专利名称：废液的燃烧方法及燃烧装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如燃烧由于含有有机物或有害物质而不能直接排放的废液，使其得到无害化处理的废液的燃烧方法及燃烧装置。
本发明者等提出一种如上述燃烧处理废液的燃烧方法，即在上述燃烧炉的外壁部分循环二苄基甲苯或高分子油等载热体的方法来控制外壁温度或炉内表面温度，从而延长燃烧炉内壁的内衬耐火材料的寿命。即，在上述燃烧方法中，纵向圆筒状的燃烧炉的外壁部分形成套管结构，以便于能够供给如上述的载热体，通过控制上述载热体的温度，冷却炉内壁的表面温度，使温度在合适的范围之内，从而将来自废液中的碱成分的碱熔融盐涂覆于炉内壁的内衬耐火材料表面，形成自我保护膜，防止上述耐火材料的腐蚀，延长其寿命。
但是，在上述燃烧炉中，先从燃烧炉的下部排出通过废液的燃烧生成的排出气体，将气体喷向碱液，溶解该排出气体中的碱，接着在冷却塔中喷雾碱液，由蒸发潜热进行冷却之后，进行除尘等排气处理，最后从烟筒排出。另一方面，将通过上述排出气体的喷射、喷雾，碱溶解之后的碱液回收于在燃烧炉下部设置的槽内，而循环一部分碱液，再次用于溶解排出气体中的碱或用于冷却上述冷却塔中的排出气体，其余的部分排到系统之外。但是，因为炉内温度为900℃至1000℃的高温，所以即使是冷却后的从燃烧炉排出的排出气体的温度也达到90℃左右的高温，并且尽管排出气体温度如此高，如上述进行除尘等排气处理后从烟筒直接排向大气，所以在燃烧炉中废液燃烧时产生的能量未必得到有效的利用，从而人们希望确实地回收上述能量，使之得到有效的利用。
为了解决上述问题、并达到上述本发明的目的，本发明的废液燃烧方法的特征之一是，向燃烧炉供给废液进行燃烧，同时，利用由上述燃烧炉排出的气体的热量，加热上述废液，使一部分废液结晶，并将结晶后的残留部分供给上述燃烧炉；本发明的废液燃烧方法的特征之二是，向燃烧炉供给废液进行燃烧，同时利用由上述燃烧炉排出的气体带有的热量加热上述废液，进行浓缩，并将上述浓缩液提供给上述燃烧炉。另外，本发明的废液燃烧装置的特征之一是，它具备接收供给的废液使其燃烧的燃烧炉、使用从上述燃烧炉排出的气体作为热源的加热器、与上述加热器相连接并利用上述热源将一部分上述废液结晶出来的结晶罐以及分离由上述结晶罐结晶出来的上述废液中的一部分结晶，并将分离后的残液供给上述燃烧炉的分离机；本发明的废液燃烧装置的特征之二是，具备接收供给的废液使其燃烧的燃烧炉、使用从上述燃烧炉排出的气体作为热源的加热器、与上述加热器相连接并利用上述热源，蒸发浓缩向上述燃烧炉供给的废液的蒸发罐。
因此，在上述燃烧方法以及燃烧装置中，以由燃烧炉排出的排出气体作为热源，利用其热量加热废液，在燃烧方法之1和燃烧装置之1中，通过上述的加热，一部分废液结晶出来，而将结晶后的残液供给燃烧炉中进行燃烧；在燃烧方法之2和燃烧装置之2中，利用上述热量蒸发浓缩废液后，供给燃烧炉进行燃烧。即两种情况均是能够利用通过燃烧炉中的废液的燃烧带给上述排出气体的热能，减小向上述燃烧炉供给的废液体积，所以能够减少为了燃烧上述废液向燃烧炉供给的补助燃料或燃烧用空气的用量，或者减少由上述燃烧产生的燃烧后的排出气体，同时，能够促进燃烧炉以及其外围设备的紧凑化。这里，因为上述排出气体的温度过高，所以理想的是，不直接使用从上述燃烧炉排出的气体作为废液的结晶化或蒸发浓缩用的热源，而在上述燃烧炉和加热器之间设置向从上述燃烧炉排出的气体加水进行冷却的排出气体冷却设备，从而向加热器供给上述含有水分的排出气体，将其作为上述热源加热废液，进行结晶化或蒸发浓缩。
图2为表示本发明之2燃烧装置的实施例的图。图中，1-燃烧炉，9-溶解装置，12-加热器，13-结晶罐，14-分离器，21-蒸发罐，W-废液，F-补助燃料，G-排气，D-结晶。
另外，用耐火材料内衬上述燃烧炉1的内壁部分，并且在与该耐火材料相邻的外壁4部分具有双重壁的套管结构，在其内部有从燃烧炉1的下部达到上部的空间，通过设置在燃烧炉1外部的冷却装置5，冷却水C即通入的供应水，能够在上述空间和该冷却装置5之间循环。上述冷却装置5具备，设置位置高于向上述外壁4的套管供给的冷却水C的液面，并用于储存，在燃烧炉1之间循环的冷却水C的高水位槽6、从上述高水位槽6向燃烧炉内供给冷却水C的泵7以及设置在上述高水位槽6和泵7的连接管路上，并用于冷却循环冷却水C的冷却器8。储存在高水位槽6的冷却水C，通过泵7，打到燃烧炉1的外壁4形成的套管结构的上述空间，冷却内壁部分的上述耐火材料的同时自身被加热，返回到高水位槽6，进一步通过冷却器8被冷却，进行循环。
另一方面，在上述燃烧炉1的下部，设有作为本实施例的排出气体冷却装置的溶解装置9，从燃烧炉1的下部向上述溶解装置9排出通过燃烧炉1内部的废液W的燃烧生成的900℃至1000℃左右的高温排气G，并向上述溶解装置9内喷射碱液，冷却至90℃左右，同时上述排气G中的碱被溶解，供给分离器10。这时，如上述，在溶解装置9内被喷射的碱液溶解排气G中的碱，并回收于溶解装置9底部的容器11中，而一部分回收液进行循环，用于再次溶解排气G中的碱，另一方面，利用排出气体G的热量蒸发，被喷射的碱液中的一部分水分产生蒸汽和雾，其中的雾M在上述分离器10中被分离，回到容器11中。另外，可以不采用如上述的在溶解装置9中向排出气体G喷射碱液的方法，而采用在比溶解装置9底部的容器11中的碱液液面低的位置上设置从燃烧炉1出来的排出气体G的排出口，并将排出气体G吹入上述碱液而排出的方法进行其碱溶解和冷却。
另外，如上述在溶解装置9中被冷却、并通过分离器10，分离雾成分后的排出气体G，作为加热器热源供给加热器12，上述加热器12与用上述热源加热应供给本实施例的上述燃烧炉1的废液W的一部分使之结晶化的结晶罐13连接，同时，上述结晶罐13与用于分离通过上述结晶罐13结晶的上述废液W一部分的结晶D，并将残留的废液W供给上述燃烧炉1的分离机14连接。即在上述加热器12内部设置加热管，通过泵15向加热器内部供给储藏于结晶罐13中的废液W，并循环至结晶罐13，同时，向加热器12内部的加热管周围供给上述排出气体G，用于加热在管内流动的废液W。这里，通过向作为上述排气冷却装置的溶解装置9中加入水(碱液)，上述排出气体G，约含有50vol％左右的蒸汽，加热器12对废液W的加热仅通过该蒸汽冷凝时失去的热量而进行。另外，上述蒸汽冷凝后的水，回到溶解装置9的上述容器11中。
于是，如上述回到结晶罐13中的废液W，通过其水分的加热蒸发，一部分产生结晶。这里，将一部分结晶化的废液W，通过泵16，抽出，供给上述分离机14，在分离机14中利用过滤等方法分离结晶D，同时，残留的滤液即残留的废液W，暂存于滤液罐17，并且将一部分滤液循环到结晶罐13中，同时，利用泵18，向燃烧炉1的上述喷嘴3供给残留的废液W，并喷向上述燃烧炉1内部进行燃烧。另外，在加热器12中加热废液W的排出气体G，经过文丘里洗气器19，输送至吸收塔20，吸收、除去粉尘、NOx、SOx等后，向大气排放。
因此，具有上述结构的实施例1的废液W的燃烧方法以及燃烧装置中，因为向上述燃烧炉1供给的是，利用燃烧燃烧炉1中的废液W而产生的排出气体G的热，在加热器12中加热上述废液W，在结晶罐13中结晶一部分的上述废液W，然后在分离机14中分离上述结晶D后的废液W，所以，能够减少分离上述结晶D后供给燃烧炉1进行燃烧的废液W的体积或量。因此，能够减少为了燃烧废液W，向助燃喷烧器2供给的补助燃料F或燃烧用空气用量，从而能够提高处理废液W的经济性，同时，能够减少通过燃烧产生的排出气体G的量，所以能够减少最终向大气排出的排气量或特别是减少含在其中的二氧化碳的量，从而能够更加有效地利用通过燃烧产生的热量。另外，如上述，通过减少向燃烧炉1供给的废液W的量，能够减少燃烧炉1自身的体积，同时其外围设备也能够使用小型化的设备，同时通过减少排气量，用于处理上述排气G的上述吸收塔20等的排气设备也能够小型化，其结果，实现整体结构的紧凑，能够实现更加经济的废液W的燃烧。
但是，在上述燃烧装置的燃烧炉1中，使用助燃喷烧器2，利用灯油等补助燃料F进行燃烧时，虽然依赖于废液W自身的燃烧量，但如上所述，燃烧炉1内的温度达到900℃～1000℃，并排出相当于上述温度的高温燃烧排气G，另外该废液W中含碱时，因为如上述，排出气体也含碱，所以如果将具有上述高温且含碱的排气G直接导入加热器12，则导致结晶化废液W的结晶化温度过高、或过早地附着在该加热器12的主体或上述加热管等以及上述主体或加热管的损伤的问题。
因此，本实施例中，作为加水冷却从燃烧炉1排出的排出气体G的冷却装置，在上述燃烧炉1和加热器12之间设置溶解装置9，利用上述溶解装置9，加水冷却从燃烧炉1排出的排气G，同时，使用碱液作为上述水分溶解排气G中的碱，另外，利用上述的向高温排气G中加入水分的方法，用含蒸发的上述水蒸汽的排出气体G，在加热器12中加热废液W，并由此，将高温排气G冷却至90℃左右，使温度降至适合废液W结晶化的温度，同时，除去排气G中的碱，能够防止加热器12的损伤等。
其次，图2为表示本发明实施例2的废液W的燃烧装置，与
图1中表示的实施例1相同的部分，标记相同的符号省略了说明。即在该实施例2中，替代实施例1的结晶罐13，将蒸发罐21连接于加热器12，利用该装置的废液W燃烧方法的实施例2的特征在于，利用泵15，在该蒸发器21和加热器12之间循环废液W，由此，将从燃烧炉1产生的排气G作为热源，通过其热量，在加热器12中加热废液W，并在蒸发罐21进行蒸发浓缩，然后将由上述方法浓缩得到的废液W供给燃烧炉1，进行燃烧。这里，上述蒸发罐21通过泵22，与燃烧炉1的上述喷嘴3连接，在蒸发罐21中得到浓缩的废液W，可向该燃烧炉1内部喷射，同时通过冷凝器23，在该蒸发罐21连接真空泵24，使该蒸发罐21内部处于减压状态。
另外，在如上述的实施例2的废液W的燃烧装置以及燃烧方法中，以从燃烧炉1排出的排气热作为热源，废液W在加热器12中被加热至50℃以上，并在蒸发罐21中进行循环，通过真空泵24，该蒸发罐21内部处于减压状态，同时该废液W中的水分蒸发被浓缩。另外，向燃烧炉1供给由上述方法被浓缩的废液W，进行燃烧，所以，在实施例2中，能够减少供给燃烧炉1进行燃烧的废液W的体积和数量，并由此减少补助燃料F或燃烧用空气的用量，并由燃烧装置的紧凑化提高经济性，或由燃烧排气量的减少更加抑制二氧化碳的排放，能够有效利用燃料能量且防止地球的暖室效应。另外，在本实施例中，排气通过作为排气冷却装置的溶解装置9中被冷却，进入加热器12，所以，能够将废液W升温至适合蒸发的50℃以上温度，在蒸发罐21中进行循环，同时，通过该溶解装置9，排气中的碱被溶解，所以能够防止加热器的损伤。
如上所述，根据本发明的废液燃烧方法及其燃烧装置，通过下述方法，即将在燃烧炉中燃烧废液产生的排出气体作为加热器的热源，利用结晶罐，结晶一部分废液，将残留部分供给燃烧炉，或利用蒸发罐蒸发浓缩废液，供给燃烧炉的方法，能够减少供给燃烧炉进行燃烧的废液体积，并同时减少燃烧所需的补助燃料或燃烧用空气用量，同时能够紧凑安排燃烧装置，能够使废液的燃烧处理经济化，并且减少排气量，能够由抑制二氧化碳的排放，防止地球温室，并且能够更加有效地利用由燃烧产生的能源。
权利要求
1.一种废液的燃烧方法，其特征在于，向燃烧炉供给废液进行燃烧，同时，利用由上述燃烧炉排出的排出气体的热量，加热上述废液使一部分废液结晶化，然后将结晶后的残留部分供给上述燃烧炉。
2.一种废液的燃烧方法，其特征在于，向燃烧炉供给废液进行燃烧，同时，利用由上述燃烧炉排出的气体带有的热量，加热上述废液并进行浓缩，然后将上述浓缩的废液供给上述燃烧炉。
3.根据权利要求1或2所述的废液的燃烧方法，其特征在于，向从上述燃烧炉排出的上述排出气体供水，使之冷却，同时利用上述含水蒸汽的排出气体加热上述废液。
4.一种废液燃烧装置，其特征在于具备接收供给的废液使其燃烧的燃烧炉、使用从上述燃烧炉排出的排出气体作为热源的加热器、与上述加热器相连接并利用上述热源将一部分上述废液结晶出来的结晶罐和分离由上述结晶罐结晶出来的上述废液中的一部分结晶并将分离后的残液供给上述燃烧炉的分离机。
5.一种废液燃烧装置，其特征在于，具备接收供给的废液使其燃烧的燃烧炉、使用从上述燃烧炉排出的排出气体作为热源的加热器、与上述加热器相连接并利用上述热源蒸发浓缩供给上述燃烧炉的废液的蒸发罐。
6.根据权利要求4或5所述的废液燃烧装置，其特征在于，在上述燃烧炉和加热器之间设置用于向从上述燃烧炉排出的排出气体供水进行冷却的排出气体冷却设备，向上述加热器供给上述含有水分的排出气体作为上述热源。
全文摘要
一种废液燃烧装置，具备用于燃烧供给的废液W的燃烧炉(1)、接收从上述燃烧炉1排出的排出气体G并将其作为热源的加热器(12)、与上述加热器(12)相连并利用热源结晶化一部分废液W的结晶罐(13)以及用于分离在上述结晶罐(13)结晶的废液W中的一部分的结晶D并向燃烧炉(1)供给残留部分使之燃烧的分离机(14)，同时，利用从上述燃烧炉(1)排出的排出气体G的热量，加热废液W，使一部分废液结晶、而残留部分供给燃烧炉(1)。利用上述装置，更加有效地利用由废液W的燃烧产生的能量。本发明还提供了使用上述装置的废液的燃烧方法。
文档编号B01D9/02GK1436956SQ0214588
公开日2003年8月20日 申请日期2002年10月16日 优先权日2002年2月6日
发明者佐藤吉信, 上條泰彦, 菊池尚仁, 山田尚武 申请人:月岛机械株式会社