CN111288472B - 一种化工行业废盐的受控梯级热解回收与二噁英防控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种化工行业废盐的受控梯级热解回收与二噁英防控方法，属于废盐的处理处置及二次污染控制领域，该方法首先将废盐进行低温热解，去除其中的水分和低沸点有机物，然后进行高温无氧热解，回收得到去除有机质的盐；同时热解废气经废气处理系统处理后达标排放。本发明将含有机质的废盐进行低温、高温两段受控热解，高温热解气急冷，有效避免二噁英及氮氧化物、硫氧化物等氧化性气体的生成，从而达到废盐热解脱除有机质，实现无害化和资源化，并从源头控制二噁英生成的目的。本方法有机质脱除率高，能从源头控制二噁英的生成，极大降低了废盐的处理处置成本和环境风险，方法可控，为化工行业废盐这类危险废物的资源化提供了一条有益路径。

Description

一种化工行业废盐的受控梯级热解回收与二噁英防控方法

技术领域

本发明属于化工行业废盐的处理处置及过程的二次污染控制领域，具体涉及一种化工行业废盐的受控梯级热解回收与二噁英防控方法。

背景技术

废盐是化工行业常见的一类典型固体废物，许多行业的废盐中含有多种有毒有害有机成分，因此被列入《国家危险废物名录》。近些年来，涉及到化工行业废渣废盐的非法处理处置案件频发，引起了社会各界的广泛关注。面对日趋严格的处理处置要求和环境管理政策，化工行业废盐的处理处置已经成为当前行业内亟待解决的难题之一。另外盐也是一种重要的化工原料，如果能将化工行业的废盐进行无害化和资源化处理并以副产物的形式回用作工业原料或其他用途，不仅可以消除其环境危害，还能实现废盐的资源化，有利于化工行业的持续健康发展。

目前化工行业废盐的无害化和资源化主要有水相净化和固相直接净化处理两种途径。

废盐的水相净化是把废盐用水溶解，变为液体，然后用废水处理的手段如化学除杂或膜等固液分离技术将盐从液相中分离纯化，得到较纯的盐溶液，然后进一步制取盐。例如公开号为CN103693658A“基于三段焚烧炉的工业废盐综合处理装置及其使用方法”的发明专利，是将以含氯化钠为主的工业废盐通过溶解后，通过化学处理去除无机杂质，然后再进行干燥、热解脱水，在此过程中有机物挥发并进入气相，然后经焚烧处理使废气满足排放要求，同时废盐得到了提纯，达到氯碱工业用盐要求。公开号为CN105883859A“一种废盐处理方法”的发明专利，将废盐在300-600℃下焙烧0.5-4小时，焙烧产生的尾气进入气体净化装置进行净化后排出，焙烧产物加水打浆，形成盐浓度为15-25％的处理液，将该处理液经大孔树脂吸附后排出，即得较纯的浓盐溶液。授权号为CN207933534U“一种废盐的纯化装置”的实用新型专利，将农药合成中得到的NaCl废盐渣加水溶解；用连接于化盐槽纳滤膜将化盐槽中得到的盐水进行过滤；除阳离子杂质装置，连接于纳滤膜的渗透侧，用于将纳滤膜得到的渗透液中进行去除阳离子杂质；螯合树脂柱，连接于除阳离子杂质装置，用于对除阳离子杂质装置得到的产水采用树脂除盐处理；离子膜电解槽，连接于螯合树脂柱，用于对螯合树脂柱的产水进行电解处理，最终得到烧碱和氯气。采用水相净化技术，可以得到较纯的盐，甚至可以将得到的盐深加工成其它化工原料，是一种废盐资源化较为理想的方法，但目前报道的技术工艺普遍都比较复杂，处理成本高，尤其是废盐溶于水中的大量氯离子会使树脂中毒，导致吸附有机物的效果不佳，甚至失去吸附作用，这也限制了通过树脂吸附脱除水中有机物这一技术的工业化推广应用。

固相直接净化处理有两种方式，即热解纯化和熔融纯化。

热解纯化是在高温且低于废盐熔融温度的条件下，使废盐中的有机物挥发，并通过氧化或燃烧等技术将挥发的有机物去除，实现废盐的脱毒和无害化。如公开号为CN106424112A“一种用于废盐精制的多级热脱附工艺及装备”、CN106824980A“一种煤化工结晶废盐的无害化处理方法”、CN107185948A“一种工业废盐系统及方法”、CN107062836A“一种用于废盐处理的辐射式回转干燥装置”，CN108408744A“一种热流体分级气提处理工业废盐中有机物的系统和方法”等发明专利均报道了这种技术。但这些报道都忽视了含有机物氯化钠废盐在一定温度下，产生二噁英的危害及其污染防控问题。

熔融纯化是在高温条件下，将废盐熔融，其中的有机物因沸点低而从熔体中挥发，然后通过焚烧等气体净化技术将废气处理，最终将废盐中的有机有毒有害物质在去除，得到纯化后的无机盐。这是一种处理危废盐比较有效且可行的一种最常用的技术，如公开号CN104310434A“一种用于处理废盐的装置和工艺”、CN106152109A“燃气燃油熔盐一体化锅炉热分离物质的装置”的发明专利，授权号为CN203928459U“一种熔盐冷却回收系统”、CN205659976U“熔融法工业氯化钠废盐处理设备”的实用新型专利都报道了这种技术。这种技术虽然能脱除废盐中的有毒有害有机物，但也存在一些不足，诸如因废盐成分、形态、粒度等因素的影响，受热不均匀，能效低，有机物还可以发生碳化结焦，影响盐的品质；废盐熔融粘结现象较严重，易腐蚀设备表面，严重时导致设备损坏；只考虑去除废盐中的有毒有害有机物，处理后的危废盐杂质含量高，依然难以资源化利用，只能进行填埋处理，不仅造成了资源的浪费，而且填埋费用也较高。废盐熔融因温度高，会产生氮氧化物，同时过程控制不好也会产生二噁英，因此必须重视废盐高温熔融产生的二次污染及其防控问题。

为了控制废盐热解或熔融回收过程产生的二噁英污染，一般都采用过程控制与末端控制相结合的方式，如公开号CN107726851A“一种将化工废危氯化钠转化为精制工业盐的炉窑及方法”、公开号CN109990297A“化工含盐危险废物无害资源化处理方法”都是采用800℃以上的高温对废盐进行梯级燃烧，虽然从源头遏制了二噁英的生成，但烟气冷却过程仍有生成二噁英的潜在风险，同时这个温度高于盐的熔点，对设备的耐腐蚀要求非常高。

综上所述，如何高效脱除废盐中的有机物，并能从源头抑制二噁英产生，才是实现废盐资源化的最优方案。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种化工行业废盐的受控梯级热解回收与二噁英防控方法，以受控梯级热解技术去除化工行业废盐中有机物，且能够源头控制热解过程二噁英产生的废盐无害化与资源化处理方法，该方法不仅能够高效去除废盐中的有机物，实现化工废盐这种类危险废物的无害化和资源化，还能从源头遏制废盐热解回收中的二噁英产生，解决了热解带来的二次污染问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种化工行业废盐的受控梯级热解回收与二噁英防控方法，处理方法具体包括如下步骤：

步骤1，将废盐加入一段低温热解炉中进行一段低温热解，产生一段热解盐和一段热解废气，将一段热解废气通入废气处理系统进行处理；

步骤2，将一段热解盐投入二段高温热解炉中进行二段高温热解，产生二段热解盐和二段热解废气；

步骤3，将步骤2得到的二段热解废气通入急冷塔冷却后，并入一段热解废气进行处理；

步骤4，将步骤2得到的二段热解盐冷却后进行回收。

进步一的，步骤1中，所述的一段低温热解温度控制在150～200℃。

进步一的，步骤2中，所述的二段高温热解为无氧热解，热解温度控制在750～800℃。

进步一的，步骤3中，控制所述的急冷塔烟气温度在200℃以下。

进步一的，所述的一段热解废气和二段热解废气共用一套废气处理系统，该系统为二级串联处理系统，第一级为碱喷淋塔，第二级为活性炭吸附装置或催化燃烧装置中的一种。

有益效果：与现有技术相比，本发明的一种化工行业废盐的受控梯级热解回收与二噁英防控方法，效果如下：

(1)第一段热解温度在200℃以下，不在二噁英的生成温度区间，因此其无法产生；

(2)第二段采用无氧高温热解，且温度控制750℃～800℃，此温度区间是二噁英的分解温度区间，即使生成二噁英也会分解掉，因此有效避免了二噁英的生成；

(3)第二段无氧高温热解产生的气体送入急冷塔急冷，将其直接温度降至200℃以下，从生成动力学的角度也有效避免了二噁英再次生成的可能；

(4)高温段温度控制在盐的熔点以下，有效解决了熔融态盐对设备的腐蚀；

(5)高温段热解采用无氧热解，且温度控制在800度以下，避免氮氧化物、硫氧化物等氧化性气体产生，还可避免这些物质进入盐中带来新的杂质；

综上所述，本发明提供的方法不仅有机质脱除效率高，且能从源头控制二噁英的生成，极大降低了处理处置成本和环境风险，方法可控，尤其为化工行业废盐这类危险废物的资源化提供了一条有益路径。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。

一种化工行业废盐的受控梯级热解回收与二噁英防控方法，处理方法具体包括如下步骤：

步骤1，将废盐加入一段低温热解炉中进行一段低温热解，产生一段热解盐和一段热解废气，将一段热解废气通入废气处理系统进行处理；

步骤2，将一段热解盐投入二段高温热解炉中进行二段高温热解，产生二段热解盐和二段热解废气；

步骤3，将步骤2得到的二段热解废气通入急冷塔冷却后，并入一段热解废气进行处理；

步骤4，将步骤2得到的二段热解盐冷却后进行回收。

其中，步骤1中，一段低温热解温度控制在150～200℃。

其中，步骤2中，二段高温热解为无氧热解，热解温度控制在750～800℃。

其中，步骤3中，控制急冷塔烟气温度在200℃以下。

其中，一段热解废气和二段热解废气共用一套废气处理系统，该系统为二级串联处理系统，第一级为碱喷淋塔，第二级为活性炭吸附装置或催化燃烧装置中的一种。

本发明处理方法首先将废盐进行一段低温(150～200℃)热解，其中的水分、低沸点有机物及酸性气体挥发进入气相，通过引风机送入废气处理系统；一段热解后的固体盐送入二段无氧热解炉，控制炉温在盐熔点以下(750～800℃)，废盐中低温无法热解的有机物在无氧热解段分解，分解后的气体随引风机引入急冷塔中，废气急冷至200℃以下，然后引入废气处理装置；高温热解段的盐定期从无氧热解炉中排出，自然冷却后进行回收。

实施例1

某精细化工公司三效蒸发装置析出的废盐残渣，该废盐呈淡黄色粉块状，经检测该废盐中含氯化钠86.5％、水分4.6％、有机物及其它杂质，在室温条件下取20g该盐溶解于100ml蒸馏水中，测得溶液TOC为1560mg/L。

采用本发明提供的方法对上述废盐进行处理，主要处理工艺参数为：一段低温热解温度150℃，热解时长0.2小时；二段热解温度750℃，热解时长0.5小时；二段热解烟气进入急冷塔，急冷塔烟气温度控制在200℃，对一段低温热解炉烟气和急冷塔出口烟气采样分析其中的二噁英含量。将处理完的废盐冷却至室温后，即制得脱有机物的盐。在同样的室温条件下取20g处理后的盐溶解于100ml蒸馏水中，测得溶液的TOC为22mg/L，有机物脱除率为98.6％，烟气采样分析结果均为二噁英未检出。

实施例2

本实施例处理原料与实施例1相同，废盐处理主要工艺参数有所变化，具体为：一段低温热解温度200℃，热解时长0.2小时；二段热解温度800℃，热解时长0.5小时；二段热解烟气进入急冷塔，急冷塔烟气温度控制在200℃，对一段低温热解炉烟气和急冷塔出口烟气采样分析其中的二噁英含量。将处理完的废盐冷却至室温，取20g处理后的盐溶解于100ml蒸馏水中，经检测溶液的TOC为16mg/L，有机物脱除率为99％，烟气采样分析结果均为二噁英未检出。

实施例3

某化工企业废盐，以氯化钠为主，呈浅灰色，固结成块状且略带粘性，经取样分析，各成分如下：氯化钠90.1％，水分7.6％，有机物及其它杂质，在室温条件下取20g该盐溶解于100ml蒸馏水中，测得溶液TOC为5060mg/L。

采用本发明提供的方法对上述废盐进行处理，主要处理工艺参数为：一段低温热解温度200℃，热解时长0.2小时；二段热解温度780℃，热解时长0.5小时；二段热解烟气进入急冷塔，急冷塔烟气温度控制在200℃，对一段低温热解炉烟气和急冷塔出口烟气采样分析其中的二噁英含量。将处理完的废盐冷却至室温后，即制得脱有机物的盐。在同样的室温条件下取20g处理后的盐溶解于100ml蒸馏水中，测得溶液的TOC为36mg/L，有机物脱除率为99.3％，烟气采样分析结果均为二噁英未检出。

本发明将化工行业含有机质的废盐经过低温、高温两段受控热解，第一段热解温度低，二噁英无法生产；第二段采用无氧高温热解，且温度控制在二噁英易生成温度区间外，有效避免了二噁英的生成，也阻止了氮氧化物、硫氧化物等氧化性气体产生；同时通过将高温热解气急冷，避免了二噁英再次生成的可能；从而达到废盐热解脱除有机质，并从源头控制了二噁英生成的目的；二段热解温度控制在氯化钠熔点之下，解决了熔融态盐对设备的腐蚀。本方法有机质脱除效率高，将危险废物无害化和资源化，且能从源头控制二噁英的生成，极大降低了处理处置成本和环境风险，方法可控，尤其为化工行业废盐这类危险废物的资源化提供了一条有益路径。

Claims (1)

1.一种化工行业废盐的受控梯级热解回收与二噁英防控方法，其特征在于，处理方法具体包括如下步骤：

步骤1，将废盐加入一段低温热解炉中进行一段低温热解，产生一段热解盐和一段热解废气，将一段热解废气通过引风机通入废气处理系统进行处理；

步骤2，将一段热解盐投入二段高温热解炉中进行二段高温热解，产生二段热解盐和二段热解废气；

步骤3，将步骤2得到的二段热解废气直接通入急冷塔冷却后，并入一段热解废气进行处理；

步骤4，将步骤2得到的二段热解盐冷却后进行回收；步骤1中，所述的一段低温热解温度控制在150~200℃，不在二噁英的生成温度区间；步骤2中，所述的二段高温热解为无氧热解，热解温度控制在750~800℃，此温度区间是二噁英的分解温度区间且二段热解温度控制在氯化钠熔点之下；步骤3中，控制所述的急冷塔烟气温度在200℃以下，避免了二噁英再次生成；所述的一段热解废气和二段热解废气共用一套废气处理系统，该系统为二级串联处理系统，第一级为碱喷淋塔，第二级为活性炭吸附装置。