CN113028426A - 一种油漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种油漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用方法，在产废单位内就地实施，将油漆废渣处置与产废厂区工艺一体化规划和集成，在将油漆废渣预处理后通过进料系统输送到裂解炉进行高温裂解后，将残渣沉降到底部的气固分离室进行气固分离，生成的热解气上升进入燃烧室内，在燃烧室内与助燃空气/天然气混合，并经燃烧器点燃后高温燃烧；燃烧后的高温烟气经过滤后进入所述裂解炉的壳层对处置中的油漆废渣的裂解供热，完成热能的一级回收，然后再送入余热利用装置对车间热水或空气进行加热，完成热能的二级回收。本发明将油漆废渣的无害化减量与热能回收与厂区工艺一体化规划和集成，降低处置费用、能耗和环境污染。

Description

一种油漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用方法
技术领域
本发明涉及油漆废渣处理技术领域，特别是涉及一种油漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用方法。
背景技术
涂装车间油漆喷涂过程中产生的过喷漆雾会形成油漆废渣。油漆废渣属于HW12燃料、涂料废物，危险特性为毒性和易燃性，对环境和人体健康构成很大威胁。目前油漆废渣的处置路线交由厂外具备危险废物经营许可证的厂采用高温焚烧或裂解、水泥窑协同处置和安全填埋的技术处理。高温焚烧或裂解处理占地面积大、建设成本高、耗费大量燃料和电能、尾气存在二次污染、操作复杂及人工成本高。
发明内容
本发明的目的是基于危险废物处理与利用技术体系减量化、资源化和无害化的原则，而提供一种在产废单位内就地实施的油漆废渣无害化减量工艺和热能循环利用技术，将油漆废渣处置与产废厂区现有工艺一体化规划和集成，实现危险废物源头减量与资源化利用，减少运输过程二次污染、交通压力、费用，降低处置费用、能耗和环境污染。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种油漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用方法，在产废单位内就地实施，将油漆废渣处置与产废厂区工艺一体化规划和集成，在将油漆废渣预处理后通过进料系统输送到裂解炉进行高温裂解后，将残渣沉降到底部的气固分离室进行气固分离，生成的热解气上升进入燃烧室内，在燃烧室内与助燃空气/天然气混合，并经燃烧器点燃后进行高温燃烧；
燃烧后的高温烟气经过滤后进入所述裂解炉的壳层对处置中的油漆废渣的裂解供热，完成热能的一级回收，然后再送入余热利用装置对车间热水或空气进行加热，完成热能的二级回收；产生的热水或热风可循环应用于车间的工艺用热设备。
其中，经过两级热能回收后的尾气送入尾气净化系统中，利用骤冷降温、布袋除尘以及脱酸装置，除去尾气中的颗粒污染物、重金属化合物及酸性气体污染物，尾气净化达标后通过排气烟囱高空排放。
其中，若待处理的油漆废渣为湿漆渣，则还将所述裂解炉所形成的高温烟气送入预处理设备中对所述湿漆渣进行烘干，烘干过程产生的废气回送至所述燃烧室内进行高温燃烧。
其中，在将残渣沉降到底部的气固分离室进行气固分离后，沉降的残渣经排渣装置排出，降温冷却至90℃以下后由提升机输送至储料罐。
其中，所述的预处理根据不同油漆废渣采用不同的预处理设备，若油漆废渣是由湿式文丘里、水旋、或水帘喷漆室产生的湿油漆废渣，则采用脱水设备将油漆废渣中的水去除后，再通过在过滤材料表面进行渗滤和热风干燥，使湿漆渣含水率降低至15％左右；
若油漆废渣是干式纸盒喷漆室产生的容纳在纸盒过滤器内的含湿率低于5％的油漆废渣，采用粉碎机将油漆废渣粉碎成粒径≤30mm的颗粒。
其中，所述的进料系统采用螺旋输送机将预处理后的油漆废渣连续定量的输送到裂解炉内进行热解。
其中，对油漆废渣可以分批次处置不同的油漆废渣，也可以根据实际情况进行不同的油漆废渣配伍后处理。
其中，所述油漆废渣在裂解炉的裂解反应经历两个阶段：
热解阶段：油漆废渣内含有的水分和易挥发份在50～105℃内的温度下蒸发，成为干漆渣；随着温度升高至105～750℃，干漆渣中的有机大分子热解为小分子可燃气体；未分解的无机物则形成残渣；
焚烧阶段：小分子可燃气体和其它热解废气进入燃烧室，在750～1100℃的高温下焚烧净化。
本发明的油漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用方法，将油漆废渣处置与产废厂区工艺一体化规划和集成，实现危险废物源头减量与资源化利用，减少运输过程二次污染、交通压力、费用，降低处置费用、能耗和环境污染。
附图说明
图1为本发明的油漆废渣的无害化减量工艺中油漆废渣的裂解反应的两个阶段的处理流程示意图；
图2为油漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用的系统原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的油漆废渣无害化减量工艺和热能循环利用方法，其基本原理为油漆废渣在密封、无氧、非燃烧、高温状态下进行的热裂解反应。
油漆废渣的裂解反应经历两个阶段：
1)干燥热解(热解阶段)：
油漆废渣内含有的水分和易挥发份在50～105℃内的温度下蒸发，成为干漆渣。随着温度升高至105～750℃，干漆渣中的有机大分子热解为小分子可燃气体，如CO、H2以及CxHy-R等。未分解的无机物则形成残渣。
2)高温焚烧(焚烧阶段)：
小分子可燃气体和其它热解废气进入燃烧室，在750～1100℃的高温下焚烧净化。焚烧后的高温烟气首先回用于前序干燥热解阶段物料的加热，再经余热利用后，经废气处理系统进一步急冷、除尘、脱酸，达到国家废物焚烧尾气排放标准后，高空排放。
如图2所示，本发明的用于漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用的整套系统，包括预处理、进料系统、裂解炉、燃烧室、余热利用系统、尾气净化系统、残渣处理系统、自动控制和在线检测系统及其它辅助装置。
根据不同的过喷漆雾分离系统，配置不同的预处理设备。
1)湿式文丘里、水旋、或水帘喷漆室产生的湿油漆废渣，含水率达80％以上。需要采用脱水设备将油漆废渣中绝大部分的水快速高效地去除。通过在过滤材料表面进行渗滤和热风干燥，湿漆渣含水率可以降低至15％左右，且粒径均匀。
2)干式纸盒喷漆室产生的油漆废渣容纳在纸盒过滤器内，根据油漆成份的不同，呈低黏的饼状、粉末状或完全固化，含湿率低于5％。为了实现连续送料，需要采用粉碎机将油漆废渣粉碎成粒径≤30mm的颗粒。
不同油漆成分，产生的油漆废渣的理化特性、特征元素及热值不同，热解产物差异也较大。可以分批次处置不同的油漆废渣，也可以根据实际情况配伍后，在进料系统中，经螺旋输送机将预处理后的油漆废渣连续定量的输送到裂解炉内进行热解。
裂解炉采用外加热，油漆废渣在无氧状态下通过热解、脱氢、热缩合、碳化等反应，将漆渣中的大分子有机成分转化为小分子的可燃气体(如H2、CO、CH4等)和残渣。裂解炉内温度≥750℃，反应时间约为15min。残渣通过重力沉降到底部的气固分离室，经排渣装置排出，降温冷却至90℃以下后由提升机输送至储料罐。贮存一定量后根据残渣的危险废物鉴别情况，外运危废填埋场或用作建筑用材。
生成的热解气上升进入燃烧室内，在燃烧室内与助燃空气/天然气混合，并经燃烧器点燃后进行高温燃烧，产生的热量将维持后续进入的热解气燃烧。燃烧后的高温烟气经过滤后进入裂解炉的壳层对油漆废渣的裂解供热，完成热能的一级回收，再送入余热利用装置对车间热水或空气进行加热，完成热能的二级回收。产生的热水或热风可循环应用于车间的工艺用热设备。
若油漆废渣为湿漆渣，还可以将裂解炉所形成的高温烟气送入其预处理设备中对湿漆渣进行烘干，烘干过程产生的废气再回送至燃烧室内进行高温燃烧。
经过两级热能回收后的尾气，再送入尾气净化系统中，利用骤冷降温、布袋除尘，以及脱酸装置，除去尾气中的颗粒污染物、重金属化合物及酸性气体污染物，尾气净化达标后，再通过排气烟囱高空排放。
本发明的处理方法，符合清洁生产的环保要求，从源头减少油漆废渣的产生量和危害性；本发明将油漆废渣的无害化减量与热能回收与厂区现有工艺一体化规划和集成，降低处置费用、能耗和环境污染；本发明减少运输过程二次污染、交通压力、费用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种油漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用方法，其特征在于，在产废单位内就地实施，将油漆废渣处置与产废厂区工艺一体化规划和集成，在将油漆废渣预处理后通过进料系统输送到裂解炉进行高温裂解后，将残渣沉降到底部的气固分离室进行气固分离，生成的热解气上升进入燃烧室内，在燃烧室内与助燃空气/天然气混合，并经燃烧器点燃后进行高温燃烧；
燃烧后的高温烟气经过滤后进入所述裂解炉的壳层对处置中的油漆废渣的裂解供热，完成热能的一级回收，然后再送入余热利用装置对车间热水或空气进行加热，完成热能的二级回收；产生的热水或热风可循环应用于车间的工艺用热设备。
2.根据权利要求1所述油漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用方法，其特征在于，经过两级热能回收后的尾气送入尾气净化系统中，利用骤冷降温、布袋除尘以及脱酸装置，除去尾气中的颗粒污染物、重金属化合物及酸性气体污染物，尾气净化达标后通过排气烟囱高空排放。
3.根据权利要求1所述油漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用方法，其特征在于，若待处理的油漆废渣为湿漆渣，则还将所述裂解炉所形成的高温烟气送入预处理设备中对所述湿漆渣进行烘干，烘干过程产生的废气回送至所述燃烧室内进行高温燃烧。
4.根据权利要求1所述油漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用方法，其特征在于，在将残渣沉降到底部的气固分离室进行气固分离后，沉降的残渣经排渣装置排出，降温冷却至90℃以下后由提升机输送至储料罐。
5.根据权利要求1所述油漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用方法，其特征在于，所述的预处理根据不同油漆废渣采用不同的预处理设备，若油漆废渣是由湿式文丘里、水旋、或水帘喷漆室产生的湿油漆废渣，则采用脱水设备将油漆废渣中的水去除后，再通过在过滤材料表面进行渗滤和热风干燥，使湿漆渣含水率降低至15％左右；
若油漆废渣是干式纸盒喷漆室产生的容纳在纸盒过滤器内的含湿率低于5％的油漆废渣，采用粉碎机将油漆废渣粉碎成粒径≤30mm的颗粒。
6.根据权利要求1所述油漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用方法，其特征在于，所述的进料系统采用螺旋输送机将预处理后的油漆废渣连续定量的输送到裂解炉内进行热解。
7.根据权利要求1所述油漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用方法，其特征在于，对油漆废渣可以分批次处置不同的油漆废渣，也可以根据实际情况进行不同的油漆废渣配伍后处理。
8.根据权利要求1所述油漆废渣的无害化减量工艺和热能循环利用方法，其特征在于，所述油漆废渣在裂解炉的裂解反应经历两个阶段：
热解阶段：油漆废渣内含有的水分和易挥发份在50～105℃内的温度下蒸发，成为干漆渣；随着温度升高至105～750℃，干漆渣中的有机大分子热解为小分子可燃气体；未分解的无机物则形成残渣；
焚烧阶段：小分子可燃气体和其它热解废气进入燃烧室，在750～1100℃的高温下焚烧净化。
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