CN114849352A - 一种利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，包括以下步骤：加热的气体对鼓泡系统中的工业废盐原料进行鼓泡流化，然后裹挟着工业废盐中析出的有机气体和部分粉尘颗粒物进入分离系统进行分离；分离后的粉尘颗粒物与新的工业废盐原料混合等待净化，分离后的气体进入催化燃烧系统进行催化燃烧；催化燃烧后的气体经加热后返回鼓泡系统继续对工业废盐原料进行鼓泡流化，构成循环。本发明基于高温热处理技术，利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐，不仅能将工业废盐中的TOC降至30mg/kg以下，而且还可以利用TOC催化燃烧放出的热量，在一定程度上降低能源的消耗，保证设备的稳定、高效运行。
Description
技术领域
本发明涉及工业废盐处理技术领域，具体涉及一种利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法。
背景技术
工业废盐是指化工、石油、纺织、印染、医药、农药等行业生产过程中的高盐废水结晶产物或化工合成的中间副产物。工业废盐具体成分因其来源而异，但通常含有一种或多种钠盐(如氯化钠、硫酸钠)、源自生产原料及副反应的有机物(如醇类、酚类、醚类等)以及可能的重金属离子(如锏、锌、钻等)，属于典型的危险废物，环境危害极大。随着我国化工及相关行业的迅猛发展，工业废盐逐年递增，年产量已超过2000万吨，其中氯碱和农药等典型行业年均工业废盐产生量更是达130万吨和354万吨。
在工业废盐的预处理方面，目前主要有以下几种技术：
(1)高温焚烧：焚烧具有废物分解彻底、包容性大，以及可在短时问内实现废物减量化和无害化等特点和优势。然而，即便如此，焚烧灰渣最终还需进行填埋处置方可实现危险废物的彻底无害化。由此可见，填埋作为一种搭配焚烧的保障性处置技术始终不可或缺。于工业废盐而言，通常因其热值低且以无机化合物为主，非但焚烧处置效果不佳，且易因盐的升华而引起焚烧炉炉膛腐蚀。此外，工业废盐中大量存在的氯在焚烧过程中引发的二噁英风险更是不容忽视。
(2)洗盐工艺：采用有机溶剂清洗工业固体废盐去除TOC，该方法过程简单，但因涉及有机溶剂的防火防爆，存在安全隐患而不被业内及管理部门认可；其次，因少量有机溶剂残留在精制盐中，影响到回收的盐产品的后续使用。
(3)高温碳化：高温碳化过程中有机物气体极易发生“闪爆”等安全事故，同时难以有效将固体废盐中TOC降低到30mg/kg以下。
(4)高级氧化：大量的实验证明，高级氧化的终端产物大部分是羧酸，所以高级氧化并不能无法有效去除TOC。
因此，亟需寻找一种更好的处理系统来脱除工业固体废盐中的TOC。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，基于高温热处理技术，利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐，不仅能将工业废盐中的TOC降至30mg/kg以下，而且还可以避免工业废盐熔融并粘接在设备表面等问题，同时又可以利用TOC催化燃烧放出的热量，在一定程度上降低了能源的消耗，保证设备的稳定、高效运行。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，包括以下步骤：
加热的气体对鼓泡系统中的工业废盐原料进行鼓泡流化，然后裹挟着工业废盐中析出的有机气体和部分粉尘颗粒物进入分离系统进行分离；分离后的粉尘颗粒物与新的工业废盐原料混合等待净化；分离后的气体进入催化燃烧系统进行催化燃烧；催化燃烧后的气体经加热后返回鼓泡系统继续对工业废盐原料进行鼓泡流化，构成循环。
进一步，所述的分离系统包括旋风分离器；所述的旋风分离器顶部与鼓泡系统上部连接，接收裹挟着工业废盐中析出的有机气体的加热气体和部分粉尘颗粒物；旋风分离器底部与用于送入工业废盐的管道连接，将分离后的粉尘颗粒物送去与新的工业废盐原料混合。
进一步，还包括补冷风机、三通阀Ⅰ；所述的补冷风机与旋风分离器、催化燃烧系统之间通过三通阀Ⅰ连接；补冷风机引入的空气与经旋风分离器分离后的气体分别经过三通阀Ⅰ一起进入催化燃烧系统。
进一步，所述的催化燃烧系统包括催化床、加热器；所述的加热器分别与催化床、鼓泡系统连接；所述的催化床、旋风分离器、补冷风机之间通过三通阀Ⅰ连接；经旋风分离器分离后的气体与补冷风机引入的空气分别经过三通阀Ⅰ一起进入催化床进行催化燃烧，再经加热器加热后返回鼓泡系统构成循环。
进一步，还包括三通阀Ⅱ、烟囱；所述的烟囱与加热器、鼓泡系统之间通过三通阀Ⅱ连接；加热后的气体经三通阀Ⅱ后一部分被烟囱排入大气，另一部分返回鼓泡系统构成循环。
进一步，所述的鼓泡系统包括鼓泡床A，所述的鼓泡床A上部连接用于送入工业废盐的管道；下部接入用于输送被初步净化的工业废盐的管道；内部设有专门用于废盐颗粒流化的设备；顶部与分离系统连接；底部通过进气管道与催化燃烧系统连接。
进一步，用于送入工业废盐的管道上设有截止阀Ⅴ；所述的截止阀Ⅴ用于控制分离后的粉尘颗粒物与新的工业废盐原料进入或停止进入鼓泡床A；
用于输送被初步净化的工业废盐的管道上设有截止阀Ⅰ；所述的截止阀Ⅰ用于将被初步净化后的工业废盐排出鼓泡床A；
鼓泡床A底部的进气管道上设有截止阀Ⅲ；所述的截止阀Ⅲ用于控制加热后的气体进入或停止进入鼓泡床A。
进一步，还包括鼓泡床B；所述的鼓泡床B上部连接用于送入工业废盐的管道；下部接入用于输送被初步净化的工业废盐的管道；内部分别设有专门用于废盐颗粒流化的设备；顶部与分离系统连接，底部通过进气管道与催化燃烧系统连接。
进一步，用于送入工业废盐的管道上设有截止阀Ⅵ；所述的截止阀Ⅵ用于控制分离后的粉尘颗粒物与新的工业废盐原料或停止进入鼓泡床B；
用于输送被初步净化的工业废盐的管道上设有截止阀Ⅱ；所述的截止阀Ⅱ用于将被初步净化后的工业废盐排出鼓泡床B；
鼓泡床B底部的进气管道上设有截止阀Ⅳ；所述的截止阀Ⅳ用于控制加热后的气体进入或停止进入鼓泡床B。
进一步，所述的利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，包括以下步骤：加热的气体对鼓泡床B中的工业废盐原料进行鼓泡流化，然后裹挟着工业废盐中析出的有机气体和部分粉尘颗粒物进入分离系统进行分离；分离后的粉尘颗粒物与新的工业废盐原料送入鼓泡床A中等待净化，分离后的气体进入催化燃烧系统进行催化燃烧；催化燃烧后的气体经加热后返回鼓泡床B继续对工业废盐原料进行鼓泡流化，构成循环；鼓泡床B净化结束后，将加热的气体切换至鼓泡床A，重复上述操作进行净化；如此重复切换鼓泡床A、鼓泡床B至净化结束。
本发明与现有技术相比的有益效果：
1.本发明能够实现工业废盐的高效净化，部分加热气体的热量依靠催化床运行中TOC催化燃烧反应本身放出的热量，需要外界提供热量大大降低，电耗明显降低。
2.本发明通过设置两个鼓泡床，并合理设计布局了各管道、阀门，能够实现一备一用，鼓泡床A、鼓泡床B可切换进行净化作业，达到设备连续运行的目的；同时，将催化床与加热器分开设置的原因是防止反应温度过高导致催化剂失活。
3.本发明结构简单，操作方便，基于高温热处理技术，不仅能将工业废盐中的TOC降至30mg/kg以下，而且还可以避免工业废盐熔融并粘接在设备表面等问题，同时又可以利用TOC催化燃烧放出的热量，在一定程度上降低了能源的消耗，保证设备的高效、稳定运行。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例2的结构示意图；
图中各序号和名称如下：
1-鼓泡床A；2-鼓泡床B；3-旋风分离器；4-补冷风机；5-催化床；6-加热器；7-三通阀Ⅰ；8-三通阀Ⅱ；9-烟囱；10-截止阀Ⅰ；11-截止阀Ⅱ；12-截止阀Ⅲ；13-截止阀Ⅳ；14-截止阀Ⅴ；15-截止阀Ⅵ。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。需要理解的是，本发明的以下实施方式中所提及的“上”、“下”、“后”、“前”、“左”、“右”方向皆以结构主视图为基准。这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，并不代表对本发明具体技术方案的限制。除非特别说明，附图标记中相同的标号所代表的为同一种结构。
实施例1
一种利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，包括以下步骤：
如图1所示，打开截止阀Ⅲ12、截止阀Ⅴ14，关闭截止阀Ⅰ10；工业废盐原料从送入工业废盐的管道经截止阀Ⅴ14进入鼓泡床A1，进料完成后，关闭截止阀Ⅴ14；加热后的循环气体经截止阀Ⅲ12进入鼓泡床A1，然后裹挟着工业废盐中析出的有机气体与部分粉尘颗粒物从鼓泡床A1上部流出，并通过气体管道送入旋风分离器3，经过旋风分离器3分离后的粉尘颗粒物从旋风分离器3下部经送入工业废盐的管道返回与新送入的工业废盐原料混合；经过旋风分离器3分离后的气体经过三通阀Ⅰ7与补冷风机4引入的空气一起进入催化床5，在催化床5中通过催化燃烧的方式消除有机气体后，再进入加热器6加热；经加热器6加热后的气体经三通阀Ⅱ8后一部分被烟囱9排入大气，另一部分再经截止阀Ⅲ12进入鼓泡床A1构成循环。鼓泡床A净化结束后，打开截止阀Ⅰ10，将被初步净化的工业废盐从鼓泡床A1下部经过截止阀Ⅰ10排出，待被初步净化的工业废盐完全流尽后关闭截止阀Ⅰ10，即完成一次净化过程。
实施例2
一种利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，包括以下步骤：
如图2所示，开启截止阀Ⅳ13、截止阀Ⅵ15，关闭截止阀Ⅰ10、截止阀Ⅱ11、截止阀Ⅲ12；工业废盐原料从送入工业废盐的管道经截止阀Ⅵ15进入鼓泡床B2，进料完成后，关闭截止阀Ⅵ15，打开截止阀Ⅴ14；加热后的气体经截止阀Ⅳ13进入鼓泡床B2，然后裹挟着工业废盐中析出的有机气体和部分粉尘颗粒物从鼓泡床B2上部流出，并通过气体管道送入旋风分离器3，经过旋风分离器3分离后粉尘颗粒物从旋风分离器3下部再与新送入的工业废盐原料从截止阀Ⅴ14送入鼓泡床A1中；经过旋风分离器3分离后的气体经过三通阀Ⅰ7与补冷风机4引入的空气一起进入催化床5，在催化床5中通过催化燃烧的方式消除有机气体后，再进入加热器6加热；经加热器6加热后的气体经三通阀Ⅱ8后一部分被烟囱9排入大气，另一部分再经截止阀Ⅳ13进入鼓泡床B2构成循环。鼓泡床B2净化结束后，打开截止阀Ⅱ11，鼓泡床B2中被初步净化的工业废盐从鼓泡床B2下部经过截止阀Ⅱ11流出；待被初步净化的工业废盐完全流尽后关闭截止阀Ⅱ11。
之后切换至鼓泡床A1进行净化作业；打开截止阀Ⅲ12、截止阀Ⅵ15，关闭截止阀Ⅴ14；加热后的循环气体经截止阀Ⅲ12进入鼓泡床A1，然后裹挟着工业废盐中析出的有机气体与部分粉尘颗粒物从鼓泡床A1上部流出，并通过气体管道送入旋风分离器3，经过旋风分离器3分离后的粉尘颗粒物从旋风分离器3下部再与新送入的工业废盐原料从截止阀Ⅵ15送入鼓泡床B2中；经过旋风分离器3分离后的气体经过三通阀Ⅰ7与补冷风机4引入的空气一起进入催化床5，在催化床5中通过催化燃烧的方式消除有机气体后，再进入加热器6加热；经加热器6加热后的气体经三通阀Ⅱ8后一部分被烟囱9排入大气，另一部分再经截止阀Ⅲ12进入鼓泡床A1构成循环。鼓泡床A净化结束后，打开截止阀Ⅰ10，将被初步净化的工业废盐从鼓泡床A1下部经过截止阀Ⅰ10排出，待被初步净化的工业废盐完全流尽后关闭截止阀Ⅰ10。
之后再次切换至鼓泡床B2进行净化作业；如此重复切换鼓泡床A1、鼓泡床B2进行净化作业，达到设备连续运行的目的。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，其特征在于，包括以下步骤：
加热的气体对鼓泡系统中的工业废盐原料进行鼓泡流化，然后裹挟着工业废盐中析出的有机气体和部分粉尘颗粒物进入分离系统进行分离；分离后的粉尘颗粒物与新的工业废盐原料混合等待净化；分离后的气体进入催化燃烧系统进行催化燃烧；催化燃烧后的气体经加热后返回鼓泡系统继续对工业废盐原料进行鼓泡流化，构成循环。
2.根据权利要求1所述的利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，其特征在于：所述的分离系统包括旋风分离器(3)；所述的旋风分离器(3)上部与鼓泡系统顶部连接，接收裹挟着工业废盐中析出的有机气体的加热气体和部分粉尘颗粒物；旋风分离器(3)底部与用于送入工业废盐的管道连接，将分离后的粉尘颗粒物送去与新的工业废盐原料混合。
3.根据权利要求2所述的利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，其特征在于：还包括补冷风机(4)、三通阀Ⅰ(7)；所述的补冷风机(4)与旋风分离器(3)、催化燃烧系统之间通过三通阀Ⅰ(7)连接；补冷风机(4)引入的空气与经旋风分离器(3)分离后的气体分别经过三通阀Ⅰ(7)一起进入催化燃烧系统。
4.根据权利要求3所述的利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，其特征在于：所述的催化燃烧系统包括催化床(5)、加热器(6)；所述的加热器(6)分别与催化床(5)、鼓泡系统连接；所述的催化床(5)、旋风分离器(3)、补冷风机(4)之间通过三通阀Ⅰ(7)连接；经旋风分离器(3)分离后的气体与补冷风机(4)引入的空气分别经过三通阀Ⅰ(7)一起进入催化床(5)进行催化燃烧，再经加热器(6)加热后返回鼓泡系统构成循环。
5.根据权利要求4所述的利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，其特征在于：还包括三通阀Ⅱ(8)、烟囱(9)；所述的烟囱(9)与加热器(6)、鼓泡系统之间通过三通阀Ⅱ(8)连接；加热后的气体经三通阀Ⅱ(8)后一部分被烟囱(9)排入大气，另一部分返回鼓泡系统构成循环。
6.根据权利要求1～5任一项所述的利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，其特征在于：所述的鼓泡系统包括鼓泡床A(1)；所述的鼓泡床A(1)上部连接用于送入工业废盐的管道；下部接入用于输送被初步净化的工业废盐的管道；内部设有专门用于废盐颗粒流化的设备；顶部与分离系统连接；底部通过进气管道与催化燃烧系统连接。
7.根据权利要求6所述的利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，其特征在于：
用于送入工业废盐的管道上设有截止阀Ⅴ(14)；所述的截止阀Ⅴ(14)用于控制分离后的粉尘颗粒物与新的工业废盐原料进入或停止进入鼓泡床A(1)；
用于输送被初步净化的工业废盐的管道上设有截止阀Ⅰ(10)；所述的截止阀Ⅰ(10)用于将被初步净化后的工业废盐排出鼓泡床A(1)；
鼓泡床A(1)底部的进气管道上设有截止阀Ⅲ(12)；所述的截止阀Ⅲ(12)用于控制加热后的气体进入或停止进入鼓泡床A(1)。
8.根据权利要求6所述的利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，其特征在于：还包括鼓泡床B(2)；所述的鼓泡床B(2)上部连接用于送入工业废盐的管道；下部接入用于输送被初步净化的工业废盐的管道；内部分别设有专门用于废盐颗粒流化的设备；顶部与分离系统连接，底部通过进气管道与催化燃烧系统连接。
9.根据权利要求8所述的利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，其特征在于：
用于送入工业废盐的管道上设有截止阀Ⅵ(15)；所述的截止阀Ⅵ(15)用于控制分离后的粉尘颗粒物与新的工业废盐原料或停止进入鼓泡床B(2)；
用于输送被初步净化的工业废盐的管道上设有截止阀Ⅱ(11)；所述的截止阀Ⅱ(11)用于将被初步净化后的工业废盐排出鼓泡床B(2)；
鼓泡床B(2)底部的进气管道上设有截止阀Ⅳ(13)；所述的截止阀Ⅳ(13)用于控制加热后的气体进入或停止进入鼓泡床B(2)。
10.根据权利要求8所述的利用催化燃烧工业处理循环气高效净化工业废盐的方法，其特征在于，包括以下步骤：加热的气体对鼓泡床B(2)中的工业废盐原料进行鼓泡流化，然后裹挟着工业废盐中析出的有机气体和部分粉尘颗粒物进入分离系统进行分离；分离后的粉尘颗粒物与新的工业废盐原料送入鼓泡床A(1)中等待净化；分离后的气体进入催化燃烧系统进行催化燃烧；催化燃烧后的气体经加热后返回鼓泡床B(2)继续对工业废盐原料进行鼓泡流化，构成循环；鼓泡床B(2)净化结束后，将加热的气体切换至鼓泡床A(1)，重复上述操作进行净化；如此重复切换鼓泡床A(1)、鼓泡床B(2)至净化结束。
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