CN213513912U - 一种危废与VOCs废气协同处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种危废与VOCs废气协同处理系统。所公开的系统包括危废焚烧装置和余热回收装置，还包括沸石转轮，所述沸石转轮设有吸附区、脱附区和冷却区，所述吸附区设有第一气体进口和第一气体出口，所述脱附区设有第二气体进口和第二气体出口；所述危废焚烧装置设有废气进口、进料口和烟气出口；所述危废焚烧装置的废气进口与所述沸石转轮上的第二气体出口连接，所述危废焚烧装置的进料口连接有危废输送装置；所述余热回收装置用于回收危废焚烧装置烟气出口排出烟气的余热。本实用新型采用沸石转轮对废气进行处理，提高废气热值同时减少废气量，之后采用焚烧装置对再生废气进行处理，减少了焚烧助燃物料量，系统能耗极大降低。

Description

一种危废与VOCs废气协同处理系统

技术领域

本实用新型涉及环境保护危废处置领域，特别是危废协同处置领域。

背景技术

目前危废通过输送系统送入危废焚烧装置进行焚烧处理，常见的危废焚烧装置设有燃烧器，燃烧器上有助燃装置，可以维持危废稳定燃烧，废物热值较高时可以无需助燃，若热值较低则需要助燃。烟气在危废焚烧装置内1100℃以上停留时间需要大于2s，烟气出口温度大于1100℃，危废焚烧装置出口烟气进入余热锅炉进行余热回收，随后进行脱酸、脱硝、除尘。

该工艺在同时处理废气时将VOCs废气与危废一同通入危废焚烧装置内进行焚烧处理，VOCs废气热值较低，需要补充大量的助燃物料以维持炉内焚烧温度，因此该工艺运行成本很高。

发明内容

针对现有技术的缺陷或不足，本实用新型提供了一种危废与VOCs废气协同处理系统。

为此，本实用新型提供的危废与VOCs废气协同处理系统包括危废焚烧装置和余热回收装置，其特征在于，还包括沸石转轮，所述沸石转轮设有吸附区、脱附区和冷却区，所述吸附区设有第一气体进口和第一气体出口，所述脱附区设有第二气体进口和第二气体出口；

所述危废焚烧装置设有废气进口、进料口和烟气出口；

所述危废焚烧装置的废气进口与所述沸石转轮上的第二气体出口连接，所述危废焚烧装置的进料口连接有危废输送装置；

所述余热回收装置用于回收危废焚烧装置烟气出口排出烟气的余热。

进一步，所述沸石转轮的第一气体进口连接有废气风机。

进一步，还包括与余热回收装置连接的烟气净化装置，所述烟气净化装置用于对经余热回收的烟气进行净化。

可选的，所述余热回收装置选用余热锅炉。

可选的，所述危废焚烧装置的烟气出口与所述沸石转轮的第二气体进口连接，利用烟气出口输出的部分烟气对沸石转轮进行脱附处理。

进一步可选的，所述危废焚烧装置的烟气出口与所述沸石转轮的第二气体进口之间依次连接有第一换热器和第一中温风机，所述换热器上连接有水泵。

进一步可选的，所述余热回收装置上的烟气出口与所述沸石转轮的第二气体进口连接，利用经余热回收后的部分烟气对沸石转轮进行脱附处理。

进一步可选的，所述烟气净化装置上的烟气出口与所述沸石转轮的第二气体进口连接，利用经余热回收后的部分烟气对沸石转轮进行脱附处理。

进一步，所述余热回收装置上的烟气出口或所述烟气净化装置上的烟气出口与所述沸石转轮的脱附气体进口之间依次连接有第二中温风机和第二换热器。

进一步可选的，所述沸石转轮的第二气体进口连接有脱附气体生成装置，所述脱附气体生成装置包括风机和预燃室，所述预燃室与所述第二气体进口连接。

本实用新型采用沸石转轮对废气进行处理，提高废气热值同时减少废气量，之后采用焚烧装置对再生废气进行处理，减少了焚烧助燃物料量，系统能耗极大降低。

并且，本实用新型利用焚烧装置运行时产生的高温对再生废气进行焚烧处理，相比RTO+蓄热式焚烧炉，无需额外提供热源，系统能耗小，无需重复配套烟气净化装置。从而大幅度的降低投资成本及运行成本。

本实用新型沸石转轮与危废焚烧装置协同处置危废、VOCs废气工艺包含三种浓缩气体产生系统，可以适应各种工艺流程的危废焚烧线，并且可以和回转窑、焚烧炉、等离子炉等危废焚烧装置协同处置，适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型危废与VOCs废气协同处理系统结构示意图之一；

图2为本实用新型危废与VOCs废气协同处理系统结构示意图之二；

图3为本实用新型危废与VOCs废气协同处理系统结构示意图之三；

图4为本实用新型危废与VOCs废气协同处理系统结构示意图之四。

具体实施方式

适用于本实用新型处理装置的VOCs废气和危废的特点是精细化工厂和医药厂在生产过程中产生的VOCs废气和危废，其中危废包括废液及固废。

除非有特殊说明，本实用新型所述部件、设备和装置均采用本领域已有相应功能部件、设备和装置。示例：本实用新型的危废焚烧装置可选用回转窑、等离子炉等其他焚烧装置。本实用新型的烟气净化装置可选用急冷塔、干式脱酸塔、两级碱洗塔、布袋除尘器、及引风机和烟囱等。本实用新型的中温风机将中温烟气送至换热器(也称降温器)，中温风机可耐500℃温度，与降温器出口温度联锁，可实现对进口高温烟气的流量控制。降温器出口脱附烟气体达到沸石转轮脱附所需温度，此温度在200℃左右。

本实用新型的废气与危废协同处理装置是通过合理的工艺设计实现在现有的危废焚烧装置、余热回收装置与沸石转轮设备的协同工作，参考图1所示，其中危废焚烧装置3上设有废气进口、危废进口和烟气出口，危废进口连接有危废输送装置7，烟气出口与余热回收装置4连接；沸石转轮设备2其包括壳体和内部的沸石转轮，壳体内部分为吸附区域、脱附区域和冷却区域，吸附区域的壳体上设有原生废气进口(第一气体进口)和被吸附处理后的气体出口(第一气体出口)，脱附区域的壳体上设有脱附气体进口(第二气体进口)和再生废气出口(第二气体出口)；其中再生废气出口与危废焚烧装置上的废气进口连接。

工艺过程中，工厂生产产生的废气经沸石转轮上的原生废气进口输送入沸石转轮内的脱附，在沸石转轮中经过吸附处理后可直接排放；

脱附气体进入沸石转轮的脱附区域吸附有废物的沸石转轮进行脱附带走沸石上吸附的有害物变为再生废气，之后进入危废焚烧装置中焚烧处理；

从沸石转轮脱附区输出的再生废气吸附了原生废气中可燃成分的气体，具有热值，且体积小，温度一般为200℃，其进入危废焚烧装置中与危废输送装置输入的废水/废液一起被燃烧处理，废液中的卤素转化成酸性气体，浓缩废气中的VOCs在高温下分解，焚烧温度≥1100℃；

危废焚烧装置中的产生的烟气依次经过余热回收、急冷塔、干式脱酸塔、布袋除尘器碱洗塔、及引风机对烟气进行余热回收、急冷、干法脱酸、除尘、湿法脱酸及排放；

整个过程中沸石转轮中冷却区域的作用是冷却沸石。

进一步的方案中，沸石转轮的第一气体进口连接有废气风机1。

进一步，余热回收装置连接有烟气净化装置5和烟囱6，用于对余热回收装置输出的烟气进行净化处理，达到排放标准。

具体方案中，所述的余热回收装置可选用余热锅炉。

进一步的方案中，沸石转轮脱附用的脱附气体取自危废焚烧装置中排出的烟气，根据相关标准，烟气(主要成分为O2,N2,CO2,H2O等)在危废焚烧装置内1100℃以上停留时间需要大于2s，烟气出口温度大于1100℃，所述危废焚烧装置尾气经过相应处理达到沸石转轮脱附温度的脱附气体，脱附气体进入沸石转轮对低浓度VOCs废气进行脱附；浓缩后的再生废气通过风机送入危废焚烧装置进行焚烧处理。

示例，如图2所示系统，在图1所示系统基础上还包含热水换热器8、给水泵9、中温风机10和软化水制水设备11；危废焚烧装置3的烟气出口与热水换热器8相连，换热器8冷侧通过给水泵9通入软化水，软化水经过与高温烟气进行换热产生的高温软水，高温软水从热水换热器8进入余热锅炉4，高温烟气经过换热温度降低，达到适合沸石转轮脱附的温度200℃左右，通过中温风机引入沸石转轮，作为脱附气体使用。

图2所示系统中从焚烧炉中出来的部分热烟气进入热水换热器，部分进入余热锅炉；进入热水换热器的烟气与冷水换热，使热水换热器中的高温烟气降温至沸石转轮的脱附温度(一般为200℃)，产生的热水进入余热锅炉与焚烧装置产生的其余烟气进行换热，产生饱和蒸汽，提高蒸汽产量。该蒸汽可用于并入厂区蒸汽管网，在其他工艺系统进行使用。具体方案中，余热锅炉可以采用膜式壁或水管锅炉进行水与烟气换热。

为满足沸石转轮的工作要求，热水换热器8中出来的烟气作为脱附气体，其中的含卤素量不能过高，对于市售的沸石转轮，该部分烟气中的卤素含量不能高于1％；现有实际情况中，满足该技术要求的危废主要来自于精细化工与制药厂产生的卤素含量较低的危废。

采用该示例的系统对某医药厂在生产过程中同时产生废液、废水、废气，废液及废水来自生产车间，废气来自生产车间无组织挥发气体，具体危废产量为废水837kg/h，废液712kg/h，废气为28500m3/h，与废水及废液相比，废气产量较大；

本示例中废水及废液送入危废焚烧装置进行处理，危废焚烧装置出口烟气参数具体为：出口温度1100℃，烟气量8500Nm3/h，烟气成分为：8％氧气、66.5％氮气、5％二氧化碳、19.6％水，0.9％其他物质；

将2000Nm3/h的焚烧炉出口烟气通过风机引入热水换热器，将烟气降温至200℃，产生5.2t热水150℃用于余热锅炉产气及厂区热水使用；

由于焚烧炉烟气成分不含腐蚀性气体，可直接用于28500m3/h的废气在沸石转轮中进行热脱附，产生的浓缩废气送入焚烧炉进行燃烧；焚烧炉出口其余烟气进入余热锅炉进行热回收，然后进入后续烟气净化系统进行处理，随后达标排放。该实施例为该医药厂节省了大量的焚烧炉助燃物料，运行成本极大降低。并产生大量的热水供厂区生产使用。

另外一些方案中，沸石转轮所需脱附气体来自余热回收装置或烟气净化装置排出的烟气。示例，如图3所示，该系统在图1所示系统基础上还包含中温风机12，烟气降温器13，空气风机14，余热锅炉4或烟气净化装置5中的降温塔出口烟道与中温风机12相连，中温风机12将余热锅炉4或烟气净化装置出口中温烟气引入烟气降温器13，空气风机14将空气引入所述烟气降温器13，通过对所述烟气降温器13出口温度调节控制输出空气与高温烟气的混合气体温度达到沸石转轮2脱附温度，混合气体进入沸石转轮，作为脱附气体使用。

图3所示系统中，废气焚烧装置中输出的烟气进入余热锅炉4，在余热锅炉中与除水进行换热，产生饱和蒸汽，余热锅炉中的输出的部分烟气(温度为550℃)被中温烟气风机12输送入烟气降温器13，在烟气降温器中经过烟气与外界空气混合降温处理，得到脱附气体，该脱附气体进入沸石转轮中经脱附处理后输送入危废焚烧装置，与废液在焚烧装置中被焚烧处理，之后进行上述循环操作。

还有的方案中，脱附气体取自新生气体。示例，如图4所示，预燃风机16的作用是抽取外界空气进入预燃室15作为助燃剂进行燃烧，产生符合脱附温度的脱附气体(200℃)，助燃剂可选自柴油或天然气等。

采用该工艺系统的系统对某抗生素制药生产厂家的危废与废气进行处理。处理量为年6000t/a废水及80t/a废液，罐区挥发性气体及原料库废气50000m3/h，以及5000t/a的固废；

厂区对热水没有需求，并且处理量较大，该条焚烧线为回转窑+二燃室为焚烧装置，二燃室焚烧出口烟气量为50000Nm3/h，烟气成分为9％氧气，67.1氮气、7二氧化碳、15％水及1.9％其他物质；

通过余热锅炉出口的中温烟气风机将2500m3的烟气引入烟气降温器、通过与空气一比一混合使烟气降温，随后用于50000m3/h的废气在沸石转轮中进行热脱附，产生的浓缩废气送入焚烧炉进行燃烧。该实施例为该抗生素制药生产厂家节省了大量的焚烧炉助燃物料，运行成本极大降低。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种危废与VOCs废气协同处理系统，包括危废焚烧装置和余热回收装置，其特征在于，还包括沸石转轮，所述沸石转轮设有吸附区、脱附区和冷却区，所述吸附区设有第一气体进口和第一气体出口，所述脱附区设有第二气体进口和第二气体出口；

所述危废焚烧装置设有废气进口、进料口和烟气出口；

所述危废焚烧装置的废气进口与所述沸石转轮上的第二气体出口连接，所述危废焚烧装置的进料口连接有危废输送装置；

所述余热回收装置用于回收危废焚烧装置烟气出口排出烟气的余热。

2.如权利要求1所述的危废与VOCs废气协同处理系统，其特征在于，所述沸石转轮的第一气体进口连接有废气风机。

3.如权利要求1所述的危废与VOCs废气协同处理系统，其特征在于，还包括与余热回收装置连接的烟气净化装置，所述烟气净化装置用于对经余热回收的烟气进行净化。

4.如权利要求1所述的危废与VOCs废气协同处理系统，其特征在于，所述余热回收装置选用余热锅炉。

5.如权利要求1所述的危废与VOCs废气协同处理系统，其特征在于，所述危废焚烧装置的烟气出口与所述沸石转轮的第二气体进口连接，利用烟气出口输出的部分烟气对沸石转轮进行脱附处理。

6.如权利要求5所述的危废与VOCs废气协同处理系统，其特征在于，所述危废焚烧装置的烟气出口与所述沸石转轮的第二气体进口之间依次连接有第一换热器和第一中温风机，所述换热器上连接有水泵。

7.如权利要求1所述的危废与VOCs废气协同处理系统，其特征在于，所述余热回收装置上的烟气出口与所述沸石转轮的第二气体进口连接，利用经余热回收后的部分烟气对沸石转轮进行脱附处理。

8.如权利要求3所述的危废与VOCs废气协同处理系统，其特征在于，所述烟气净化装置上的烟气出口与所述沸石转轮的第二气体进口连接，利用经余热回收后的部分烟气对沸石转轮进行脱附处理。

9.如权利要求8所述的危废与VOCs废气协同处理系统，其特征在于，所述余热回收装置上的烟气出口或所述烟气净化装置上的烟气出口与所述沸石转轮的脱附气体进口之间依次连接有第二中温风机和第二换热器。

10.如权利要求1所述的危废与VOCs废气协同处理系统，其特征在于，所述沸石转轮的第二气体进口连接有脱附气体生成装置，所述脱附气体生成装置包括风机和预燃室，所述预燃室与所述第二气体进口连接。

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