一种危废耦合生物质焚烧处理方法与流程

文档序号:19182778发布日期:2019-11-20 01:11阅读:586来源:国知局

本发明属于危废焚烧处理技术领域,具体涉及一种危废耦合生物质焚烧处理方法。



背景技术:

目前,对于危废的焚烧处理,通常的工艺流程如下:

上述工艺流程中:

危废的脱水通常是采用高温蒸汽加热脱水。

脱水后的危废利用回转窑的初级燃烧,在还原吸热区温度控制在320~540℃之间,在氧化放热区温度控制在760~980℃之间,停留时间为15-90分钟,热解生成气、固两相;气相需继续经二燃室进行二次燃烧,反应温度控制在1200-1600℃之间,停留时间不小于2秒;固相作为炉渣排出,去安全填埋场。

二次燃烧后的烟气经余热利用后,烟气温度要求在1秒内骤冷至200℃以下,最大限度地减少二噁英产生或二次生成。

除尘须采用布袋除尘,处理后烟气排放中的各污染物必须满足有关限值的要求,并设置在线监测二氧化硫、氮氧化物、特征污染物以及回转窑和二燃室温度等系统运行的工况参数,还需与环保部门联网实时监控。

现有的焚烧处理工艺中回转窑热解的初级燃烧操作温度不能太高,太高危废将回转窑中结焦,造成操作困难。由于危废析出的挥发份较易在颗粒表面形成一个壳,且温度不高,大量有毒、有害物质残余在灰渣之中,造成了灰渣热灼减率高。回转窑需要外部提供大量的高值燃料用于危废热解。同时,气相从回转窑的出口温度,需在二燃室内快速升高到1200℃以上,现有技术中,通常是通过补充的高值燃料实现的。

可见现有的焚烧处理工艺存在诸多问题:如1)处置成本高,危废含水率高、热值低,处理过程中需要消耗大量蒸汽和高值燃料,处置成本极高,在经济上制约能力的发挥;2)操作难度大,危废理化特性各异,若危废不先经过预处理,而是直接焚烧装置操作难度很大;3)灰渣热灼减率高,产生大量飞灰,大量有毒、有害物质残余在灰渣中,较难实现《危险废物焚烧污染控制标准》gb18484-2001中有关限值的实现无害化处置要求。



技术实现要素:

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种改进的危废耦合生物质焚烧处理方法。

为达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:

一种危废耦合生物质焚烧处理方法,包括以下步骤:

(1)将生物质粉料与危废按质量比1:0.2~9混合搅拌脱水至混合物的含水率小于等于20%,然后压制成颗粒燃料;

(2)使所述颗粒燃料在大于等于1200℃温度下进行燃烧产生高温烟气,所述高温烟气停留时间为不小于2秒;

(3)将步骤(2)产生的高温烟气经余热回收装置进行热量回收后,经急冷、除尘、脱硫脱硝、吸附处理,达标后排放。

进一步地,所述处理方法还包括检测燃烧产生的烟气中的二噁英的含量以向所述焚烧炉中加入用于抑制烟气中二噁英生成的助剂。

进一步地,步骤(1)中,所述搅拌过程中进行加热,加热温度为80~110℃。较低的脱水温度,冷凝液中vocs含量较低。

进一步地,所述加热采用夹套式加热。

进一步地,所述危废包括油泥类危废、废乳化液、含水率大于等于60%的其他危废。

根据本发明的一些实施方面,步骤(1)中,所述生物质废料的粒径为0.1~0.5mm、堆积密度150~300kg/m3、含水率小于等于20%、热值16-25gj/t、灰分小于等于1%。

根据本发明的一些优选实施方面,所述生物质粉料的粒径0.1-0.5mm、堆积密度为200-300kg/m3、含水率2-7%、热值为16-25gj/t、灰分小于等于1%。

进一步地,所述生物质粉料为生物质原料经过破碎后得到的粉料;或所述生物质粉料为生物质原料先经过烘焙处理,然后与添加剂混合,然后进行破碎得到的生物质粉料,其中,所述添加剂的添加量为0~2%。

根据本发明的一些实施方面,所述生物质粉料为生物质原料与用于固化有害元素和/或抑制二噁英的生成的添加剂混合,然后进行破碎,所述添加剂的添加重量为占所述生物质原料的0~2%;或所述生物质粉料为生物质原料先经过烘焙处理,然后与用于固化有害元素和/或抑制二噁英的生成的添加剂混合,然后进行破碎得到的生物质粉料,其中,所述添加剂的添加重量为占烘焙后的生物质原料的0~2%。

进一步地,所述生物质原料的灰分小于等于1%。

进一步地,所述生物质原料为锯末、木片、木材、废木材中的一种或几种的组合。

根据本发明的一些实施方面,所述烘焙采用的烘焙温度为200~300℃,停留时间为20~40min。优选地,所述烘焙温度为200~250℃。

根据本发明的一些实施方面,所述添加剂为有机添加剂、无机添加剂中的一种或几种的组合,所述有机添加剂包括聚合物、淀粉等,所述无机添加剂包括氧化钙、氧化硅等。

进一步地,所述颗粒燃料的直径为3-8mm、长度为5-20mm。所述颗粒燃料的颗粒密度为1.1-1.5g/cm3、堆积密度500-900kg/m3、含水率8-20%、热值18-29gj/t。

本发明中,所述添加剂的作用是固化有害元素和/或抑制二噁英的生成。所述有害元素包括铜、锌、镉、铅、镍、铬、砷、硒、钡、汞、铍等。

本发明中,燃烧产生的高温烟气的后续处理步骤可以采用现有的常规处理手段。

由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:

采用本发明的方法处理危废,仅通过高温焚烧颗粒燃料即可,无需二燃室,不仅简化了工艺流程,而且由于颗粒燃料的热值高,焚烧过程中无需补充如天然气类等高价辅助燃料,不仅缩短及简化了焚烧流程,还减少了设备投资,与现有的水泥窑协同处置危废工艺相比,成本至少降低了一个数量级。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施作进一步详细说明,但本发明的实施和保护范围不限于此。

实施例1

本实施例提供一种危废耦合生物质焚烧处理方法,其流程如下:

该处理方法的具体步骤如下:

(1)将生物质粉料与废乳化液按质量比1:0.2加入夹套式搅拌混合脱水器中,搅拌过程中夹套加热温度为110℃,当含水率在20%左右时了出料。

(2)将经步骤(1)脱水后的物料压制成颗粒燃料。

(3)将颗粒燃料送入焚烧炉中,并通入空气,使颗粒燃料在高于1200℃温度下燃烧,烟气停留时间为不少于2秒,产生的炉渣排出,去安全填埋场。

(4)步骤(3)中产生的高温烟气经余热回收装置回收余热,使烟气降温至500℃左右,再进入急冷塔,使烟气骤冷至200℃以下,然后进入布袋除尘器除尘,除尘后的烟气进行脱硫脱硝和活性炭吸附处理,达标后的净烟气排放。

本例中,废乳化液的理化特性为:含水率64.1%、挥发分+固化碳33.9%、热值为10.9gj/t、灰分为2%。

生物质粉料的理化特性为:含水率7.4%、挥发分+固化碳99.6%、热值为18.6gj/t、灰分为0.4%。

颗粒燃料的理化特性为:直径为5.97mm、长度为18.84mm、颗粒密度1.23g/cm3、堆积密度626kg/m3、含水率12.34%、热值(干基)19.79gj/t、灰分3.03%。

本例中的生物质粉料采用如下方法制备得到:

(1)预处理:去除废木片中的石块、铁、灰等杂质;

(2)干燥:将预处理后的木片进入干燥器中,干燥温度110℃、停留时间在20min,干燥后出料;

(3)混配破碎:将烘焙改质后的生物质原料与添加剂混合,然后利用粉碎机进行粉碎制得生物质粉料,粉碎至粒径为0.1-0.5mm,其中,氧化钙,约占生物质原料(干基)的0.5%。生物质粉料中的添加将有害元素从离子态,转化成氧化钛,并固化在炉渣中,较易达到gb1848-2001中有关限值的要求。

实施例2

本实施例提供一种危废耦合生物质焚烧处理方法,本例中采用的危废同实施例1,处理方法中,除生物质粉料与废乳化液质量比为1:0.4之外,其他同实施例1。

本例中,颗粒燃料的理化特性为:直径为6.38mm,长度为15.99mm,颗粒密度1.25g/cm3,堆积密度522kg/m3,含水率19.57%,热值(干基)19.47gj/t,灰分3.22%。

实施例3

本实施例提供一种危废耦合生物质焚烧处理方法,采用的危废为炼化企业的污油,该处理方法包括以下步骤:

(1)将生物质粉料与污油按质量比1:2.3加入夹套式搅拌混合脱水器中,搅拌过程中夹套加热温度为110℃,当含水率在20%左右时了出料。

(2)将经步骤(1)脱水后的物料压制成颗粒燃料。

(3)将颗粒燃料送入焚烧炉中,并通入空气,使颗粒燃料在高于1200℃温度下燃烧,烟气停留时间为不少于2秒,产生的炉渣排出,去安全填埋场。

(4)步骤(3)中产生的高温烟气经余热回收装置回收余热,使烟气降温至500℃左右,再进入急冷塔,使烟气骤冷至200℃以下,然后进入布袋除尘器除尘,除尘后的烟气进行脱硫脱硝和活性炭吸附处理,达标后的净烟气排放。

本例中,污油的理化特性为:含水率61.6%、挥发分+固化碳37.4%、灰分0.9%、热值(实物)9.9gj/t。

本例中的生物质粉料同实施例1。

颗粒燃料的理化特性为:直径为5.67mm,长度为18.74mm,颗粒密度1.00g/cm3,堆积密度518kg/m3,含水率17.3%,热值(干基)27.3gj/t,灰分4.13%。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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