专利名称：一种含萘危废的无害化处理装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种含萘危险废弃物无害化处理的方法及装置，属于危险废弃物处理处置技术领域。
背景技术：
含萘危险废弃物(以下简称含萘危废)来源于钢铁行业焦化工艺，呈黄褐色固体，主要成分是萘，其余成分为铁锈和焦炭颗粒。根据《国家危险废物名录》，该物质属于精(蒸)馏残渣(HWll)类危废，是钢铁行业的主要危险废弃物之一。工业分析表明，含萘危废的挥发分含量大于95%，热值大于30000kJ/kg，极易燃烧且燃烧后放出的热量具备较大的利用价值。然而该物质易升华，具有较强的毒性，如果不及时有效地处理，极易对环境造成严重危害。现有对含萘危废的处理方式主要以热处理为主，即热解处理、蒸馏处理和燃烧处理。热解处理是指将含萘危废与炼焦煤按一定的比例混合，通过炼焦过程进行热解气化，但由于含萘危废中含有铁锈等杂质，配入炼焦炉后会影响炼焦炉的正常运行；蒸馏处理是指通过蒸发冷凝的过程将含萘危废中的萘与杂质分离并回收，但这种方法对设备要求高，成本昂贵；燃烧处理是指通过燃烧的方式处理含萘危废，但由于含萘危废中的萘易升华并在空气重新凝华，这种方法尚无成熟的技术方案。本发明提出一种含萘危废无害化处理的方法和装置，利用钢铁行业内部烧结工艺的点火炉实现对含萘危废安全、清洁和高效的处理，对于钢铁企业节约生产成本、提高经济效益、实现危险废弃物的无害化处理具有重大意义。
发明内容
技术问题:本发明的目的在于提出一种含萘危废无害化处理的方法，采用将含萘危废破碎并形成颗粒流后喷入烧结机点火炉使其沸腾燃烧的方式处理以解决含萘危废在燃烧时的升华问题，并设计一种含萘危废无害化处理的装置，将含萘危废破碎后与空气混合喷入烧结机点火炉，实现对含萘危废安全、清洁和高效的处理。技术方案:本发明提出了一种含萘危废无害化处理的方法和装置。本发明含萘危废无害化处理的装置由破碎系统、空气送料系统和燃烧系统组成；其中，破碎系统包括对辊破碎机；空气送料系统包括加料仓、气粒混合仓、空气压缩机、进料口阀门、进气口阀门和耐高温喷嘴；燃烧系统的烧结机点火炉包括火嘴，耐火砖，观察口和炉膛；空气送料系统与燃烧系统通过耐高温喷嘴相连，破碎系统与空气送料系统相连；其中，加料仓的进口与对辊破碎机连接，出口通过进料口阀门与气粒混合仓进行连接；气粒混合仓的进端通过进气口阀门与空气压缩机连接，出端连接耐高温喷嘴。本发明的含萘危废无害化处理的装置的无害化处理的方法包括以下步骤:首先将含萘危废送至对辊破碎机破碎至粒径为I 2mm的含萘危废颗粒，然后将含萘危废颗粒通过加料仓进入气粒混合仓，与空气压缩机送入的空气混合后形成颗粒流，通过耐高温喷嘴喷入烧结机点火炉的炉膛，含萘危废颗粒被喷入点火炉后在900°C以上高温环境下瞬间被点燃，并完全燃烧。所述含萘危废颗粒与与空气在气粒混合仓中混合时，通过调节进料口阀门与进气口阀门，调节气粒混合比。有益效果:本发明提出的含萘危废无害化处理的方法与装置具有如下的特色及优
占-
^ \\\.
(I)采用烧结机点火炉中的高温火焰将破碎后的含萘危废完全燃烧，不仅有效利用了含萘危废燃烧后灰分中的Fe2O3，同时利用了含萘危废燃烧时放出的热量，且燃烧后的气体产物为CO2和H2O,无二次污染；(2)打破了传统的危险废弃物燃烧处理技术，采用沸腾燃烧的方式使得含萘危废在较短时间内完全燃烧，避免了含萘危废的升华；(3)本发明所述的装置能够有效地使破碎后的含萘危废与空气混合并形成颗粒流，增加点火炉内气流扰动，缩短含萘危废燃烧时间，提高燃烧效率；(4)本发明所述的方法与装置，成本低廉，所处理的含萘危废仅需进行简单的破碎处理，实用方便，具有较强的推广性；(5)本发明所述的方法，利用钢铁行业现有的烧结工艺实现了焦化工艺产生的含萘危废的处理，对钢铁行业来说可节约生产成本，具有良好的经济效益和社会效益。
图1是本发明中用来处理含萘危废的烧结机点火炉示意图。图2是本发明的含萘危废无害化处理的方法示意图。以上图中有:火嘴I，耐火砖2，观察口 3，对辊破碎机4、加料仓5、气粒混合仓6、空气压缩机7、进料口阀门8、进气口阀门9、耐高温喷嘴10、炉膛11。图3是本发明的含萘危废无害化处理的工艺流程图。
具体实施例方式本发明含萘危废无害化处理的装置包括破碎系统、空气送料系统和燃烧系统。破碎系统为破碎机；空气送料系统包括加料仓、气粒混合仓、空气压缩机、进料口阀门、进气口阀门和耐高温喷嘴；燃烧系统为烧结机点火炉，包括炉膛、火嘴、耐火砖和观察口。空气送料系统是本发明的核心部分，其主体是气粒混合仓，采用钢管制成，上部与加料仓通过进料口阀门连接，连接口与气粒混合仓的夹角为30°C，方向与颗粒运动方向相反，以防止因气粒混合仓内部压力过大而引起颗粒返流。气粒混合仓左侧通过进气口阀门与空气压缩机连接，右侧连接耐高温喷嘴。烧结机点火炉是含萘危废无害化处理的核心部分，在烧结工艺中用来给烧结矿混匀料层点火。烧结机点火炉下部开放式，上部为平顶式，主体采用耐火砖砌成。炉顶布置两排火嘴，并呈50°夹角。烧结机运行时，空气与煤气按比例混合后在火嘴出口处点燃，形成交汇的带状火焰，炉膛内部温度超过900°C。本发明的实现方法思路如下:在破碎系统中实现将含萘危废破碎的过程；在空气送料系统中实现破碎后的含萘危废颗粒与空气混合后喷入烧结机点火炉的过程；在燃烧系统中实现含萘危废颗粒的沸腾燃烧过程。通过上述过程，现对含萘危废安全、清洁和高效的处理。本发明的处理流程为:首先将含萘危废用破碎机进行破碎，形成粒径为I 2mm的含萘危废颗粒。破碎后的颗粒不仅与空气有较大的接触面积，同时具有一定的流动性。关闭空气送料系统的进料口阀门，将破碎后的含萘危废颗粒装入加料仓，之后分别开启进气口阀门和空气压缩机。将空气送料系统的耐高温喷嘴从烧结机点火炉的人工观察口中深入后，开启进料口阀门。含萘危废颗粒落下后与空气在气粒混合仓中混合，通过调节进料口阀门与进气口阀门控制混合比例，并使两者混合物喷入烧结机点火炉。含萘危废颗粒被喷入烧结机点火炉后在其高温环境的作用下沸腾燃烧，生成的气体随烧结烟气排出，少量灰渣落入烧结矿混匀料中共烧结。下面参照附图具体说明本发明的技术路线和目标的实现:首先采用750 X IOOOmm的对辊破碎机4对含萘危废进行破碎，破碎后的含萘危废颗粒粒径为I 2mm。将破碎后的含萘危废颗粒收集装入空气送料系统的加料仓5。加料仓5底部出口为Φ20X20的钢管，通过进料口阀门8与气粒混合仓6进行连接，连接口与气粒混合仓6的夹角为30°，方向朝空气压缩机7。空气压缩机7进出口直径为20_，通过进气口阀门9与气粒混合仓6连接。气粒混合仓6的另一端连接耐高温喷嘴10,喷嘴的长度为80mm,两端口直径分别为20mm和65mm。气粒混合仓6主体米用DN65的钢管，长度为400mm。直径为20mm的连接口与气粒混合仓6与其焊接而成。空气送料系统运行前，确保进料口阀门8保持关闭状态，进气口阀门9保持打开状态。将破碎后的含萘危废颗粒装入加料仓5中，然后将将耐高温火嘴从点火炉人工观察口3处伸入点火炉。分别开启空气压缩机7和进料口阀门8，自加料仓5中落下的含萘危废颗粒与来自空气压缩机7中的空气在加料仓5中混合。调节进料口阀门8与进气口阀门9控制含萘危废颗粒与空气的混合比例，两者的混合物在空气压缩机7的作用下喷入烧结机点火炉的炉膛11。含萘危废颗粒被喷入点火炉的炉膛11后在900°C以上高温环境下瞬间被点燃，并完全燃烧。燃烧气体产物的主要成分为CO2和H2O,在烧结机台车底部抽风机的作用下排出，极少量的灰分落入烧结矿混匀料中与之共烧结。
权利要求
1.一种含萘危废无害化处理的装置，其特征在于该装置由破碎系统、空气送料系统和燃烧系统组成；其中，破碎系统包括对辊破碎机(4);空气送料系统包括加料仓(5)、气粒混合仓(6)、空气压缩机(J)、进料口阀门(8)、进气口阀门(9)和耐高温喷嘴(10);燃烧系统的烧结机点火炉包括火嘴(I )，耐火砖(2)，观察口( 3)和炉膛(11);空气送料系统与燃烧系统通过耐高温喷嘴(10)相连，破碎系统与空气送料系统相连；其中，加料仓(5)的进口与对辊破碎机(4)连接，出口通过进料口阀门(8)与气粒混合仓(6)进行连接；气粒混合仓(6)的进端通过进气口阀门(9 )与空气压缩机(7 )连接，出端连接耐高温喷嘴(10 )。
2.一种如权利要求1所述的含萘危废无害化处理的装置的无害化处理的方法，其特征在于该方法包括以下步骤: 首先将含萘危废送至对辊破碎机(4)破碎至粒径为I 2mm的含萘危废颗粒，然后将含萘危废颗粒通过加料仓(5 )进入气粒混合仓(6 )，与空气压缩机(7 )送入的空气混合后形成颗粒流，通过耐高温喷嘴(10)喷入烧结机点火炉的炉膛(11 )，含萘危废颗粒被喷入点火炉后在900°C以上高温环境下瞬间被点燃，并完全燃烧。
3.根据权利要求书2所述的含萘危废无害化处理的方法，其特征在于所述含萘危废颗粒与与空气在气粒混合仓(6)中混合时，通过调节进料口阀门(8)与进气口阀门(9)，调节气粒混合比。
全文摘要
本发明公开了一种含萘危废无害化处理的装置及方法，该装置由破碎系统、空气送料系统和燃烧系统组成；燃烧系统的烧结机点火炉包括火嘴(1)，耐火砖(2)，观察口(3)和炉膛(11)；空气送料系统与燃烧系统通过耐高温喷嘴(10)相连，破碎系统与空气送料系统相连；其中，加料仓(5)的进口与对辊破碎机(4)连接，出口通过进料口阀门(8)与气粒混合仓(6)进行连接；气粒混合仓(6)的进端通过进气口阀门(9)与空气压缩机(7)连接，出端连接耐高温喷嘴(10)。含萘危废颗粒经空气送料系统与空气混合后喷入燃烧系统中的烧结机点火炉，在超过900℃的高温环境作用下沸腾燃烧，通过调节进料口阀门(8)与进气口阀门(9)，调节气粒混合比。
文档编号F23G7/00GK103196147SQ201310136980
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月18日 优先权日2013年4月18日
发明者钟文琪, 周冠文, 赵浩川, 陈曦, 金保昇 申请人:东南大学