相较于设置单个雾化喷头130来说较低，但是两个喷头加起来的总量则是更大，进一步提高了效率。

上述方案中，设置两个雾化喷头130虽然对热风的利用增加，但是有着气化程度不高的缺陷，为了解决这个缺陷，本实施例提出以下方案：

参照图4，所述出风通道150内位于所述两个雾化喷头130之间设有填料层140，所述填料层140能够增大废液与热风的接触面积。有了填料层140的帮助，在气化室110内的雾化喷头130的喷洒方向朝向出风通道150，在喷洒时，将雾化的废液喷入填料层140，热风在流动过程中也会将废液带到填料层140，热风在经过填料层140时会不断的与填料层140内的废液接触，接触的时间大大延长，出风通道150内的雾化喷头130喷出的雾气与热风充分接触，未被气化的废液落到填料层140上，还有部分废液被直接被喷到填料层140上，这些废液与气化室110内的雾化喷头130在填料层140内与热风继续接触，完成气化。

由于填料层140需要长时间的与废液接触，而且废液有腐蚀的能力，因此在填料层140材料的选择方向需要选择耐腐蚀的材料，为了增加废液气化率，使得热风能够与废液充分接触，并且不得阻碍热风的流动，本实施例中，所述填料层140由陶瓷圆珠或陶瓷鞍环组成。陶瓷圆珠或陶瓷鞍环具有高的密度和优异的耐酸耐热性能，并且能耐除氢氟酸以外的各种无机酸、有机酸及有机溶剂腐蚀，在与有机废液长时间的接触过程中，不会对填料层140造成损伤，填料层140具有较大的空隙率，层内多为圆弧形液体通道，减少了气体通过床层的阻力，也使液体向下流动时的径向扩散系数减小，使得废液与热风之间能够更好的接触，提高效率，降低有机废液对设备的腐蚀。

实施例二：

本实施例提出了热风从出风通道150吹出的过程中减少热风消耗的方法，具体的来说：所述气化室110底面为锥面，所述出风通道150与所述进风通道120在竖直方向上设置。

被热风带动的挥发分在竖直的进风通道120内流动时，与通道内壁的接触面积小，挥发分不容易附着在管壁上，热风从进风通道120垂直向下喷入到气化室110内，顺着气化室110锥形的底面流动，若底面为平面，热风吹在平面上则会有着较大的反作用力，热风会向两侧分散，而锥形的底面则可以引导热风的流动，从进风通道120进入的热风，沿着气化室110锥形的底面传动至气化室110的底部，随后沿着另一侧的锥面向上传动，进入到出风通道150。

本实施例未描述的其他内容可参考实施例一。

实施例三：

本实施例提出了控制出风通道150内挥发分浓度以及温度的方法：参照图5，所述出风通道150内壁设有检测挥发分浓度的VOC浓度监测仪180以及检测温度的热电偶190，通过检测的温度以及浓度调节热风的进风量。热风吹入到气化室110内的流量，依靠热风调节阀控制，当VOC浓度监测仪180检测到的VOC浓度偏低时，系统自动开大热风调节阀，提高热风进气风量，从而提高气化室110内温度，使得挥发分的气化速率提高；同样，当VOC浓度监测仪180检测到的VOC浓度偏高，超出可燃气体爆炸的安全浓度值时，会关小热风调节阀，降低挥发分的气化速率。

整体气化速率可通过PID控制程序不断调节热风调节阀，将VOC的浓度稳定控制在设定目标值。

而检测浓度以及温度的位置，则需要设置在没有废液雾气的区域，因此，所述热电偶190和所述VOC浓度监测仪180位于所述雾化喷头130上方。若检测位置位于雾化喷头130，则会因为挥发分的气化程度不足而难以检测到正常的数值。

此外，在本实施例中，所述炉体100与所述废液储槽200之间设有平衡集气管160。随着废液被气化的过程，废液储槽200里的液面会逐渐下降，为保持储槽内的压力平衡，储槽会留有排气孔，排气孔会有废气排出，因此需接一个敞口的平衡集气管160，将废气吸回至废液气化室110。

本实施例未描述的其他内容可参考上述实施例。

实施例四：

参照图6，本实施例还提出了废气处理工艺，包括废气焚烧炉以及上述有机废液气化炉；废气处理工艺包括以下步骤：

S10：装置启动，向有机废液气化炉内通入热风，雾化喷头130将有机废液喷入有机废液气化炉，热风蒸发出有机废液内的挥发分并将挥发分吹出有机废液气化炉；

S20：向混合着挥发分的热风补入一定量的新风，形成定量的混合气体进入到废气焚烧炉内焚烧以净化气形式排放；

S30：将焚烧生成的带有温度的净化气引入到有机废液气化炉内，用于蒸发有机废液。

有机废液内的挥发分经过燃烧后生成净化气体，净化气体为二氧化碳和水，不会出现结垢堵塞的情况，生成的净化气体有着温度，直接排放则会浪费其中的热量，并且对外界排出过多的高温气体会对环境有着影响，将部分生产的高温气体印入到有机废气气化炉内可以有效利用这些净化气体，通过风机将挥发分、热风以及新风吹入到废气焚烧炉，新风为空气，风机是固定风量控制，也就是说新风的量加上热风和挥发分的量是固定的，若是热风和挥发分的量增加，则会自动关小新风阀，若是热风和挥发分的量减小，则会自动开大新风阀，使得通入到废气焚烧炉内的气体体积始终保持恒定的，有利于保持系统平衡稳定。

本实施例未描述的其他内容可参考上述实施例。

本发明实施例可应用于废液处理装置等产品。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.有机废液气化炉，包括炉体和所述炉体内的气化室，其特征在于：所述炉体上设有与所述气化室连通的进风通道以及出风通道，所述炉体外侧设有储存废液的废液储槽，所述废液储槽与所述气化室底部的废液出口连通，所述炉体内设有雾化喷头，所述雾化喷头将所述废液储槽内的废液雾化后喷入所述炉体内，所述进风通道内通入热风蒸发废液雾气中的有机挥发分，热风随同有机挥发分从所述出风通道吹出，未完全气化的废液回流至所述废液储槽内。

2.根据权利要求1所述的有机废液气化炉，其特征在于：所述雾化喷头有一个；或者，所述雾化喷头有两个。

3.根据权利要求2所述的有机废液气化炉，其特征在于：所述雾化喷头有一个，所述出风通道设有出风口，所述雾化喷头位于所述出风通道内，所述雾化喷头喷洒方向与所述出风口方向相反；或者，所述雾化喷头位于所述气化室内，所述雾化喷头的喷洒方向与所述出风通道的轴心方向垂直。

4.根据权利要求2所述的有机废液气化炉，其特征在于：所述雾化喷头有两个，所述出风通道设有出风口，其中一个所述雾化喷头位于所述出风通道内，其喷洒方向与所述出风口方向相反，另一个所述雾化喷头位于所述气化室内，其喷洒方向与所述出风通道的轴心方向垂直。

5.根据权利要求4所述的有机废液气化炉，其特征在于：所述出风通道内位于所述两个雾化喷头之间设有填料层，所述填料层能够增大废液与热风的接触面积。

6.根据权利要求5所述的有机废液气化炉，其特征在于：所述填料层由陶瓷圆珠或陶瓷鞍环组成。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的有机废液气化炉，其特征在于：所述气化室底面为锥面，所述出风通道与所述进风通道在竖直方向上设置。

8.根据权利要求1所述的有机废液气化炉，其特征在于：所述出风通道内壁设有检测挥发分浓度的VOC浓度监测仪以及检测温度的热电偶，通过检测的温度以及浓度调节热风的进风量。

9.根据权利要求1所述的有机废液气化炉，其特征在于：所述炉体与所述废液储槽之间设有平衡集气管。

10.废气处理工艺，其特征在于：包括废气焚烧炉以及权利要求1至9中任意一项的所述有机废液气化炉；

废气处理工艺包括以下步骤：

S10：装置启动，向有机废液气化炉内通入热风，雾化喷头将有机废液喷入有机废液气化炉，热风蒸发出有机废液内的挥发分并将挥发分吹出有机废液气化炉；

S20：向混合着挥发分的热风补入一定量的新风，形成定量的混合气体进入到废气焚烧炉内焚烧以净化气形式排放；

S30：将焚烧生成的带有温度的净化气引入到有机废液气化炉内，用于蒸发有机废液。