CN111006221A - 用于危险废物焚烧的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于危险废物焚烧的系统及方法,系统包括:依次设置的给料系统、焚烧系统、降温系统和烟气处理系统;给料系统包括依次设置的提升机和SMP系统;焚烧系统包括依次连通设置的回转窑和二燃室,用于依次对进料进行两次热解至完全,得到二次热解烟气;降温系统包括降温塔,用于对二级热解烟气降温,得降温后烟气;烟气处理系统包括依次连接的急冷塔、一级干法脱酸塔、一级布袋除尘器、二级干法脱酸塔、二级布袋除尘器、湿法脱酸塔、烟气加热器和烟囱,以及一级活性炭喷射装置,用于对降温后烟气进行一系列处理后排空。本发明的方法是利用上述系统对危险废物进行焚烧。该系统及方法能够用于焚烧处理高硫、氯、氟含量危险废物。
Description
技术领域
本发明属于危险废物处理领域,特别是用于危险废物焚烧的系统及方法。
背景技术
危险废物是指“列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物”。不同的危险废物根据其特性相应采取焚烧、填埋、物化、综合利用等处置方式,其中含有机物高、热值高的危险废物采用焚烧的方式进行处理。
现有技术中,危险废物焚烧处理时广泛采用的工艺方案流程为“进料系统+回转窑+二燃室+余热锅炉+烟气急冷+干法脱酸+活性炭喷射+布袋除尘+湿法脱酸+烟气加热器+烟囱”,该焚烧工艺主要焚烧热值为3500kcal/kg左右、Cl≤2wt%、S≤2wt%、F≤0.1wt%的危险废物,通过预处理及合理配伍将废物配伍至上述适宜入炉的物料后进入焚烧系统进行焚烧处理。
由于危废企业的投产逐年增多,高硫、氯、氟含量(Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%)危险废物的处置问题日趋严重,传统的处置工艺未经合理配伍无法有效处置此类危废,而且高硫、氯、氟含量危险废物焚烧产生的烟气腐蚀性强,对耐材、各设备的要求高,同时烟气中含较高浓度的SOX,处理难度大。此外,根据HJ/T176-2005《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》的要求,处理含氟较高或含氯大于5wt%的危险废物焚烧系统,不得采用余热锅炉降温。因此,无论从工艺路线层面、还是设备选型层面,处理高硫、氯、氟含量危险废物,目前的工艺方案都是行不通的,需要新的工艺方案来对这类危险废物进行处理。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种用于危险废物焚烧的系统,该系统能够用于焚烧处理高硫、氯、氟含量(Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%)危险废物,系统简单,容易操作;
本发明的第二个目的在于提供一种利用前述的系统对危险废物进行焚烧的方法,该方法能够焚烧处理高硫、氯、氟含量(Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%)危险废物,流程简单,操作方便。
为实现本发明的第一个目的,采用以下的技术方案:
一种用于危险废物焚烧的系统,包括依次设置的给料系统、焚烧系统、降温系统和烟气处理系统;
所述给料系统包括依次设置的提升机和SMP系统;
所述提升机用于将待处理的危险废物提升至所述SMP系统;
所述SMP系统包括依次设置的破碎机、混合器和柱塞泵,用于依次对输入的所述危险废物进行破碎和混合后泵送至所述焚烧系统;
所述焚烧系统包括依次连通设置的回转窑和二燃室;
所述回转窑用于对来自所述SMP系统的物料进行热解反应以产生一次热解烟气;
所述二燃室用于对来自所述回转窑的一次热解烟气进行完全燃烧,得到二次热解烟气;
所述降温系统包括降温塔,用于对来自所述二燃室的二级热解烟气进行降温,得到降温后烟气;
所述烟气处理系统包括依次连接的急冷塔、一级干法脱酸塔、一级布袋除尘器、二级干法脱酸塔、二级布袋除尘器、湿法脱酸塔、烟气加热器和烟囱,以及一级活性炭喷射装置,所述一级活性炭喷射装置设置于自所述一级干法脱酸塔至所述一级布袋除尘器的烟道外侧;
所述急冷塔用于对来自所述降温系统的降温后烟气急速降温以避免二噁英合成,得到急速降温烟气;
所述一级干法脱酸塔用于以碱性物质为吸收剂除去来自所述急冷塔的急速降温烟气中的酸性物质,得到一级干法脱酸反应生成物和含有所述碱性物质的一级干法脱酸烟气;
所述一级活性炭喷射装置用于向自所述一级干法脱酸塔至所述一级布袋除尘器的烟道中喷入活性炭粉,以吸附除去所述一级干法脱酸烟气中的重金属元素和二噁英,得到含有所述碱性物质和所述活性炭粉的一级吸附后烟气;
所述一级布袋除尘器用于捕集所述一级吸附后烟气中的粉尘,并除去所述一级吸附后烟气中的残余酸性物质、重金属元素和二噁英,得到一级除尘烟气;
所述二级干法脱酸塔用于以碱性物质为吸收剂除去来自所述一级除尘烟气中的酸性物质,得到二级干法脱酸反应生成物和含有所述碱性物质的二级干法脱酸烟气;
所述二级布袋除尘器用于捕集所述二级干法脱酸烟气中的粉尘,并除去所述二级干法脱酸烟气中的残余酸性物质、重金属元素和二噁英,得到二级除尘烟气;
所述湿法脱酸塔用于以碱性溶液为吸收剂除去所述二级除尘烟气中的酸性物质,得到湿法脱酸烟气和脱酸废水;
所述烟气加热器用于对所述湿法脱酸烟气进行加热升温以防止水雾生成,得到脱白烟气;
所述烟囱的入口端设置有引风机,所述烟囱用于将所述脱白烟气排空。
SMP是Shredding-Mixing-Pumping的简写,即为破碎-混合-泵送系统。该系统为解决工业废弃物和危险废弃物而设计生产的用于物料预处理系统。该系统全程无需人工参与,自动运行,最大限度的避免了操作者与危废的直接接触,保证人员安全。
本发明的用于危险废物焚烧的系统,能够焚烧处理高硫、氯、氟含量的危险废物,比如Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%的危险废物,通过对焚烧处理所述危险废物时产生的烟气进行一系列处理,尤其是通过在一级干法脱酸塔、一级活性炭喷射装置、一级布袋除尘器之后继续设置二级干法脱酸塔、二级活性炭喷射装置、二级布袋除尘器,能够对烟气中的酸性物质、重金属元素、二噁英和粉尘进行进一步脱除,从而得到符合排空标准的烟气并直接排空处理。
根据HJ/T176-2005《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》的要求,处理含氟较高或含氯大于5wt%的危险废物焚烧系统,不得采用余热锅炉降温。本申请通过设置降温塔,一方面能够很好地对所述二级热解烟气进行降温,另一方面在处理过程中无需采用余热锅炉降温,使该系统能够焚烧处理Cl>5wt%的危险废物,满足HJ/T176-2005《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》的要求。而所述降温塔对来自所述二燃室的二级热解烟气进行喷水降温时,其所喷的水与高温烟气接触换热后,高温烟气温度降低,而与高温烟气接触换热的水温度升高。
本领域技术人员可以理解,所述回转窑的窑头上设有用于连接SMP系统的第一接口。
优选地,所述回转窑的窑头上还设置有第二接口,所述给料系统还包括推料机,所述第二接口用于将所述推料机连接至所述回转窑上以备用。
优选地,所述回转窑的窑头上还设置有第三接口,所述给料系统还包括螺旋进料设备,所述第二接口用于将所述螺旋进料设备连接至所述回转窑上以备用。
进一步优选地,所述给料系统还包括与所述推料机或所述螺旋进料或所述SMP系统设备配套的第二破碎机和天车,所述天车上设有抓斗;所述天车用于利用所述抓斗将待处理的危险废物运送至第二破碎机进行破碎后,再将破碎后物料运送至所述推料机或所述螺旋进料设备或所述SMP系统,以备进料至所述焚烧系统。优选地,所述烟气处理系统还包括二级活性炭喷射装置,所述二级活性炭喷射装置设置于自所述二级干法脱酸塔至所述二级布袋除尘器的烟道外侧,用于向自所述二级干法脱酸塔至所述二级布袋除尘器的烟道中喷入活性炭粉,以吸附除去所述二级干法脱酸烟气中的重金属元素和二噁英。
优选地,所述回转窑的窑头上还设置有第一高热值废液接口和第一低热值废液接口,用于分别对罐区的废液按照高、低热值进料。
优选地,所述二燃室还设置有第二高热值废液接口和第二低热值废液接口,用于分别对罐区的废液按照高、低热值进料。
优选地,所述烟气处理系统中,自所述湿法脱酸塔至所述烟气加热器的管线上,还设置有至少1个第二湿法脱酸塔,用于对来自所述湿法脱酸塔的湿法脱酸烟气进一步进行脱酸处理,以备输送至所述烟气加热器中;
优选地,所述烟气处理系统还包括脱硝设备,所述脱硝设备设置于自所述二级布袋除尘器至所述湿法脱酸塔的管线上,或者设置于自所述湿法脱酸塔至所述烟气加热器的管线上,用于除去所述二级除尘烟气或所述湿法脱酸烟气中的氮氧化物。优选地,所述脱硝设备为SCR脱硝设备或者臭氧脱硝设备。
优选地,所述系统还包括SNCR脱硝设备,所述SNCR脱硝设备设置于自所述焚烧系统至所述降温系统的管线上,用于脱除所述二次热解烟气中的氮氧化物。
优选地,所述系统还包括废水回用管线,所述废水回用管线的第一端连接至所述湿法脱酸塔、第二端连接至所述急冷塔和/或所述降温塔,用于将来自所述湿法脱酸塔的脱酸废水输送至所述急冷塔和/或所述降温塔中作为冷却介质。
优选地,所述系统还包括灰渣系统,所述灰渣系统包括输灰设备和出渣机,所述输灰设备用于将来自所述降温系统和所述烟气处理系统的飞灰、粉尘以及包含一级干法脱酸反应生成物、二级干法脱酸反应生成物和活性炭粉的飞灰排出;所述出渣机用于将来自所述回转窑的焚烧残渣排出。
优选地,所述出渣机上设置有除铁设备,以回收焚烧残渣中的铁。本发明的用于危险废物焚烧的系统,能够用于焚烧处理高硫、氯、氟含量(Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%)危险废物,系统简单,容易操作
为实现本发明的第二个目的,采用以下的技术方案:
一种利用前述的系统对危险废物进行焚烧的方法,包括以下步骤:
(1)给料步骤
利用提升机将待处理的危险废物提升至所述SMP系统;
并利用SMP系统对输入的所述危险废物依次进行破碎和混合后泵送至所述焚烧系统;
(2)焚烧步骤
将来自所述SMP系统的物料输入所述回转窑中进行热解反应,产生一次热解烟气;
然后将来自所述回转窑的一次热解烟气输入所述二燃室中进行完全燃烧,得到二次热解烟气;
(3)降温步骤
将来自所述二燃室的二级热解烟气输入所述降温系统的所述降温塔中进行降温,得到降温后烟气;优选地,所述步骤(3)中,所述降温后烟气的温度为500-600℃;
(4)烟气处理步骤
将来自所述降温系统的降温后烟气输入所述急冷塔中急速降温以避免二噁英合成,得到急速降温烟气;优选地,急速降温烟气的温度不高于200℃;其中,所述急速降温是指在1s之内将所述降温后烟气的温度降至不高于200℃,得到急速降温烟气;
然后将来自所述急冷塔的急速降温烟气输入所述一级干法脱酸塔中,使所述急速降温烟气中的酸性物质与所述一级干法脱酸塔中的碱性物质发生中和反应而除去,得到一级干法脱酸反应生成物和含有所述碱性物质的一级干法脱酸烟气;
然后利用所述一级活性炭喷射装置向自所述一级干法脱酸塔至所述一级布袋除尘器的烟道中喷入活性炭粉,利用喷入的活性炭粉吸附除去所述一级干法脱酸烟气中的重金属元素和二噁英,得到含有所述碱性物质和所述活性炭粉的一级吸附后烟气;
然后将所述一级吸附后烟气输入所述一级布袋除尘器,利用所述一级布袋除尘器捕集所述一级吸附后烟气中的粉尘,并除去所述一级吸附后烟气中的残余酸性物质、重金属元素和二噁英,得到一级除尘烟气;
然后将所述一级除尘烟气输入所述二级干法脱酸塔中,使所述一级除尘烟气中的酸性物质与所述二级干法脱酸塔中的碱性物质发生中和反应而除去,得到二级干法脱酸反应生成物和含有所述碱性物质的二级干法脱酸烟气;
然后将所述二级干法脱酸烟气输入所述二级布袋除尘器中,利用所述二级布袋除尘器捕集所述二级干法脱酸烟气中的粉尘,并除去所述二级干法脱酸烟气中的残余酸性物质、重金属元素和二噁英,得到二级除尘烟气;
然后将所述二级除尘烟气输入所述湿法脱酸塔中,使所述二级除尘烟气中的酸性物质与所述湿法脱酸塔中的碱性溶液发生中和反应而除去,得到湿法脱酸烟气和脱酸废水;优选地,所述湿法脱酸烟气的温度为70±5℃;
然后将所述湿法脱酸烟气输入所述烟气加热器中进行加热升温以防止水雾生成,得到脱白烟气;
然后将所述脱白烟气经所述烟囱排空。
本发明利用前述的系统对危险废物进行焚烧的方法,能够焚烧处理高硫、氯、氟含量危险废物,比如Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%的危险废物,通过对焚烧处理所述危险废物时产生的烟气进行一系列处理,尤其是在一级干法脱酸、一级活性炭喷射、一级布袋除尘之后继续进行二级干法脱酸、二级布袋除尘,能够对烟气中的酸性物质、重金属元素、二噁英和粉尘进行进一步脱除,将湿法脱酸塔的脱酸任务降低到了其可承担的范围内,从而脱酸效果好,得到符合排空标准的烟气并能够直接排空处理,流程简单,操作方便。
根据HJ/T176-2005《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》的要求,处理含氟较高或含氯大于5wt%的危险废物焚烧系统,不得采用余热锅炉降温。本发明通过用降温塔对所述二级热解烟气进行降温,在处理过程中无需采用余热锅炉降温,使该系统能够焚烧处理Cl>5wt%的危险废物,满足HJ/T176-2005《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》的要求。
优选地,所述步骤(4)中,还包括以下步骤:在将所述二级干法脱酸烟气送入所述二级布袋除尘器之前,先利用所述二级活性炭喷射装置向自所述二级干法脱酸塔至所述二级布袋除尘器的烟道中喷入活性炭粉,利用喷入的活性碳粉吸附除去所述二级干法脱酸烟气中的重金属元素和二噁英。
优选地,所述步骤(4)中,还包括以下步骤:将来自所述湿法脱酸塔的脱酸废水经所述废水回用管线输送至所述急冷塔和/或所述降温塔中作为冷却介质,减少水的使用,节省处理成本。本领域技术人员可以理解,由于所述湿法脱酸塔中,所脱除的酸性物质较少,其产生的脱酸废水盐度较低,因此,其完全可以用作所述急冷塔和/或所述降温塔的冷却介质使用。
优选地,所述方法还包括灰渣处理步骤(5),所述灰渣处理步骤(5)是利用所述输灰设备将来自所述降温系统和所述烟气处理系统的飞灰、粉尘以及包含一级干法脱酸反应生成物、二级干法脱酸反应生成物和活性炭粉的飞灰排出,并利用所述出渣机将来自所述回转窑的焚烧残渣排出。
优选地,所述步骤(3)中,所述降温后烟气的温度为500-600℃。
优选地,所述步骤(4)中,所述急速降温烟气的温度不高于200℃。
优选地,所述步骤(4)中,所述湿法脱酸烟气的温度为70±5℃。
优选地,所述步骤(4)中,所述一级干法脱酸塔中的碱性物质为小苏打或者熟石灰;优选小苏打;
优选地,所述二级干法脱酸塔中的碱性物质为小苏打或者熟石灰;优选小苏打;
优选地,所述湿法脱酸塔中的碱性溶液为Na2CO3溶液或者NaOH溶液;优选NaOH溶液;
优选地,所述步骤(1)中,待处理的危险废物中,
Cl≤15wt%,比如为1wt%、2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%;
S≤5wt%,比如为0.5wt%、1wt%、1.5wt%、2wt%、2.5wt%、3wt%、3.5wt%、4wt%、4.5wt%;
F≤1wt%,比如为0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%。
优选地,所述步骤(1)中,待处理的危险废物中,
2wt%<Cl≤15wt%,比如为3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%;
2wt%<S≤5wt%,比如为2.5wt%、3wt%、3.5wt%、4wt%、4.5wt%;
0.1wt%<F≤1wt%,比如为0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%。
优选地,所述步骤(1)中,待处理的危险废物中,
5wt%<Cl≤15wt%,比如为6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%;
2wt%<S≤5wt%,比如为2.5wt%、3wt%、3.5wt%、4wt%、4.5wt%;
0.1wt%<F≤1wt%,比如为0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%。
本发明的用于危险废物焚烧的系统及方法,具有以下有益效果:
(1)本发明的系统及方法,通过SMP系统给料,解决了带包装粘稠状、尤其是已固化或半固化的桶装废物的均匀入炉问题,能够实现各种物料的均质、均热等均匀配伍预处理;采用全密闭破碎混合环境,能够使废料与空气隔绝,有效避免粉尘和异味扩散至空气中造成空气污染,同时大大降低了火灾等安全风险;即使在处理农药、医药行业中高硫、氯、氟含量的危险废物(其产生的气味刺激性大,且不容易控制)时,也能对其进行有效控制,避免其扩散至空气中;SMP系统能够使异味大的物料直接进入焚烧系统,改善焚烧系统操作环境,提高焚烧装置处置能力,延长焚烧系统连续稳定化运行时间;同时可长距离密闭输送,减少或避免预处理过程中人员与废物的直接接触,提高操作安全性;进料效率高。
(2)本发明的系统及方法,突破了HJ/T176-2005《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》中采用余热锅炉降温时对含氟较高或含氯大于5wt%的危险废物进行焚烧处理的限制,避免了余热锅炉的使用,使其能够处理F≤1wt%、5wt%<Cl≤15wt%的危险废物,且在处理过程中不会出现爆管、穿管能事故而影响系统的稳定运行,安全指数较高。
(3)仅设置一级干法脱酸塔、一级活性炭喷射装置、一级布袋除尘器对烟气进行处理时,其脱酸效率只能达到30-40wt%,烟气中剩余的60wt%以上的酸性物质的脱除任务将由湿法脱酸塔承担,即湿法脱酸塔承担主要的脱酸任务,因此,在对烟气处理过程中,一方面湿法脱酸塔会产生大量的难以处理的高盐废水,企业运行成本高,环境负担重;另一方面,当危险废物为高硫、氯、氟含量(比如为Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%)的危险废物时,湿法脱酸塔根本无法完全承担剩余部分酸性物质的脱除,导致湿法脱酸烟气很难达到排放标准,比如其中会含有大量的SOX,会严重腐蚀后续设备(比如,引风机),也会影响整个系统的正常运行。本发明的系统增设了二级干法脱酸塔、二级活性炭喷射装置和二级布袋除尘器后,这部分设备又承担了30-40wt%的脱酸任务,相当于湿法脱酸塔只需承担20-40wt%的脱酸任务,其在湿法脱酸塔的处理能力之内,湿法脱酸烟气能够达到排放标准,其中的酸性物质含量较少,对后续设备的影响不大,整个系统能够正常稳定运行;同时,湿法脱酸塔产生的脱酸废水中,盐含量较少,盐度低,能用作急冷塔的急冷介质加以回用,降低了企业的运行成本,减轻了环境负担。
(4)总之,本发明的系统及方法,能够处理Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%的危险废物,且只要是Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%的危险废物均能处理,其焚烧所产的烟气经本发明的系统和方法处理后,能够达到排放标准,能够直接排空处理,且本发明的系统和方法能够回用来自所述湿法脱酸塔的脱酸废水,降低了运行成本;相对于现有技术中仅能处理硫、氯、氟含量低至Cl≤2wt%、S≤2wt%、F≤0.1wt%的危险废物,本发明的系统及方法能处理危险废物的范围增大、且处理难度提高,能够处理原来处理不了的高硫、氯、氟含量的危险废物。
附图说明
图1是本发明的用于危险废物焚烧的系统在一种实施方式中的流程图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明的技术方案及其效果做进一步说明。以下实施方式仅用于说明本发明的内容,本发明并不仅限于下述实施方式或实施例。应用本发明的构思对本发明进行的简单改变都在本发明要求保护的范围内。
如图1所示,本发明的用于危险废物焚烧的系统,包括依次设置的给料系统1、焚烧系统2、降温系统3和烟气处理系统4;
所述给料系统1包括依次设置的提升机11和SMP系统12;
所述提升机11用于将待处理的危险废物提升至所述SMP系统12;
所述SMP系统12包括依次设置的破碎机、混合器和柱塞泵,用于依次对输入的所述危险废物进行破碎和混合后泵送至所述焚烧系统2;
所述焚烧系统2包括依次连通设置的回转窑21和二燃室22;
所述回转窑21用于对来自所述SMP系统12的物料进行热解反应以产生一次热解烟气;
所述二燃室22用于对来自所述回转窑21的一次热解烟气进行完全燃烧,得到二次热解烟气;
所述降温系统3包括降温塔31,用于对来自所述二燃室22的二级热解烟气进行降温,得到降温后烟气;本领域技术人员理解,所述降温塔31为喷水降温;
所述烟气处理系统4包括依次连接的急冷塔41、一级干法脱酸塔42、一级布袋除尘器43、二级干法脱酸塔44、二级布袋除尘器45、湿法脱酸塔46、烟气加热器47和烟囱48,以及一级活性炭喷射装置49,所述一级活性炭喷射装置49设置于自所述一级干法脱酸塔42至所述一级布袋除尘器43的烟道外侧;
所述急冷塔41用于对来自所述降温系统3的降温后烟气急速降温以避免二噁英合成,得到急速降温烟气;
所述一级干法脱酸塔42用于以碱性物质为吸收剂除去来自所述急冷塔41的急速降温烟气中的酸性物质,得到一级干法脱酸反应生成物和含有所述碱性物质的一级干法脱酸烟气;
所述一级活性炭喷射装置49用于向自所述一级干法脱酸塔42至所述一级布袋除尘器43的烟道中喷入活性炭粉,以吸附除去所述一级干法脱酸烟气中的重金属元素和二噁英,得到含有所述碱性物质和所述活性炭粉的一级吸附后烟气;
所述一级布袋除尘器43用于捕集所述一级吸附后烟气中的粉尘,并除去所述一级吸附后烟气中的残余酸性物质、重金属元素和二噁英,得到一级除尘烟气;
所述二级干法脱酸塔44用于以碱性物质为吸收剂除去来自所述一级除尘烟气中的酸性物质,得到二级干法脱酸反应生成物和含有所述碱性物质的二级干法脱酸烟气;
所述二级布袋除尘器45用于捕集所述二级干法脱酸烟气中的粉尘,并除去所述二级干法脱酸烟气中的残余酸性物质、重金属元素和二噁英,得到二级除尘烟气;
所述湿法脱酸塔46用于以碱性溶液为吸收剂除去所述二级除尘烟气中的酸性物质,得到湿法脱酸烟气和脱酸废水;
所述烟气加热器47用于对所述湿法脱酸烟气进行加热升温以防止水雾生成,得到脱白烟气;
所述烟囱48的入口端设置有引风机,所述烟囱48用于将所述脱白烟气排空。
本领域技术人员可以理解,本发明的用于危险废物焚烧的系统中,相邻各装置之间通过烟道(即输送烟气的管道或管线)相连通,各装置均为本领域常用的装置。
SMP是Shredding-Mixing-Pumping的简写,即为破碎-混合-泵送系统。该系统为解决工业废弃物和危险废弃物而设计生产的用于物料预处理系统。该系统全程无需人工参与,自动运行,最大限度的避免了操作者与危废的直接接触,保证人员安全。
本领域技术人员可以理解,SMP系统12中的混合器对来自破碎机的破碎物料混合均匀。本发明采用SMP系统12进行给料,解决了带包装粘稠状、尤其是已固化或半固化的桶装废物的均匀入炉问题,能够实现各种物料的均质、均热等均匀配伍预处理;采用全密闭破碎混合环境,能够使废料与空气隔绝,有效避免粉尘和异味扩散至空气中造成空气污染,同时大大降低了火灾等安全风险;SMP系统12能够使异味大的物料直接进入焚烧系统2,改善焚烧系统2操作环境,提高焚烧装置处置能力,延长焚烧系统2连续稳定化运行时间;同时可长距离密闭输送,减少或避免预处理过程中人员与废物的直接接触,提高操作安全性。
本领域技术人员可以理解,所述回转窑21上设有用于连接所述SMP系统的第一接口。
在一种实施方式中,所述回转窑21上还设置有第二接口,所述给料系统还包括推料机,所述第二接口用于将所述推料机连接至所述回转窑21上以备用进料。
在一种优选实施方式中,所述回转窑21上还设置有第三接口,所述给料系统还包括螺旋进料设备,所述第二接口用于将所述螺旋进料设备连接至所述回转窑21上以备用进料。
在进一步优选的实施方式中,所述给料系统还包括与所述推料机、所述螺旋进料设备或所述SMP系统12配套的第二破碎机和天车,所述天车上设有抓斗;所述天车用于利用所述抓斗将待处理的危险废物运送至第二破碎机进行破碎后,再将破碎后物料运送至所述推料机、所述螺旋进料设备或所述SMP系统12,以备进料至所述焚烧系统。
优选地,所述回转窑21的窑头上还设置有第一高热值废液接口和第一低热值废液接口,用于分别对罐区的废液按照高、低热值进料,从而对罐区的废液进行处理。
优选地,所述二燃室22还设置有第二高热值废液接口和第二低热值废液接口,用于分别对罐区的废液按照高、低热值进料,从而对罐区的废液进行处理。
也就是说,本申请的系统,也可用于处理罐区的废液。
本领域技术人员可以理解,所述二燃室22中对所述一次热解烟气的完全燃烧,是指将所述一次热解烟气中的所有可燃烧组分完全转变为不可燃烧物质,即转变为与氧气不可继续反应的稳定氧化物。一般地,来自所述二燃室22的二级热解烟气温度可达1100℃。
本领域技术人员理解,所述降温塔31对来自所述二燃室22的二级热解烟气进行喷水降温时,其所喷的水与高温烟气接触换热后,高温烟气温度降低,而与高温烟气接触换热的水温度升高。
本领域技术人员可以理解,所述急冷塔41中,设置有急冷喷枪喷雾系统,用于向急冷塔41内喷入水雾,使其与来自所述降温系统3的降温后烟气进行接触而热交换,从而实现对降温后烟气的急速降温。可降温至550±10℃。
本领域技术人员可以理解,所述一级干法脱酸塔42是利用其中的碱性物质与所述急速降温烟气中的酸性物质发生酸碱中和反应,从而除去其中的酸性物质(即酸性污染物),比如HCl、SO2、HF等,所述碱性物质为小苏打或者熟石灰,优选小苏打;所述二级干法脱酸塔44除去所述一级除尘烟气中酸性物质的原理类似;
所述一级活性炭喷射装置49是通过向自所述一级干法脱酸塔42至所述一级布袋除尘器43的烟道中喷入活性炭粉,利用活性炭粉的吸附性能吸附除去所述一级干法脱酸烟气中的重金属元素和二噁英;所述二级活性炭喷射装置410对所述二级干法脱酸烟气的作用类似,区别仅在于,相对于所述一级干法脱酸烟气,所述二级干法脱酸烟气中的重金属元素和二噁英含量较小;所述重金属元素包括汞、镉、铅、铬;
所述一级布袋除尘器43处理输入的所述一级吸附后烟气时,所述一级吸附后烟气中的碱性物质和活性碳粉会在其滤袋的表面形成一层滤饼,该层滤饼能够继续除去所述一级吸附后烟气中的酸性物质,并吸附除去其中的二噁英和重金属元素;而所述一级布袋除尘器43还能够将所述一级吸附后烟气中的粉尘捕集下来,从而实现粉尘的脱除;所述二级布袋除尘器45处理所述二级吸附后烟气时,其原理相同,区别仅在于,相对于所述一级吸附后烟气,所述二级吸附后烟气中的粉尘、酸性物质、重金属元素和二噁英含量均较小。
本领域技术人员可以理解,所述湿法脱酸塔46中,设置有喷水装置和碱液喷淋装置,一方面可通过喷水装置对输入的所述二级除尘烟气喷水以降低其温度至70±5℃,另一方面可通过碱液喷淋装置对输入的所述二级除尘烟气喷洒碱性溶液,从而对所述二级除尘烟气中的酸性物质进行中和而除去。
所述湿法脱酸塔46中,所脱除的酸性物质较少,产生的脱酸废水盐度较低,因此,在一种优选方案中,所述系统还包括废水回用管线411,所述废水回用管线411的第一端连接至所述湿法脱酸塔46、第二端连接至所述急冷塔41和/或所述降温塔31,用于将来自所述湿法脱酸塔46的脱酸废水输送至所述急冷塔41和/或所述降温塔31中作为冷却介质。本领域技术人员可以理解,具体地,所述废水回用管线411的第一端连接至所述湿法脱酸塔46的废水出口、第二端连接至所述急冷塔41和/或所述降温塔31的冷却水箱入口。
本领域技术人员可以理解,所述湿法脱酸烟气直接经所述烟囱48输出时,会在到达所述烟囱48的出口时因温度降低而析出水雾,形成白色烟羽,在视觉上造成污染的假象,本发明通过在湿法脱酸塔46和烟囱48之间设置烟气加热器47,从而利用烟气加热器47对所述湿法脱酸烟气进行加热升温,从而使所述湿法脱酸烟气经所述烟囱48输出时,能够避免其到达所述烟囱48的出口时温度降低,进一步避免白色烟羽的形成,俗称脱白。因此烟气加热器47出口的烟气为脱白烟气。
本领域技术人员可以理解,烟囱48入口设置引风机,能够确保整套系统处于负压状态,有效防止系统内部未净化完全的烟气外泄逸出。最终烟气经引风机进入烟囱48并自其出口达标排空。本发明中,“排空”是指排放至空气中。
本发明的用于危险废物焚烧的系统,能够焚烧处理高硫、氯、氟含量的危险废物,比如Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%的危险废物,通过对焚烧处理所述危险废物时产生的烟气进行一系列处理,尤其是通过在一级干法脱酸塔42、一级活性炭喷射装置49、一级布袋除尘器43之后继续设置二级干法脱酸塔44、二级布袋除尘器45,能够对烟气中的酸性物质、重金属元素、二噁英和粉尘进行进一步脱除,从而得到符合排空标准的烟气并直接排空处理。
这主要是由于仅设置一级干法脱酸塔42、一级活性炭喷射装置49、一级布袋除尘器43对烟气进行处理时,其脱酸效率只能达到30-40wt%,烟气中剩余的60wt%以上的酸性物质的脱除任务将其湿法脱酸塔46承担,但是当危险废物为高硫、氯、氟含量(比如为Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%)的危险废物时,湿法脱酸塔46根本无法完全承担剩余部分酸性物质的脱除,导致湿法脱酸烟气很难达到排放标准,比如其中会含有大量的SO2,会严重腐蚀后续设备(比如,引风机),也会影响整个系统的正常运行。而增设了二级干法脱酸塔44和二级布袋除尘器45后,这部分设备又承担了30-40wt%的脱酸任务,相当于湿法脱酸塔46只需承担20-40wt%的脱酸任务,其在湿法脱酸塔46的处理能力之内,湿法脱酸烟气能够达到排放标准,其中的SO2含量较少,对后续设备的影响不大,整个系统能够正常稳定运行。
根据HJ/T176-2005《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》的要求,处理含氟较高或含氯大于5wt%的危险废物焚烧系统2,不得采用余热锅炉降温。本申请通过设置降温塔31,一方面能够很好地对所述二级热解烟气进行降温,另一方面在处理过程中无需采用余热锅炉降温,使该系统能够焚烧处理Cl>5wt%的危险废物,满足HJ/T176-2005《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》的要求。
在一种实施方式中,所述烟气处理系统还包括二级活性炭喷射装置410,所述二级活性炭喷射装置410设置于自所述二级干法脱酸塔44至所述二级布袋除尘器45的烟道外侧,用于向自所述二级干法脱酸塔44至所述二级布袋除尘器45的烟道中喷入活性炭粉,以吸附除去所述二级干法脱酸烟气中的重金属元素和二噁英,从而进一步除去烟气中的重金属元素和二噁英,得到符合排空标准的烟气并直接排空处理。
在一种实施方式中,所述烟气处理系统4中,自所述湿法脱酸塔46至所述烟气加热器47的管线上,还设置有至少1个第二湿法脱酸塔,用于对来自所述湿法脱酸塔46的湿法脱酸烟气进一步进行脱酸处理,以备输送至所述烟气加热器47中。
在一种实施方式中,所述烟气处理系统还包括脱硝设备,所述脱硝设备设置于自所述二级布袋除尘器至所述湿法脱酸塔的管线上,或者设置于自所述湿法脱酸塔至所述烟气加热器的管线上,用于除去所述二级除尘烟气或所述湿法脱酸烟气中的氮氧化物。优选所述脱硝设备为SCR脱硝设备或者臭氧脱硝设备。
在一种实施方式中,所述系统还包括SNCR脱硝设备,所述SNCR脱硝设备设置于自所述焚烧系统至所述降温系统的管线上,用于脱除所述二次热解烟气中的氮氧化物。
SNCR脱硝是指选择性非催化还原脱硝。在一种实施方式中,所述系统还包括灰渣系统5,所述灰渣系统5包括输灰设备51和出渣机52,所述输灰设备51用于将来自所述降温系统3和所述烟气处理系统4的飞灰、粉尘以及包含一级干法脱酸反应生成物、二级干法脱酸反应生成物和活性炭粉的飞灰排出;所述出渣机52用于将来自所述回转窑21的焚烧残渣排出。具体地,所述输灰设备51排出的物料包括来自所述降温塔31的飞灰,来自所述急冷塔41的飞灰,来自所述一级干法脱酸塔42的一级干法脱酸反应生成物、碱性物质和活性炭粉,来自所述一级布袋除尘器43的灰分、碱性物质和活性炭粉,来自所述二级干法脱酸塔44的二级干法脱酸反应生成物、碱性物质和活性炭粉,来自所述二级布袋除尘器45的灰分、碱性物质和活性炭粉。优选所述出渣机52上设置有除铁设备,以回收焚烧残渣中的铁。
本发明的用于危险废物焚烧的系统,能够用于焚烧处理高硫、氯、氟含量(Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%)危险废物,系统简单,容易操作。
本发明利用前述的系统对危险废物进行焚烧的方法,包括以下步骤:
(1)给料步骤
利用提升机11将待处理的危险废物提升至所述SMP系统12;
并利用SMP系统12对输入的所述危险废物依次进行破碎和混合后泵送至所述焚烧系统2;
(2)焚烧步骤
将来自所述SMP系统12的物料输入所述回转窑21中进行热解反应,产生一次热解烟气;
然后将来自所述回转窑21的一次热解烟气输入所述二燃室22中进行完全燃烧,得到二次热解烟气;
(3)降温步骤
将来自所述二燃室22的二级热解烟气输入所述降温系统3的所述降温塔31中进行降温,得到降温后烟气;优选地,所述步骤(3)中,所述降温后烟气的温度为500-600℃,比如515℃、525℃、545℃、550℃、555℃、570℃和585℃;
(4)烟气处理步骤
将来自所述降温系统3的降温后烟气输入所述急冷塔41中急速降温以避免二噁英合成,得到急速降温烟气;优选地,所述步骤(3)中,所述急速降温烟气的温度为不高于200℃,比如180℃、195℃和200℃。
然后将来自所述急冷塔41的急速降温烟气输入所述一级干法脱酸塔42中,使所述急速降温烟气中的酸性物质与所述一级干法脱酸塔42中的碱性物质发生中和反应而除去,得到一级干法脱酸反应生成物和含有所述碱性物质的一级干法脱酸烟气;优选地,所述一级干法脱酸塔42中的碱性物质为小苏打或者熟石灰;优选小苏打;
然后利用所述一级活性炭喷射装置49向自所述一级干法脱酸塔42至所述一级布袋除尘器43的烟道中喷入活性炭粉,利用喷入的活性炭粉吸附除去所述一级干法脱酸烟气中的重金属元素和二噁英,得到含有所述碱性物质和所述活性炭粉的一级吸附后烟气;
然后将所述一级吸附后烟气输入所述一级布袋除尘器43,利用所述一级布袋除尘器43捕集所述一级吸附后烟气中的粉尘,并除去所述一级吸附后烟气中的残余酸性物质、重金属元素和二噁英,得到一级除尘烟气;
然后将所述一级除尘烟气输入所述二级干法脱酸塔44中,使所述一级除尘烟气中的酸性物质与所述二级干法脱酸塔44中的碱性物质发生中和反应而除去,得到二级干法脱酸反应生成物和含有所述碱性物质的二级干法脱酸烟气;优选地,所述二级干法脱酸塔44中的碱性物质为小苏打或者熟石灰;优选小苏打;
然后将所述二级干法脱酸烟气输入所述二级布袋除尘器45中,利用所述二级布袋除尘器45捕集所述二级干法脱酸烟气中的粉尘,并除去所述二级干法脱酸烟气中的残余酸性物质、重金属元素和二噁英,得到二级除尘烟气;
然后将所述二级除尘烟气输入所述湿法脱酸塔46中,使所述二级除尘烟气中的酸性物质与所述湿法脱酸塔46中的碱性溶液发生中和反应而除去,得到湿法脱酸烟气和脱酸废水;优选地,所述湿法脱酸塔46中的碱性溶液为Na2CO3溶液或者NaOH溶液,优选NaOH溶液;优选地,所述湿法脱酸烟气的温度为70±5℃,比如67℃、70℃和73℃;
然后将所述湿法脱酸烟气输入所述烟气加热器47中进行加热升温以防止水雾生成,得到脱白烟气;
然后将所述脱白烟气经所述烟囱48排空。
本发明利用前述的系统对危险废物进行焚烧的方法,能够焚烧处理高硫、氯、氟含量危险废物,比如Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%的危险废物,通过对焚烧处理所述危险废物时产生的烟气进行一系列处理,尤其是在一级干法脱酸、一级活性炭喷射、一级布袋除尘之后继续进行二级干法脱酸、二级活性炭喷射、二级布袋除尘,能够对烟气中的酸性物质、重金属元素、二噁英和粉尘进行进一步脱除,将湿法脱酸塔46的脱酸任务降低到了其可承担的范围内,从而脱酸效果好,得到符合排空标准的烟气并能够直接排空处理,流程简单,操作方便。
根据HJ/T176-2005《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》的要求,处理含氟较高或含氯大于5wt%的危险废物焚烧系统2,不得采用余热锅炉降温。本发明通过用降温塔31对所述二级热解烟气进行降温,在处理过程中无需采用余热锅炉降温,使该系统能够焚烧处理Cl>5wt%的危险废物,满足HJ/T176-2005《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》的要求。
在一种实施方式中,所述步骤(4)中,还包括以下步骤:在将所述二级干法脱酸烟气送入所述二级布袋除尘器45之前,先利用所述二级活性炭喷射装置410向自所述二级干法脱酸塔44至所述二级布袋除尘器45的烟道中喷入活性炭粉,利用喷入的活性碳粉吸附除去所述二级干法脱酸烟气中残余的重金属元素和二噁英。
在一种实施方式中,所述步骤(4)中,还包括以下步骤:将来自所述湿法脱酸塔46的脱酸废水经所述废水回用管线411输送至所述急冷塔41和/或所述降温塔31中作为冷却介质,减少水的使用,节省处理成本。本领域技术人员可以理解,由于所述湿法脱酸塔46中,所脱除的酸性物质较少,其产生的脱酸废水盐度较低,因此,其完全可以用作所述急冷塔41和/或所述降温塔31的冷却介质使用,减少系统中水的补给,降低系统的运行成本。
在一种实施方式中,所述方法还包括灰渣处理步骤(5),所述灰渣处理步骤(5)是利用所述输灰设备51将来自所述降温系统3和所述烟气处理系统4的飞灰、粉尘以及包含一级干法脱酸反应生成物、二级干法脱酸反应生成物和活性炭粉的飞灰排出,并利用所述出渣机52将来自所述回转窑21的焚烧残渣排出。
在一种实施方式中,所述步骤(1)中,待处理的危险废物中,
Cl≤15wt%,比如为1wt%、2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%;
S≤5wt%,比如为0.5wt%、1wt%、1.5wt%、2wt%、2.5wt%、3wt%、3.5wt%、4wt%、4.5wt%;
F≤1wt%,比如为0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%。
在一种实施方式中,所述步骤(1)中,待处理的危险废物中,
2wt%<Cl≤15wt%,比如为3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%;
2wt%<S≤5wt%,比如为2.5wt%、3wt%、3.5wt%、4wt%、4.5wt%;
0.1wt%<F≤1wt%,比如为0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%。
在一种实施方式中,所述步骤(1)中,待处理的危险废物中,
5wt%<Cl≤15wt%,比如为6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%;
2wt%<S≤5wt%,比如为2.5wt%、3wt%、3.5wt%、4wt%、4.5wt%;
0.1wt%<F≤1wt%,比如为0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%。
利用如图1所示的系统进行危险废物焚烧时,其过程如下:
(1)给料步骤
利用提升机11将待处理的危险废物提升至所述SMP系统12;
并利用SMP系统12对输入的所述危险废物依次进行破碎和混合后泵送至所述焚烧系统2;
(2)焚烧步骤
将来自所述SMP系统12的物料输入所述回转窑21中进行热解反应,产生一次热解烟气;
然后将来自所述回转窑21的一次热解烟气输入所述二燃室22中进行完全燃烧,得到二次热解烟气;
(3)降温步骤
将来自所述二燃室22的二级热解烟气输入所述降温系统3的所述降温塔31中进行降温至500-600℃,并回收其中的余热,自塔顶得到降温后烟气;
(4)烟气处理步骤
将来自所述降温系统3的降温后烟气输入所述急冷塔41中急速降温至不高于200℃以避免二噁英合成,得到急速降温烟气;
然后将来自所述急冷塔41的急速降温烟气输入所述一级干法脱酸塔42中,使所述急速降温烟气中的酸性物质与所述一级干法脱酸塔42中的碱性物质发生中和反应而除去,得到一级干法脱酸反应生成物和含有所述碱性物质的一级干法脱酸烟气;
然后利用所述一级活性炭喷射装置49向自所述一级干法脱酸塔42至所述一级布袋除尘器43的烟道中喷入活性炭粉,利用喷入的活性炭粉吸附除去所述一级干法脱酸烟气中的重金属元素和二噁英,得到含有所述碱性物质和所述活性炭粉的一级吸附后烟气;
然后将所述一级吸附后烟气输入所述一级布袋除尘器43,利用所述一级布袋除尘器43捕集所述一级吸附后烟气中的粉尘,并除去所述一级吸附后烟气中的残余酸性物质、重金属元素和二噁英,得到一级除尘烟气;
然后将所述一级除尘烟气输入所述二级干法脱酸塔44中,使所述一级除尘烟气中的酸性物质与所述二级干法脱酸塔44中的碱性物质发生中和反应而除去,得到二级干法脱酸反应生成物和含有所述碱性物质的二级干法脱酸烟气;
然后利用所述二级活性炭喷射装置410向自所述二级干法脱酸塔44至所述二级布袋除尘器45的烟道中喷入活性炭粉,利用喷入的活性碳粉吸附除去所述二级干法脱酸烟气中的重金属元素和二噁英,得到含有所述碱性物质的二级吸附后烟气;
然后将所述二级吸附后烟气输入所述二级布袋除尘器45中,利用所述二级布袋除尘器45捕集所述二级吸附后烟气中的粉尘,并除去所述二级吸附后烟气中的残余酸性物质、重金属元素和二噁英,得到二级除尘烟气;
然后将所述二级除尘烟气输入所述湿法脱酸塔46中,使所述二级除尘烟气中的酸性物质与所述湿法脱酸塔46中的碱性溶液发生中和反应而除去,得到湿法脱酸烟气和脱酸废水;
然后将来自所述湿法脱酸塔46的脱酸废水经所述废水回用管线411输送至所述急冷塔41和/或所述降温塔31中作为冷却介质回用;将所述湿法脱酸烟气输入所述烟气加热器47中进行加热升温以防止水雾生成,得到脱白烟气;
然后将所述脱白烟气经所述烟囱48排空;
(5)灰渣处理步骤
将来自所述降温系统3和所述烟气处理系统4的飞灰、粉尘以及包含一级干法脱酸反应生成物、二级干法脱酸反应生成物和活性炭粉的飞灰通过所述输灰设备51排出,并将来自所述回转窑21的焚烧残渣通过所述出渣机52排出。
本发明的系统和方法,能够用于焚烧处理高硫、氯、氟含量(Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%)危险废物,系统和方法简单,容易操作;只要是Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%的危险废物均能处理,其焚烧所产的烟气经本发明的系统和方法处理后,能够达到排放标准,能够直接排空处理,且本发明的系统和方法能够回用来自所述湿法脱酸塔的脱酸废水,降低了运行成本;相对于现有技术中仅能处理硫、氯、氟含量低至Cl≤2wt%、S≤2wt%、F≤0.1wt%的危险废物,本发明的系统及方法能处理危险废物的范围增大、且处理难度提高,能够处理原来处理不了的高硫、氯、氟含量的危险废物。
Claims (10)
1.一种用于危险废物焚烧的系统,其特征在于,包括依次设置的给料系统(1)、焚烧系统(2)、降温系统(3)和烟气处理系统(4);
所述给料系统(1)包括依次设置的提升机(11)和SMP系统(12);
所述提升机(11)用于将待处理的危险废物提升至所述SMP系统(12);
所述SMP系统(12)包括依次设置的破碎机、混合器和柱塞泵,用于依次对输入的所述危险废物进行破碎和混合后泵送至所述焚烧系统(2);
所述焚烧系统(2)包括依次连通设置的回转窑(21)和二燃室(22);
所述回转窑(21)用于对来自所述SMP系统(12)的物料进行热解反应以产生一次热解烟气;
所述二燃室(22)用于对来自所述回转窑(21)的一次热解烟气进行完全燃烧,得到二次热解烟气;
所述降温系统(3)包括降温塔(31),用于对来自所述二燃室(22)的二级热解烟气进行降温,得到降温后烟气;
所述烟气处理系统(4)包括依次连接的急冷塔(41)、一级干法脱酸塔(42)、一级布袋除尘器(43)、二级干法脱酸塔(44)、二级布袋除尘器(45)、湿法脱酸塔(46)、烟气加热器(47)和烟囱(48),以及一级活性炭喷射装置(49),所述一级活性炭喷射装置(49)设置于自所述一级干法脱酸塔(42)至所述一级布袋除尘器(43)的烟道外侧;
所述急冷塔(41)用于对来自所述降温系统(3)的降温后烟气急速降温以避免二噁英合成,得到急速降温烟气;
所述一级干法脱酸塔(42)用于以碱性物质为吸收剂除去来自所述急冷塔(41)的急速降温烟气中的酸性物质,得到一级干法脱酸反应生成物和含有所述碱性物质的一级干法脱酸烟气;
所述一级活性炭喷射装置(49)用于向自所述一级干法脱酸塔(42)至所述一级布袋除尘器(43)的烟道中喷入活性炭粉,以吸附除去所述一级干法脱酸烟气中的重金属元素和二噁英,得到含有所述碱性物质和所述活性炭粉的一级吸附后烟气;
所述一级布袋除尘器(43)用于捕集所述一级吸附后烟气中的粉尘,并除去所述一级吸附后烟气中的残余酸性物质、重金属元素和二噁英,,得到一级除尘烟气;
所述二级干法脱酸塔(44)用于以碱性物质为吸收剂除去所述一级除尘烟气中的酸性物质,得到二级干法脱酸反应生成物和含有所述碱性物质的二级干法脱酸烟气;
所述二级布袋除尘器(45)用于捕集所述二级干法脱酸烟气中的粉尘,并除去所述二级干法脱酸烟气中的残余酸性物质、重金属元素和二噁英,得到二级除尘烟气;
所述湿法脱酸塔(46)用于以碱性溶液为吸收剂除去所述二级除尘烟气中的酸性物质,得到湿法脱酸烟气和脱酸废水;
所述烟气加热器(47)用于对所述湿法脱酸烟气进行加热升温以防止水雾生成,得到脱白烟气;
所述烟囱(48)的入口端设置有引风机,所述烟囱(48)用于将所述脱白烟气排空。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述烟气处理系统(4)还包括二级活性炭喷射装置(410),所述二级活性炭喷射装置(410)设置于自所述二级干法脱酸塔(44)至所述二级布袋除尘器(45)的烟道外侧,用于向自所述二级干法脱酸塔(44)至所述二级布袋除尘器(45)的烟道中喷入活性炭粉,以吸附除去所述二级干法脱酸烟气中的重金属元素和二噁英;
优选地,所述烟气处理系统(4)中,自所述湿法脱酸塔(46)至所述烟气加热器(47)的管线上,还设置有至少1个第二湿法脱酸塔,用于对来自所述湿法脱酸塔(46)的湿法脱酸烟气进一步进行脱酸处理,以备输送至所述烟气加热器(47)中;优选地,所述系统还包括废水回用管线(411),所述废水回用管线(411)的第一端连接至所述湿法脱酸塔(46)、第二端连接至所述急冷塔(41)和/或所述降温塔(31),用于将来自所述湿法脱酸塔(46)的脱酸废水输送至所述急冷塔(41)和/或所述降温塔(31)中作为冷却介质;
优选地,所述回转窑(21)上设有用于连接所述SMP系统的第一接口;
优选地,所述回转窑(21)的窑头上还设置有第二接口,所述给料系统(1)还包括推料机,所述第二接口用于将所述推料机连接至所述回转窑(21)上以备用;
优选地,所述回转窑(21)的窑头上还设置有第三接口,所述给料系统(1)还包括螺旋进料设备,所述第二接口用于将所述螺旋进料设备连接至所述回转窑(21)上以备用;
优选地,所述给料系统(1)还包括与所述推料机、所述螺旋进料设备或所述SMP系统(12)配套的第二破碎机和天车,所述天车上设有抓斗;所述天车用于利用所述抓斗将待处理的危险废物运送至第二破碎机进行破碎后,再将破碎后物料运送至所述推料机、所述螺旋进料设备或所述SMP系统(12),以备进料至所述焚烧系统(2);
优选地,所述回转窑(21)的窑头上还设置有第一高热值废液接口和第一低热值废液接口,用于分别对罐区的废液按照高、低热值进料;
优选地,所述二燃室(22)还设置有第二高热值废液接口和第二低热值废液接口,用于分别对罐区的废液按照高、低热值进料。
3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述系统还包括灰渣系统(5),所述灰渣系统(5)包括输灰设备(51)和出渣机(52),所述输灰设备(51)用于将来自所述降温系统(3)和所述烟气处理系统(4)的飞灰、粉尘以及包含一级干法脱酸反应生成物、二级干法脱酸反应生成物和活性炭粉的飞灰排出,所述出渣机(52)用于将来自所述回转窑(21)的焚烧残渣排出;
优选地,所述出渣机(52)上设置有除铁设备。
4.利用权利要求1-3中任一项所述的系统对危险废物进行焚烧的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)给料步骤
利用提升机(11)将待处理的危险废物提升至所述SMP系统(12);
并利用SMP系统(12)对输入的所述危险废物依次进行破碎和混合后泵送至所述焚烧系统(2);
(2)焚烧步骤
将来自所述SMP系统(12)的物料输入所述回转窑(21)中进行热解反应,产生一次热解烟气;
然后将来自所述回转窑(21)的一次热解烟气输入所述二燃室(22)中进行完全燃烧,得到二次热解烟气;
(3)降温步骤
将来自所述二燃室(22)的二级热解烟气输入所述降温系统(3)的所述降温塔(31)中进行降温,得到降温后烟气;
(4)烟气处理步骤
将来自所述降温系统(3)的降温后烟气输入所述急冷塔(41)中急速降温以避免二噁英合成,得到急速降温烟气;
然后将来自所述急冷塔(41)的急速降温烟气输入所述一级干法脱酸塔(42)中,使所述急速降温烟气中的酸性物质与所述一级干法脱酸塔(42)中的碱性物质发生中和反应而除去,得到一级干法脱酸反应生成物和含有所述碱性物质的一级干法脱酸烟气;
然后利用所述一级活性炭喷射装置(49)向自所述一级干法脱酸塔(42)至所述一级布袋除尘器(43)的烟道中喷入活性炭粉,利用喷入的活性炭粉吸附除去所述一级干法脱酸烟气中的重金属元素和二噁英,得到含有所述碱性物质和所述活性炭粉的一级吸附后烟气;
然后将所述一级吸附后烟气输入所述一级布袋除尘器(43),利用所述一级布袋除尘器(43)捕集所述一级吸附后烟气中的粉尘,并除去所述一级吸附后烟气中的残余酸性物质、重金属元素和二噁英,得到一级除尘烟气;
然后将所述一级除尘烟气输入所述二级干法脱酸塔(44)中,使所述一级除尘烟气中的酸性物质与所述二级干法脱酸塔(44)中的碱性物质发生中和反应而除去,得到二级干法脱酸反应生成物和含有所述碱性物质的二级干法脱酸烟气;
然后将所述二级干法脱酸烟气输入所述二级布袋除尘器(45)中,利用所述二级布袋除尘器(45)捕集所述二级干法脱酸烟气中的粉尘,并除去所述二级干法脱酸烟气中的残余酸性物质、重金属元素和二噁英,得到二级除尘烟气;
然后将所述二级除尘烟气输入所述湿法脱酸塔(46)中,使所述二级除尘烟气中的酸性物质与所述湿法脱酸塔(46)中的碱性溶液发生中和反应而除去,得到湿法脱酸烟气和脱酸废水;
然后将所述湿法脱酸烟气输入所述烟气加热器(47)中进行加热升温以防止水雾生成,得到脱白烟气;
然后将所述脱白烟气经所述烟囱(48)排空。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤(4)中,还包括以下步骤:在将所述二级干法脱酸烟气送入所述二级布袋除尘器(45)之前,先利用所述二级活性炭喷射装置(410)向自所述二级干法脱酸塔(44)至所述二级布袋除尘器(45)的烟道中喷入活性炭粉,利用喷入的活性碳粉吸附除去所述二级干法脱酸烟气中的重金属元素和二噁英;
优选地,所述步骤(4)中,还包括以下步骤:将来自所述湿法脱酸塔(46)的脱酸废水经所述废水回用管线(411)输送至所述急冷塔(41)和/或所述降温塔(31)中作为冷却介质。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括灰渣处理步骤(5),所述灰渣处理步骤(5)是利用所述输灰设备(51)将来自所述降温系统(3)和所述烟气处理系统(4)的飞灰、粉尘以及包含一级干法脱酸反应生成物、二级干法脱酸反应生成物和活性炭粉的飞灰排出,并利用所述出渣机(52)将来自所述回转窑(21)的焚烧残渣排出。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述降温后烟气的温度为500-600℃。
8.根据权利要求4-7中任一项所述的方法,其特征在于,所述步骤(4)中,所述湿法脱酸烟气的温度为70±5℃。
9.根据权利要求4-8中任一项所述的方法,其特征在于,所述步骤(4)中,所述一级干法脱酸塔(42)中的碱性物质为小苏打或者熟石灰;
优选地,所述二级干法脱酸塔(44)中的碱性物质为小苏打或者熟石灰;
优选地,所述湿法脱酸塔(46)中的碱性溶液为Na2CO3溶液或者NaOH溶液。
10.根据权利要求4-9中任一项所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,待处理的危险废物中,Cl≤15wt%、S≤5wt%、F≤1wt%;
优选地,所述步骤(1)中,待处理的危险废物中,2wt%<Cl≤15wt%、2wt%<S≤5wt%、0.1wt%<F≤1wt%。
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