CN217875853U - 危险废物的资源化处置装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种危险废物的资源化处置装置。该危险废物的资源化处置装置包括还原设备、炉排炉、煅烧设备、烟气净化系统和收集设备。还原设备用于供含氧化锌类危险废物、高热值类危险废物和废活性炭类危险废物配伍后的混合物反应；炉排炉设置于还原设备的下游，以接收还原设备的固体废物，并进行焚烧；煅烧设备设置于还原设备和炉排炉的下游，以接收还原设备的锌气体和炉排炉的烟气，并进行氧化煅烧；烟气净化系统设置于煅烧设备的下游，以接收烟气并净化烟气使其达到排放标准；收集设备设置于煅烧设备的下游，用于收集氧化锌固体颗粒。
Description
技术领域
本实用新型涉及危险废物处理技术领域，特别涉及一种危险废物的资源化处置装置。
背景技术
在危险废物的资源化处置方法中，对于含氧化锌类危险废物，如HW12染料涂料废物、HW23含锌废物和HW48有色金属冶炼废物等，应用较多的是挥发法，回收的产物是氧化锌。
挥发法，亦为还原挥发法，即威尔兹法，是将含有氧化锌的危险废物与占比超50％的煤焦粉混合后，进入回转窑。在1100～1300℃的高温下，物料中的氧化锌与煤焦粉中的碳，或碳与氧气发生不完全燃烧反应生成的一氧化碳，发生还原反应，生成锌气体进入烟气中；之后烟气中的锌气体，再被氧化成氧化锌固体颗粒。最后，用收尘器将烟气中的氧化锌分离出来回收。煤焦粉的作用除了做氧化锌的还原剂，还是维持窑内高温的燃料。通常为了保证氧化锌的回收率，煤焦粉的加入量会很大，因此会对环境造成较大的污染。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种对环境友好的危险废物的资源化处置装置，以解决现有技术中的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种危险废物的资源化处置装置，包括：
还原设备，用于供含氧化锌类危险废物、高热值类危险废物和废活性炭类危险废物配伍后的混合物反应；
炉排炉，设置于所述还原设备的下游，以接收所述还原设备的固体废物，并进行焚烧；
煅烧设备，设置于所述还原设备和所述炉排炉的下游，以接收所述还原设备的锌气体和所述炉排炉的烟气，并进行氧化煅烧；
烟气净化系统，设置于所述煅烧设备的下游，以接收烟气并净化所述烟气使其达到排放标准；
收集设备，设置于所述煅烧设备的下游，用于收集氧化锌固体颗粒。
在其中一实施方式中，所述炉排炉的出口还与所述还原设备的入口连接，以向所述还原设备输送炉灰。
在其中一实施方式中，所述煅烧设备和所述烟气净化系统之间还设有换热沉降室，以降低所述煅烧设备输出的烟气和所述氧化锌固体颗粒的温度；
所述换热沉降室与所述收集设备连接，以将所述氧化锌固体颗粒输送至所述收集设备。
在其中一实施方式中，所述换热沉降室和所述烟气净化系统之间还设有急冷收集塔，以用于快速的降低所述烟气和所述氧化锌固体颗粒的温度；
所述急冷收集塔与所述收集设备连接，以将所述氧化锌固体颗粒输送至所述收集设备。
在其中一实施方式中，所述急冷收集塔与所述烟气净化系统之间还设有布袋除尘器；
所述布袋除尘器还与收集设备连接，以将除尘后的氧化锌固体颗粒输送至收集设备。
在其中一实施方式中，所述危险废物的资源化处置装置还包括检测设备；所述检测设备用于检测所述含氧化锌类危险废物中锌的含量的第一检测设备、检测所述高热值类危险废物中的热值、检测所述废活性炭类危险废物中固定碳的含量。
在其中一实施方式中，所述危险废物的资源化处置装置还包括配伍设备；所述配伍设备包括用于称重的称量设备和用于配伍的混合设备。
由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：
本实用新型中的危险废物的资源化处置装置，包括还原设备、炉排炉、煅烧设备、烟气净化系统和收集设备。先在还原设备内进行反应，得到固体和气体，资源化利用了高热值类危险废物中的热能和废活性炭类危险废物中的固定碳，资源化处置含氧化锌类危险废物。还原设备反应后得到的固体和气体分别进入炉排炉和煅烧设备，实现固体和气体的分离。固体进入炉排炉中进行焚烧，气体继续进行煅烧而得到氧化锌固体颗粒，并对氧化锌固体颗粒进行回收。在降低了处置成本的同时，还减少了对环境的污染，节能增效，真正实现了危险废物的资源化利用和碳减排，对环境友好。
附图说明
图1是本实用新型中危险废物的资源化处置装置的示意图。
图2是本实用新型中危险废物的资源化处置装置进行处理的方法的流程示意图。
附图标记说明如下：
1、危险废物的资源化处置装置；11、还原设备；12、炉排炉；13、煅烧设备；14、烟气净化系统；15、收集设备；16、换热沉降室；17、急冷收集塔；18、布袋除尘器。
具体实施方式
体现本实用新型特征与优点的典型实施方式，将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。
本实用新型提供一种危险废物的资源化处置装置，其能够资源化利用高热值类危险废物中的热能和废活性炭类危险废物中的固定碳处置含氧化锌类危险废物，亦可将氧化锌从危险废物中分离出来并收集回收。在降低了处置成本的同时，还减少了对环境的污染，节能增效，真正实现了废物利用和碳减排，对环境友好。
图1示出了该危险废物的资源化处置装置的示意图，参阅图1，该危险废物的资源化处置装置1包括还原设备11、炉排炉12、煅烧设备13、烟气净化系统14和收集设备15。
还原设备11用于供含氧化锌类危险废物、高热值类危险废物和废活性炭类危险废物配伍后的混合物反应。
具体地，在还原设备11中，高热值类危险废物进行焚烧产生热量，使含氧化锌类危险废物中的氧化锌与废活性炭类危险废物中的固定碳发生还原反应，产生锌气体。
还原设备11中通入一次风。本实施例中，还原设备11为还原挥发窑。
其中，含氧化锌类危险废物包括在《国家危险废物名录(2021年版)》中的HW12染料、涂料废物、HW17表面处理废物和HW23含锌废物的至少一种。含氧化锌类危险废物中锌主要以氧化锌的形式存在。
示例性地，涂料废物如900-250-12、900-251-12、900-252-12、900-254-12等。HW17表面处理废物如336-052-17、336-064-17、336-066-17。HW23含锌废物如336-103-23、384-001-23、312-001-23、900-021-23。
高热值危险废物包括在《国家危险废物名录(2021年版)》中的HW06废有机溶剂与含有机溶剂废物、HW08废矿物油废物、HW12染料和涂料废物中的至少一种。
HW06废有机溶剂与含有机溶剂废物如900-401-06、900-402-06、900-404-06等。涂料废物如264-011-12、264-012-12、264-013-12、900-253-12、900-255-12、900-256-12、900-299-12。
其中，高热值类危险废物中的热值通常指低位热值。
废活性炭类危险废物包括在《国家危险废物名录(2021年版)》中的HW02医药废物、HW04农药废物、HW05木材防腐剂废物、HW06废有机溶剂与含有机溶剂废物、HW15爆炸性废物、HW18焚烧处置残渣、HW29含汞废物和HW49其他废物。
HW02医药废物如271-003-02、272-003-02、275-003-02、275-005-02。HW04农药废物如263-010-04等。HW05木材防腐剂废物如266-001-05。HW06废有机溶剂与含有机溶剂废物如900-405-06等。HW15爆炸性废物如267-002-15。HW18焚烧处置残渣如772-005-018。HW29含汞废物如261-053-29、265-001-29、265-002-29、384-003-29、387-001-29、900-452-29。HW49其他废物如900-039-49。
炉排炉12设置于还原设备11的下游，以接收还原设备11的固体废物，并进行焚烧。
在炉排炉12中进行焚烧时，主要是将高热值类危险废物以及一些有机固体进行焚烧，产生烟气和炉渣。其中，炉渣可以用于外售。
进一步地，炉排炉12的出口还与还原设备11的入口连接，以向还原设备11输送炉灰。其中，炉排炉12中未反应的含氧化锌类危险废物和废活性炭类危险废物，以炉灰的形态存在，使其返回还原设备11内，再进行还原反应，充分的节约材料，降低成本。
本实施例中，炉排炉12中通入炉排气。
煅烧设备13设置于还原设备11和炉排炉12的下游，以接收还原设备11的锌气体和炉排炉12的烟气，并进行氧化煅烧。
锌气体在还原设备11内进行氧化煅烧，使锌被氧化而形成氧化锌固体颗粒。
具体地，煅烧设备13内通入二次风。本实施例中，煅烧设备13为氧化煅烧炉。
烟气净化系统14设置于煅烧设备13的下游，以接收烟气并净化烟气使其达到排放标准。
收集设备15设置于煅烧设备13的下游，用于收集氧化锌固体颗粒。
进一步地，煅烧设备13和烟气净化系统14之间还设有换热沉降室16，以降低煅烧设备13输出的烟气和氧化锌固体颗粒的温度。且换热沉降室16与收集设备15连接，已将氧化锌固体颗粒输送至收集设备15。
且换热沉降室16和烟气净化系统14之间还设有急冷收集塔17，以用于快速的降低烟气和所氧化锌固体颗粒的温度。急冷收集塔17与收集设备15连接，以将氧化锌固体颗粒输送至收集设备15。
急冷收集塔17与烟气净化系统14之间还设有布袋除尘器18，以用于除尘。
布袋除尘器18还与收集设备15连接，以将除尘后的氧化锌固体颗粒输送至收集设备15。
危险废物的资源化处置装置1还包括配伍设备；配伍设备包括用于称重的称量设备和用于配伍的混合设备。
由于含氧化锌类危险废物、高热值类危险废物和废活性炭类危险废物的种类繁多、成分复杂，亦不稳定，故在混合以及处置前，需要对其进行元素和工业分析，为物料的配伍提供数据支持。
因此，危险废物的资源化处置装置1还包括检测设备。检测设备用于检测含氧化锌类危险废物中锌的含量、检测高热值类危险废物中的热值、检测废活性炭类危险废物中固定碳的含量。
具体地，检测的项目主要有：锌的质量百分比含量、铁的质量百分比含量、水的质量百分比含量、灰分的质量百分比含量、固定碳的质量百分比含量、低位热值(kcal/kg)等。该危险废物的资源化处置装置1先通过在还原设备11内进行反应，得到固体和气体，资源化利用了高热值类危险废物中的热能和废活性炭类危险废物中的固定碳，资源化处置含氧化锌类危险废物。还原设备11反应后得到的固体和气体分别进入炉排炉12和煅烧设备13，实现固体和气体的分离。固体进入炉排炉12中进行焚烧，气体继续进行煅烧而得到氧化锌固体颗粒，并对氧化锌固体颗粒进行回收。
图2示出了危险废物的资源化处置装置处理的流程图，参阅图2，上述危险废物的资源化处置装置用于处置含氧化锌类危险废物、高热值类危险废物和废活性炭类危险废物的处理方法具体包括以下步骤：
S1、检测含氧化锌类危险废物中锌的含量，检测高热值类危险废物中的热值，检测废活性炭类危险废物中固定碳的含量。
S2、依据上述检测结果，而称取含氧化锌类危险废物、高热值类危险废物和废活性炭类危险废物，使三者配伍后的混合物中包括质量百分比含量为8～15％的Zn和24～45％的固定碳，且混合物的粒径为10～100mm，热值为1500～3500kcal/kg。
具体地，在进行称取含氧化锌类危险废物、高热值类危险废物和废活性炭类危险废物之前，对上述各危险废物进行前处理。
前处理包括筛选和破碎。筛选主要去掉危险废物中的铁、石块和其他杂物。
破碎用于降低各危险废物的粒径。
其中，依据含氧化锌类危险废物中锌含量的大小，高热值类危险废物中热值的高低，废活性炭类危险废物中固定碳的含量大小，进行配伍，从而保证以质量百分比含量计，混合物包括8～15％的Zn和24～45％的固定碳，以及混合物的热值为1500～3500kcal/kg。
进一步地，该混合物中S的质量百分比含量＜1％，所述Cl的质量百分比含量＜0.5％。通过对混合物中S和Cl的限制，保证后续烟气净化的效率。
进一步地，为保证安全，在将上述三类危险废物进行混合前，需先进行兼容性实验，确认三者混合后不会发生反应，从而避免产生不良后果。
为更好的说明含氧化锌类危险废物、高热值类危险废物和废活性炭类危险废物的配比，以下提供不同的种类危险废物之间的配比的实施例。
实施例一
含氧化锌类危险废物为“HW12染料、涂料废物”，高热值危险废物为“HW06废有机溶剂与含有机溶剂废物”，废活性炭类危险废物为“HW49其他废物”。
三者之间的配比为0.3：0.4：0.3。三者形成的混合物中锌的质量百分比含量为8.3％、固定碳的质量百分比含量为38.1％、低位热值为3570kcal/kg。
实施例二
含氧化锌类危险废物为“HW23含锌废物”，高热值危险废物为“HW08废矿物油与含矿物油废物”，废活性炭类危险废物为“HW49其他废物”。
三者之间的配比为0.6：0.1：0.3。三者形成的混合物中锌的质量百分比含量为12.4％、固定碳的质量百分比含量为45.4％、低位热值为1504kcal/kg。
实施例三
含氧化锌类危险废物为“HW48有色金属冶炼废物”，高热值危险废物为“HW12染料、涂料废物”，废活性炭类危险废物为“HW49其他废物”。
三者之间的配比为0.4：0.3：:03。三者形成的混合物中锌的质量百分比含量为15.1％、固定碳的质量百分比含量为23.9％、低位热值为2032kcal/kg。
S3、混合物在还原设备11内进行反应，其中，高热值类危险废物进行焚烧产生热量，使含氧化锌类危险废物中的氧化锌与废活性炭类危险废物中的固定碳发生还原反应，产生锌气体。
具体地，将步骤S2中所配制的混合物转移入还原设备11中。还原设备11中通入一次风。
混合物在还原设备11内发生负压反应的反应条件为：负压30-80Pa，混合物停留时间为60～120min，高热值类危险废物焚烧，使还原设备11的温度为1000～1100℃。
其中，较优地压力范围为50-60Pa。即，使还原设备11内保持微负压状态。
在还原设备11内，高热值类危险废物焚烧，焚烧释放大量热量，使还原设备11的温度为1000～1100℃，从而使含氧化锌类危险废物中的氧化锌与废活性炭类危险废物的固定碳发生还原反应，而使氧化锌还原为锌气体。
高热值类危险废物焚烧以及还原反应等产生的气体的混合物统称为烟气。
同时，在还原设备11内还存在未反应的各类危险废物，以及各类危险废物未反应完全的中间产物。
S4、上述反应中未反应的危险废物以及未反应完全而形成的有机物固体进入炉排炉12中继续进行焚烧，产生烟气和炉灰。
具体地，还原设备11中发生反应后的固体物进入炉排炉12中，并在炉排炉12中继续焚烧。
其中，炉排炉12中的焚烧的反应温度为850～900℃，固体物停留时间20～60min，炉渣的热灼减率＜5％。
S5、锌气体和烟气进入煅烧设备13进行氧化煅烧，形成氧化锌固体颗粒。
具体地，还原设备11产生的锌气体和炉排炉12产生的烟气一起进入煅烧设备13。
锌气体在煅烧设备13内进行氧化煅烧，使锌被氧化而形成氧化锌固体颗粒。
其中，氧化煅烧的条件为：温度1100～1200℃，烟气的停留反应时间＞2秒。
且氧化煅烧反应后，有机物的焚毁去除率≥99.99％，氧化煅烧后，煅烧设备13内的烟气中的氧含量为6～15％。S6、烟气经降温、净化后排向大气，所述氧化锌固体颗粒经过沉降、降温后回收。
具体地，氧化锌固体颗粒经过沉降、降温后回收的步骤包括：
S61、氧化锌固体颗粒和烟气先与软化水进行间接换热，使氧化锌固体颗粒的温度降至500～550℃，且氧化锌固体颗粒沉降而集中回收。
具体地，换热沉降室16位于煅烧设备13的下游，接收氧化锌固体颗粒和烟气，对其进行换热降温。
且氧化锌固体颗粒，在重力和惯性的作用下，从烟气中分离出来，沉降到换热沉降室16的底部，从而集中回收。
S62、再将剩余的氧化锌固体颗粒和烟气进行急冷，使其在1秒钟之内降至200℃以下，且剩余的氧化锌固体颗粒沉降而集中回收。
具体地，急冷收集塔17后位于换热沉降室16的下游，以接收剩余的氧化锌固体颗粒和烟气，并对其进行急冷。
烟气在进入急冷收集塔17后，与喷淋水直接换热，使其在1秒钟之内降至200℃以下。同时烟气中残余的氧化锌固体颗粒在重力和惯性的作用下，沉降到急冷收集塔17的底部，集中回收。
S63、还包括以下步骤：将烟气进行净化处理，达标后排向大气，飞灰收集处理。
具体地，采用烟气净化系统14对急冷收集塔17输出的烟气进行净化处理至符合排放标准后再排向大气。
烟气净化系统14净化后的飞灰进行收集处理。
以实施例一、实施例二和实施例三的混合物进行后续的步骤，并且对步骤S62和步骤S63共同收集的氧化锌进行分析，锌的质量百分比含量＞40％。该含量的氧化锌可以作为生产原料。即实现了含氧化锌类危险废物的回收利用。
上述步骤中，步骤S4和步骤S5可同时进行，即第一反应设备中的气体和固体分别进入步骤S4和步骤S5中进行反应，两反应可以同时进行。
上述危险废物的资源化处置方法，资源化利用高热值类危险废物中的热能和废活性炭类危险废物中的固定碳，资源化处置了含氧化锌类危险废物，无需使用外部热能和煤焦粉，亦可将氧化锌从危险废物中分离出来并收集回收。在降低了处置成本的同时，还减少了对环境的污染，节能增效，真正实现了危险废物的资源化利用和碳减排，对环境友好。
即，上述资源化处置方法，能一次性处置三类危险废物，并充分资源化利用了各类废物的资源。
由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：
本实用新型中的危险废物的资源化处置装置，包括还原设备、炉排炉、煅烧设备、烟气净化系统和收集设备。先在还原设备内进行反应，得到固体和气体，资源化利用了高热值类危险废物中的热能和废活性炭类危险废物中的固定碳，资源化处置含氧化锌类危险废物。还原设备反应后得到的固体和气体分别进入炉排炉和煅烧设备，实现固体和气体的分离。固体进入炉排炉中进行焚烧，气体继续进行煅烧而得到氧化锌固体颗粒，并对氧化锌固体颗粒进行回收。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种危险废物的资源化处置装置，其特征在于，包括：
还原设备，用于供含氧化锌类危险废物、高热值类危险废物和废活性炭类危险废物配伍后的混合物反应；
炉排炉，设置于所述还原设备的下游，以接收所述还原设备的固体废物，并进行焚烧；
煅烧设备，设置于所述还原设备和所述炉排炉的下游，以接收所述还原设备的锌气体和所述炉排炉的烟气，并进行氧化煅烧；
烟气净化系统，设置于所述煅烧设备的下游，以接收烟气并净化所述烟气使其达到排放标准；
收集设备，设置于所述煅烧设备的下游，用于收集氧化锌固体颗粒。
2.根据权利要求1所述的危险废物的资源化处置装置，其特征在于，所述炉排炉的出口还与所述还原设备的入口连接，以向所述还原设备输送炉灰。
3.根据权利要求1所述的危险废物的资源化处置装置，其特征在于，所述煅烧设备和所述烟气净化系统之间还设有换热沉降室，以降低所述煅烧设备输出的烟气和所述氧化锌固体颗粒的温度；
所述换热沉降室与所述收集设备连接，以将所述氧化锌固体颗粒输送至所述收集设备。
4.根据权利要求3所述的危险废物的资源化处置装置，其特征在于，所述换热沉降室和所述烟气净化系统之间还设有急冷收集塔，以用于快速的降低所述烟气和所述氧化锌固体颗粒的温度；
所述急冷收集塔与所述收集设备连接，以将所述氧化锌固体颗粒输送至所述收集设备。
5.根据权利要求4所述的危险废物的资源化处置装置，其特征在于，所述急冷收集塔与所述烟气净化系统之间还设有布袋除尘器；
所述布袋除尘器还与收集设备连接，以将除尘后的氧化锌固体颗粒输送至收集设备。
6.根据权利要求1所述的危险废物的资源化处置装置，其特征在于，所述危险废物的资源化处置装置还包括检测设备；所述检测设备用于检测所述含氧化锌类危险废物中锌的含量的第一检测设备、检测所述高热值类危险废物中的热值、检测所述废活性炭类危险废物中固定碳的含量。
7.根据权利要求1所述的危险废物的资源化处置装置，其特征在于，所述危险废物的资源化处置装置还包括配伍设备；所述配伍设备包括用于称重的称量设备和用于配伍的混合设备。
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