一种有机危废处理工艺的制作方法

本发明涉及有机危废处理技术领域，尤其是涉及一种有机危废无氧炭化、能源综合利用的工艺。

背景技术：

我们国家经过科学家们的不断摸索和研究，热解工艺理论研究已初具规模；传统的热解炭化技术处理有机危废均是在欠氧的情况下运行，因密封问题无法解决，在热解反应器内会产生燃烧反应，形成烟雾、炭化物少，同时，传统的热解炭化装置很容易在热解过程中导致粘壁结焦现象，对物料适应性小，不利于旧橡胶、废旧塑料的处理。现有热解炭化工艺技术往往会能量消耗大，处置费用高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种有机危废无氧炭化、能源综合利用的工艺，以解决上述技术中存在的大部分有机危废高成本处理、二次污染、能源浪费等问题。

本发明的目的是提供一种有机危废处理工艺，包括如下步骤：

s1.进料：通过密闭送料，将原料密闭送入一级热解反应器内；

s2.一级热解：进入一级热解反应器内原料通过加热将其中的水分蒸发，剩余一级残留物；

s3.能量循环：将一级残留物通过密闭的高温螺旋输送管道输送到二级热解反应器内，同时将设置在一级反应器内的高温陶瓷能量球一起输送到二级热解反应器内，高温陶瓷能量球通过二级热解反应器时吸收二级热解反应器内的热量，再通过密闭的高温螺旋输送管重新回到一级热解反应器内，进行温差较大的传质传热，形成长周期往复循环；

s4.二级热解：对进入二级热解反应器内的一级残留物再次加热进行无氧炭化，产生含有有机气体的热解气和在高温无氧状态形成的绝干的炭化渣；

s5.燃烧热解气：将热解气通过绝热耐高温金属管道内正压自然流入热解气燃烧室，热解气在燃烧室内通过与天然气混烧，燃烧后产生烟气；

s6.排烟气：将热解气燃烧后产生的烟气进行脱销、脱酸、除尘、脱硫然后达标排放。

通过采用上述技术方案，机危废实现了无氧炭化、能源综合利用，彻底解决绝大部分有机危废高成本处理、二次污染、以及能源再利用等问题。

本发明进一步设置为：步骤2中产生的水蒸汽排出一级热解反应器，一部分通过引风机送入水汽喷淋系统进行进行降温、液化，然后跟随喷淋水混合后排出，另一部分与步骤4产生的热解气混合后一起进入热解气燃烧室内燃烧。

通过采用上述技术方案，通过排除一级热解反应器内产生的蒸汽降低其内部压强。

本发明进一步设置为：所述一、二级热解反应器内设置有传热螺旋板。

通过采用上述技术方案，既能增加换热面积，又与高温陶瓷能量球相互碰撞，使原料与筒体内壁相互不长期接触，有效的防止物料粘壁结焦。

本发明进一步设置为：所述一、二级热解反应器底部设置有燃烧器，通过燃烧器控制加热强度；一级热解反应器内运行压力控制在2-3kpa.g，水蒸汽温度值为200-300℃，二级热解反应器内运行压力控制在3-5kpa.g，热解气温度值为500-600℃。

通过采用上述技术方案，通过燃烧器控制增加加热强度，能够精准增减加热热源的用量，避免蒸发不足或过剩。

本发明进一步设置为：步骤4中炭化渣主要由ca、fe、c元素组成，其热值为12540kj/kg-16720kj/kg，排出作为危废高温熔融和焚烧的配伍原料。

通过采用上述技术方案，能够更好的利用热解产物，防止能量流失和节约危废高温熔融和焚烧的成本。

本发明进一步设置为：步骤5中热解气在燃烧室内与天然气在1100℃以上温度区域混合燃烧，燃烧后产生烟气，通过配风将烟气的含氧量控制在6-10%。

通过采用上述技术方案，通过控制烟气中的含氧量为后续对烟气更好的，更有效率的进行高温脱硝。

本发明进一步设置为：步骤6中将热解气燃烧后产生的烟气送入余热锅炉进行降温换热，并在余热锅炉内喷入尿素溶液进行高温脱硝，降温和脱销后的烟气进入到急冷塔内将温度降低至180℃-200℃，再经过氢氧化钙对烟气进行脱酸，后经过布袋除尘器进行除尘，再经过脱硫塔进行脱硫，达标后经高烟囱排放。

通过采用上述技术方案，经过多成过滤和去除，将燃烧烟气中的有害物质去除，最后达到可以排放标准直接排放。

本发明进一步设置为：余热锅炉通过膜式水冷壁中的饱和水对烟气进行间接降温产生1.0±0.1兆帕的低压蒸汽，输送到外部进行能源综合利用；在余热锅炉综合利用的同时，高温脱硝将烟气中nox浓度降至小于200mg/nm³。

通过采用上述技术方案，合理的利用热解流程中产生的热量，避免热量流失。

本发明进一步设置为：将无需进行水分蒸发的原料通过密闭送料直接送入二级热解反应器内。

通过采用上述技术方案，将含水量较低的有机危废直接送入二级热解反应器内进行热解反应。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.避免空气进入各级热解反应器内会产生燃烧反应，形成烟雾较少、最大化炭化物；采用能量循环技术，使之能量消耗小，处置费用小，属于一套联合技术，产生的可燃气可作为热源综合利用，产生的炭化渣可做下游危废高温熔融制备玻璃体的较好配伍原料和碳源；能够实现热解炭化装置长期稳定、自动化运行，在高温设备上监测设备内部运行情况。

2.本发明中工艺技术对物料适应性广，对含水量、含有机质量、固态、液态没有限定。

3.能够有效的防粘壁结焦。

附图说明

图1是本发明一种有机危废处理工艺的流程框图；

图2是本发明一种有机危废处理工艺的流程图；

图3是本发明中密闭送料装置结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1-2，为本发明公开的一种有机危废处理工艺；该工艺技术分两种不同处理能力（30t/d、60t/d）分别适应大、小型危废处置场合；在原料进料端通过密闭送料，将原料无氧化送入一级热解反应器内，进料端通过密封设置，防止热解过程中产生的有机气体外泄至环境中，避免了安全和环保事故的发生，同时杜绝物料夹带空气进入一级热解反应器，避免了燃烧反应的形成，热解过程中热解器处于转动状态，原料入口与送料仓之间通过套设方式连接，其密封是通过设置多级密封环，并在相邻密封环之间填充石墨，增加其密封性能；将含水量较低的有机危废直接送入二级热解反应器内进行热解反应。

如图3所示，密闭送料是为了防止在原料输送过程中将空气中的氧气大量带入热解器内，防止热解气内发生氧化反应和燃烧反应，通过在原料入口处设置的密闭送料装置10，密闭送料装置包括与原料入口连接的送料仓11，在送料仓两端设置设置有仓门12，仓门通过与之连接的手柄13打开，在两手柄13之间设置有与电机输出端连接的离心转动板14，离心转动板14依次带动两手柄13转动，两仓门在手柄的带动下依次打开，首先原料倒入前打送料仓上端仓门，下端仓门处于关闭状态，原料倒入送料仓后关闭上端仓门打开下端仓门，通过原料入口进入热解器内进行热解。

进入一级热解反应器内原料通过加热将其中的水分蒸发，剩余一级残留物；一级残留物通过能量球热载体循环进入二级热解反应器内，对进入二级热解反应器内的一级残留物再次加热进行无氧炭化，产生含有有机气体的热解气和在高温无氧状态形成的绝干的炭化渣；将高达一级残留物4倍体积的高温陶瓷能量球通过密闭的高温螺旋输送管道输送，在两级反应器中长周期往复循环，将二级热解反应器高温区吸收的热量带到一级热解反应器低温区的物料进口进行温差较大的传质传热，十分有效的减少了外部加热的能量消耗，两级热解反应器通过密闭的高温螺旋输送物料及能量球，避免了空气的进入反应器，在两级热解反应器内设置传热螺旋板，既能增加换热面积，又与能量球相互碰撞，使物料与筒体内壁相互不长期接触，有效的防止物料粘壁结焦。

通过采用模拟量控制一级热解反应器底部燃烧器燃烧天然气的加热强度，实现一级热解反应器内蒸汽出口气体温度变化达到设定值为200-300℃，最优为250℃，精准增减加热热源的用量，避免蒸发不足或过剩；用后端水汽喷淋系统的变频引风机转数将一级热解反应器内运行压力控制在2-3kpa.g。

通过二级热解反应器内热解气，主要为有机气体，采用模拟量控制二级热解反应器底部燃烧器燃烧天然气的加热强度，实现出气口的温度变化达到设定值为500-600℃，最优为550℃，精准增减加热热源的用量，避免热解的不彻底和过度热解；将无氧炭化产生的热解气在绝热耐高温金属（材质：310s）管道内正压自然流入热解气燃烧室，热解气在燃烧室内通过与天然气混烧，在1100℃以上温度区域停留2.5s，通过配风控制烟气含氧量在6-10%，用热解气燃烧室的燃烧需求量来控制二级热解反应器的压力，压力值设定在3-5kpa.g；二级热解反应器内的物料在高温无氧状态形成的绝干的炭化渣，炭化渣主要由ca、fe、c元素组成，其热值为12540kj/kg-16720kj/kg左右，是危废高温熔融制备玻璃体的较好配伍原料。

天然气燃烧加热一、二级热解反应器后产生的废气进行集中处理，首先经过换热将燃烧后的废气进行降温，换热后的空气作为燃烧器的助燃气体，废气直接达标排放到空气中。

将热解气燃烧后产生的烟气送入余热锅炉，并在余热锅炉内喷入尿素溶液（由脱硝液制备系统制备：10%质量浓度）进行高温脱硝（sncr）将nox（氮氧化物）浓度降至200mg/nm3以下，余热锅炉通过膜式水冷壁中的饱和水对烟气进行间接降温，锅炉产生的低压饱和蒸汽，工作压力1.0mpa.g±0.1mpa.g送至用汽单位进行资源利用。

热解气燃烧后产生的1100℃烟气经余热锅炉换热降温至550℃再经过急冷塔经过1s迅速降温至180℃-200℃，先通过添加氢氧化钙进行干法脱酸，再经过布袋除尘器进行除尘（30mg/nm3以下），再经过脱硫塔进行脱硫，通过在脱硫塔内添加氢氧化钠，烟气中的二氧化硫与氢氧化钠反应达到去硫效果，将so2浓度降至50mg/nm3以下，最后经50m高烟囱排放。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。