CN111720837A - 一种有机硅裂解渣焚烧系统、方法及应用 - Google Patents

一种有机硅裂解渣焚烧系统、方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种有机硅裂解渣焚烧系统、方法及应用，属于有机硅裂解渣处理领域。由焚烧炉和烟气处理装置组合。焚烧炉包括排气口、焚烧炉体、水冷夹套、进料门、清灰门、支架、进水口，进料箱包括进料箱上层、进料箱开孔、进料箱下层。烟气处理装置由焚烧炉、静电除尘器、布袋除尘器、引风机、碱洗塔、除雾器、为排烟风机顺序管道连接。通过本装置，有机硅裂解渣得到妥善处理，对周边环境无污染，解决了环保问题，另外还可以回收炉渣(含10‑20％铜)和盐酸，具有明显的经济效益。

Description

一种有机硅裂解渣焚烧系统、方法及应用
技术领域
本发明属于有机硅裂解渣处理领域，属于化工生产技术领域。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
有机硅单体生产过程中的水解裂解单元产生的裂解渣约占单体产量的3％，对于工业化生产装置来说，随着有机硅单体产量的增加，伴随产生大量的有机硅裂解渣亟待解决。有机硅裂解渣沸点75℃-250℃(主要有二硅烷、硅氧烷、硅撑烷等)。固含量在20-75％，主要是悬浮的硅粉、铜、铁、锌、铝、锡等各种金属，暴露在空气中易燃烧和形成酸雾。发明人发现：若采用堆积的方法处理，污染严重，且存在安全隐患。
发明内容
本发明正是克服上述不足，提供一种有机硅裂解渣专用焚烧系统，主要创新在于用焚烧原理来处理有机硅裂解渣，解决了裂解渣沉降积块问题，焚烧后烟气中含二氧化硅粉尘采用高温除尘器除尘，满足国家排放标准，并且焚烧后可以回收炉渣(含15％铜)，可以回收盐酸，不仅解决了环保问题，还具有明显的经济效益。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面，提供了一种有机硅裂解渣焚烧系统，包括：焚烧炉、水冷夹套、送料箱、烟气处理系统、支架组成；所述支架上设置有焚烧炉、所述焚烧炉的外壁设置有水冷夹套，所述焚烧炉的一侧开设有进料门，所述进料门的开口大于送料箱的横截面，所述焚烧炉的上部设置有排气口，所述排气口与烟气处理系统相连。
本发明用焚烧原理来处理有机硅裂解渣，解决了裂解渣沉降积块问题，焚烧后烟气中含二氧化硅粉尘采用高温除尘器除尘，满足国家排放标准，并且焚烧后可以回收炉渣(含15％铜)，可以回收盐酸，不仅解决了环保问题，还具有明显的经济效益，达到了对其进行无害化处理的目的。
本发明的第二个方面，提供了一种有机硅裂解渣焚烧方法，包括：
将水注入水冷冷夹套，将有机硅解渣盛放于进料箱上层，打开进料门，将进料箱送至焚烧炉内，进行焚烧；
焚烧中落入焚烧炉的灰渣通过清灰门清理；
焚烧后的尾气通过排气口排入烟气处理系统处理后排放。
本发明的方法使有机硅裂解渣得到妥善处理，对周边环境无污染，解决了环保问题，同时还可以处理高浓废水，另外还可以回收有价值废渣(含13％-18％铜)和31％盐酸，具有明显的经济效益。
本发明的第三个方面，提供了任一上述的焚烧系统在有机硅裂解渣处理中的应用，所述有机硅裂解渣含有二硅烷、硅氧烷、硅撑烷。
本发明的有益效果在于：
(1)通过本装置，有机硅裂解渣得到妥善处理，对周边环境无污染，解决了环保问题，同时还可以处理高浓废水，另外还可以回收有价值废渣(含13％-18％铜)和31％盐酸，具有明显的经济效益。
(2)本发明的装置简单、操作方便、实用性强，易于推广。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例1的焚烧炉整体结构示意图；
图2为本发明实施例1的进料箱；
图3为本发明实施例1的焚烧系统方框图；
图中：1为排气口、2为焚烧炉体、3为水冷夹套、4为进料门、5为清灰门、6为支架、7为进水口、8为进料箱上层、9为进料箱开孔、10为进料箱下层、21为焚烧炉、22为电除尘器、23为布袋除尘器、24为引风机、25为碱洗塔、26为除雾器、27为排烟风机。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
有机硅裂解渣专用焚烧系统，由焚烧炉和烟气处理装置组合。
一种有机硅裂解渣专用焚烧系统焚烧炉，包括燃烧室、水冷夹套、送料箱、烟气处理系统、支架组成。
燃烧室设置清灰门和进料门。清灰门较小，用于焚烧炉运行时对产生的灰渣进行清理。进料门用于送料箱进料。
水冷夹套设置于燃烧室的顶部，运行时可以将高浓废水加入水冷夹套，实现水冷降温保护燃烧炉和废水处理的目的。
送料箱分为两层，需要处理的裂解渣盛放于上层，上层设置条形孔，方便燃烧后的灰渣下落于下层，孔的长度为100-600mm，宽度为3-10mm。可以根据需要设置多个。下层用来收集燃烧后的灰渣。分两层也便于叉车叉卸车。
经焚烧后的烟气进入烟气处理系统，先进入静电除尘器，再到布袋除尘器，再经引风机，到碱洗塔或吸收塔，达标的烟气最后经除雾器和排烟风机从烟囱排放。
在一些实施例中，采用碱洗塔吸收烟气时，使用清洁水进行吸收，以副产盐酸。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
实施例1：
本发明是这样实现的，下面结合附图作具体说明。见图1、图2，在焚烧炉体2内有机硅裂解渣(处理量为100kg/h)在炉体内于800℃进行焚烧，在焚烧炉体2顶部设置烟气排气孔1，尾气通过排气孔1排出后进入后续工序。焚烧炉体2上部外侧设置水冷夹套3，水冷夹套通过进水口7加注水，水流量为1.2m3/h，水温度为60℃。可以加注高盐废水。焚烧炉体2的侧面设置进料门4和清灰门5。有机硅裂解渣存放在进料箱，见图2，进料箱上层8用于存放有机硅裂解渣，进料箱设置上下层间板设置条形孔9。进料箱下层10存放灰渣，同时方便叉车叉卸。焚烧过程中产生的灰渣靠重力通过条形孔9落到进料箱下层10。
尾气通过排气孔1排出后进入后续工序烟气处理系统，见图3。先进入电除尘器22除尘，再到布袋除尘器23除尘，再经引风机24，到吸收塔吸收烟气中的HCl气体，盐酸浓度约为31％时，排出装置，送到工厂盐酸储槽储存。达标的烟气最后经除雾器26和排烟风机27从烟囱排放。
工作时，将水注入水冷夹套3，比如废水。将有机硅裂解渣盛放于进料箱上层8，打开焚烧炉进料门4，由叉车支在进料箱下层10处将进料箱由进料门送至焚烧炉内，使用点火枪将物料点着，关闭进料门4。焚烧过程中可以将落入焚烧炉的灰渣通过清灰门5进行清理。焚烧完毕后尾气通过排气孔1排出后进入后续工序烟气处理系统，见图3。先进入电除尘器22初步除尘，再到布袋除尘器23进一步除尘，再经引风机24，到吸收塔除去烟气中的酸性介质，达标的烟气最后经除雾器26和排烟风机27从烟囱排放。各设备之间由管道连接。
燃烧后的废渣由清灰门清理出来，回收有价值废渣(含16％铜)。
实施例2：
本发明是这样实现的，下面结合附图作具体说明。见图1、图2，在焚烧炉体2内有机硅裂解渣(处理量为20kg/h)在炉体内于600℃进行焚烧，在焚烧炉体2顶部设置烟气排气孔1，尾气通过排气孔1排出后进入后续工序。焚烧炉体2上部外侧设置水冷夹套3，水冷夹套通过进水口7加注水，水流量为0.5m3/h，水温度为80℃。可以加注高盐废水。焚烧炉体2的侧面设置进料门4和清灰门5。有机硅裂解渣存放在进料箱，见图2，进料箱上层8用于存放有机硅裂解渣，进料箱设置上下层间板设置条形孔9。进料箱下层10存放灰渣，同时方便叉车叉卸。焚烧过程中产生的灰渣靠重力通过条形孔9落到进料箱下层10。
尾气通过排气孔1排出后进入后续工序烟气处理系统，见图3。先进入电除尘器22除尘，再到布袋除尘器23除尘，再经引风机24，到吸收塔除去烟气中的酸性介质，达标的烟气最后经除雾器26和排烟风机27从烟囱排放。
工作时，将水注入水冷夹套3，比如废水。将有机硅裂解渣盛放于进料箱上层8，打开焚烧炉进料门4，由叉车支在进料箱下层10处将进料箱由进料门送至焚烧炉内，使用点火枪将物料点着，关闭进料门4。焚烧过程中可以将落入焚烧炉的灰渣通过清灰门5进行清理。焚烧完毕后尾气通过排气孔1排出后进入后续工序烟气处理系统，见图3。先进入电除尘器22初步除尘，再到布袋除尘器23进一步除尘，再经引风机24，到吸收塔吸收烟气中的HCl气体，吸收烟气中的HCl气体，盐酸浓度约为31％时，排出装置，送到工厂盐酸储槽储存。达标的烟气最后经除雾器26和排烟风机27从烟囱排放。各设备之间由管道连接。
燃烧后的废渣由清灰门清理出来，回收有价值废渣(含13％铜)。
实施例3：
本发明是这样实现的，下面结合附图作具体说明。见图1、图2，在焚烧炉体2内有机硅裂解渣(处理量为200kg/h)在炉体内于900℃进行焚烧，在焚烧炉体2顶部设置烟气排气孔1，尾气通过排气孔1排出后进入后续工序。焚烧炉体2上部外侧设置水冷夹套3，水冷夹套通过进水口7加注水，水流量为2m3/h，水温度为50℃。可以加注高盐废水。焚烧炉体2的侧面设置进料门4和清灰门5。有机硅裂解渣存放在进料箱，见图2，进料箱上层8用于存放有机硅裂解渣，进料箱设置上下层间板设置条形孔9。进料箱下层10存放灰渣，同时方便叉车叉卸。焚烧过程中产生的灰渣靠重力通过条形孔9落到进料箱下层10。
尾气通过排气孔1排出后进入后续工序烟气处理系统，见图3。先进入电除尘器22除尘，再到布袋除尘器23除尘，再经引风机24，到吸收塔吸收烟气中的HCl气体，盐酸浓度约为31％时，排出装置，送到工厂盐酸储槽储存。达标的烟气最后经除雾器26和排烟风机27从烟囱排放。
工作时，将水注入水冷夹套3，比如废水。将有机硅裂解渣盛放于进料箱上层8，打开焚烧炉进料门4，由叉车支在进料箱下层10处将进料箱由进料门送至焚烧炉内，使用点火枪将物料点着，关闭进料门4。焚烧过程中可以将落入焚烧炉的灰渣通过清灰门5进行清理。焚烧完毕后尾气通过排气孔1排出后进入后续工序烟气处理系统，见图3。先进入电除尘器22初步除尘，再到布袋除尘器23进一步除尘，再经引风机24，到吸收塔除去烟气中的酸性介质，达标的烟气最后经除雾器26和排烟风机27从烟囱排放。各设备之间由管道连接。
燃烧后的废渣由清灰门清理出来，回收有价值废渣(含18％铜)。
实施例4：
一种有机硅裂解渣焚烧系统，包括：焚烧炉2、水冷夹套3、送料箱、烟气处理系统、支架组成；所述支架上设置有焚烧炉2、所述焚烧炉2的外壁设置有水冷夹套3，所述焚烧炉2的一侧开设有进料门4，所述进料门4的开口大于送料箱的横截面，所述焚烧炉2的上部设置有排气口1，所述排气口1与烟气处理系统相连。
实施例5：
一种有机硅裂解渣焚烧系统，包括：焚烧炉2、水冷夹套3、送料箱、烟气处理系统、支架组成；所述支架上设置有焚烧炉2、所述焚烧炉2的外壁设置有水冷夹套3，所述焚烧炉2的一侧开设有进料门4，所述进料门4的开口大于送料箱的横截面，所述焚烧炉2的上部设置有排气口1，所述排气口1与烟气处理系统相连。
所述焚烧炉2的一侧还开设有清灰门5。
实施例6：
一种有机硅裂解渣焚烧系统，包括：焚烧炉2、水冷夹套3、送料箱、烟气处理系统、支架组成；所述支架上设置有焚烧炉2、所述焚烧炉2的外壁设置有水冷夹套3，所述焚烧炉2的一侧开设有进料门4，所述进料门4的开口大于送料箱的横截面，所述焚烧炉2的上部设置有排气口1，所述排气口1与烟气处理系统相连。
所述水冷夹套3的一侧设置有进水口7。
实施例7：
一种有机硅裂解渣焚烧系统，包括：焚烧炉2、水冷夹套3、送料箱、烟气处理系统、支架组成；所述支架上设置有焚烧炉2、所述焚烧炉2的外壁设置有水冷夹套3，所述焚烧炉2的一侧开设有进料门4，所述进料门4的开口大于送料箱的横截面，所述焚烧炉2的上部设置有排气口1，所述排气口1与烟气处理系统相连。
所述送料箱分为上下两层8、9，层间采用隔板分隔，所述隔板上设置有孔9。
实施例8：
一种有机硅裂解渣焚烧系统，包括：焚烧炉2、水冷夹套3、送料箱、烟气处理系统、支架组成；所述支架上设置有焚烧炉2、所述焚烧炉2的外壁设置有水冷夹套3，所述焚烧炉2的一侧开设有进料门4，所述进料门4的开口大于送料箱的横截面，所述焚烧炉2的上部设置有排气口1，所述排气口1与烟气处理系统相连。
孔9为条形孔。
实施例9：
一种有机硅裂解渣焚烧系统，包括：焚烧炉2、水冷夹套3、送料箱、烟气处理系统、支架组成；所述支架上设置有焚烧炉2、所述焚烧炉2的外壁设置有水冷夹套3，所述焚烧炉2的一侧开设有进料门4，所述进料门4的开口大于送料箱的横截面，所述焚烧炉2的上部设置有排气口1，所述排气口1与烟气处理系统相连。
条形孔9的长度为100-600mm，宽度为3-10mm。
实施例10：
一种有机硅裂解渣焚烧系统，包括：焚烧炉2、水冷夹套3、送料箱、烟气处理系统、支架组成；所述支架上设置有焚烧炉2、所述焚烧炉2的外壁设置有水冷夹套3，所述焚烧炉2的一侧开设有进料门4，所述进料门4的开口大于送料箱的横截面，所述焚烧炉2的上部设置有排气口1，所述排气口1与烟气处理系统相连。
所述烟气处理系统包括：静电除尘器22、布袋除尘器23、引风机24、碱洗塔25、除雾器26、排烟风机27。
实施例11：
一种有机硅裂解渣焚烧系统，包括：焚烧炉2、水冷夹套3、送料箱、烟气处理系统、支架组成；所述支架上设置有焚烧炉2、所述焚烧炉2的外壁设置有水冷夹套3，所述焚烧炉2的一侧开设有进料门4，所述进料门4的开口大于送料箱的横截面，所述焚烧炉2的上部设置有排气口1，所述排气口1与烟气处理系统相连。
所述排气口1与静电除尘器22、布袋除尘器23、引风机24、碱洗塔25、除雾器26、排烟风机27依次相连。
实施例12：
一种有机硅裂解渣焚烧系统，包括：焚烧炉2、水冷夹套3、送料箱、烟气处理系统、支架组成；所述支架上设置有焚烧炉2、所述焚烧炉2的外壁设置有水冷夹套3，所述焚烧炉2的一侧开设有进料门4，所述进料门4的开口大于送料箱的横截面，所述焚烧炉2的上部设置有排气口1，所述排气口1与烟气处理系统相连。
所述系统的具体运行方法如下：
将水注入水冷冷夹套3，将有机硅解渣盛放于进料箱上层8，打开进料门4，将进料箱送至焚烧炉2内，进行焚烧；
焚烧中落入焚烧炉2的灰渣通过清灰门5清理；
焚烧后的尾气通过排气口1排入烟气处理系统处理后排放。
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种有机硅裂解渣焚烧系统，其特征在于，包括：焚烧炉、水冷夹套、送料箱、烟气处理系统、支架组成；所述支架上设置有焚烧炉、所述焚烧炉的外壁设置有水冷夹套，所述焚烧炉的一侧开设有进料门，所述进料门的开口大于送料箱的横截面，所述焚烧炉的上部设置有排气口，所述排气口与烟气处理系统相连。
2.如权利要求1所述的有机硅裂解渣焚烧系统，其特征在于，所述焚烧炉的一侧还开设有清灰门。
3.如权利要求1所述的有机硅裂解渣焚烧系统，其特征在于，所述水冷夹套的一侧设置有进水口。
4.如权利要求1所述的有机硅裂解渣焚烧系统，其特征在于，所述送料箱分为上下两层，层间采用隔板分隔，所述隔板上设置有孔。
5.如权利要求4所述的有机硅裂解渣焚烧系统，其特征在于，所述孔为条形孔。
6.如权利要求5所述的有机硅裂解渣焚烧系统，其特征在于，所述条形孔的长度为100-600mm，宽度为3-10mm。
7.如权利要求1所述的有机硅裂解渣焚烧系统，其特征在于，所述烟气处理系统包括：静电除尘器、布袋除尘器、引风机、碱洗塔/吸收塔、除雾器、排烟风机。
8.如权利要求1所述的有机硅裂解渣焚烧系统，其特征在于，所述排气口与静电除尘器、布袋除尘器、引风机、碱洗塔/吸收塔、除雾器、排烟风机依次相连。
9.一种有机硅裂解渣焚烧方法，其特征在于，包括：
将水注入水冷冷夹套，将有机硅解渣盛放于进料箱上层，打开进料门，将进料箱送至焚烧炉内，进行焚烧；
焚烧中落入焚烧炉的灰渣通过清灰门清理；
焚烧后的尾气通过排气口排入烟气处理系统处理后排放。
10.权利要求1-8任一项所述的焚烧系统在有机硅裂解渣处理中的应用，其特征在于，所述有机硅裂解渣含有二硅烷、硅氧烷、硅撑烷。
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