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等离子体火炬固废处理

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等离子体火炬焚烧处理工业废盐

  废盐的处置和资源化利用:

  一个拥有2000多家农药生产企业的农业大国,每年产生数百吨废盐,高温处理是废盐资源化利用的理想途径。

  等离子火炬焚烧装置概况:

  永研环保科技陆续推出等离子火炬工业固废焚烧、等离子火炬医疗固废焚烧、等离子火炬工业废盐焚烧装置等一系列产品,为业界所关注。

  等离子火炬工业废盐焚烧装置由等离子火炬、等离子火炬电源、进出料装置、隧道窑(由多个窑炉单元组合而成)、搅拌输送、尾气处理系统组合而成。(如图所示)

  等离子火炬工业废盐焚烧装置,同样适用含氯含氟腐蚀性强的工业废弃物处理。

  等离子火炬工业废盐焚烧装置各部件(包括隧道窑)为标准化设计,可以单独运行或根据处理工艺、处理量级联、组合。

  等离子火炬隧道窑由多个窑炉单元级联组合而成。

  废盐焚烧装置窑炉单元由304不锈钢炉体、耐火、耐腐蚀材料炉衬、等离子火炬、等离子火炬电源、控制器、搅拌输送装置组合而成,窑炉单元自成体系,炉温等参数可根据工艺要求设置。

  等离子火炬隧道窑囊括:等离子火炬、等离子火炬电源、窑炉炉体、窑炉工作模式、搅拌输送、保温耐火材料锚固技术等多项实用新型及发明专利。

  焚烧装置工作机理:

  1、含水率10%到90%的固态、半固态、液态工业废盐,经粉碎、滤除块状物后,由螺杆送料器输送至料仓,进入等离子火炬隧道窑,送料频度由用户设置。

  2、等离子火炬隧道窑规格、等离子火炬功率,尾气处理方案,依据工业废盐中有机物成分、含量及含水率、日处理量等因素综合考量决定。

  3、等离子火炬隧道窑内置等离子火炬、搅拌、输送装置,搅拌器变换运动方向、搅拌速度,工业废盐顷刻间被等离子火焰包围炙烤。

  4、工业废盐在搅拌输送装置作用下,翻滚前移,离子体火炬瞬间产生上千度高温,穿透力极强的等离子焰,彻底分解有机物。

  汞、锌、铅、锡、铜等重金属随烟气排出,经活性炭喷射装置,喷射活性炭富集后再行处理。

  5、等离子火炬隧道窑内烟气与工业废盐逆向运动,在此过程中空气由等离子火炬隧道窑末端进入炉体,自隧道窑进料口前端排放。如示意图所示,红色箭头表示烟气流动方向,黑色箭头表示工业废盐运动方向。

  6、工业废盐由干燥区进入焚烧区时含水率已经显著降低,高温烟气自焚烧区经干燥区与工业废盐相向运动,在此过程中烟气含水率逐渐上升。

  7、烟气经余热回收装置加热工作气体(空气)后注入隧道窑干化工业废盐,可节省30%的能源。

  8、隧道窑多个部位设有泄爆装置保证设备安全。

  9、隧道窑工作于微负压状态,防止烟气泄露污染环境。

  焚烧装置技术参数:

  等离子体火炬:

  工作温度: 400--1000℃ 用户设定,自动控制。

  输出功率: 100--500kW 自动调节输出功率,精确控制焚烧炉温度。

  使用寿命: 连续工作5000小时

  焚烧炉:

  组合式: (微负压) 由窑炉单元组合、级联。

  送料装置: 以处理量设置进料频度。

  出口控制阀: 用户设定,自动控制。

  温度传感器: 实时采集温度数据。

  泄压装置保证设备安全

  日处理量: 3吨--100吨

  控制器: PLC控制器,彩色触摸屏,用户自行设置运行参数。

  冷凝器: 新型平板式冷凝器,滤除烟气中水分。

  温度传感器: 实时采集温度数据。

  二燃室:

  燃烧室: 烟气由烟道进入二燃室(停留2秒)。

  温度传感器: 实时采集温度数据。

  进风风机: 注入足量空气,保证烟气充分燃烧。

  等离子火炬: 自动调节输出功率,精确控制二燃室温度。

  余热回收: 烟气经二燃室补充空气,充分燃烧后产生1000-1200度高温气体。回收其中热能,利用烟气余热,加热工作气体(空气)后注入隧道窑干化工业废盐,可节省30%的能源。

  喷淋急冷装置: 喷淋式急冷装置,烟气1秒由800℃降至150℃。

  温度传感器: 实时采集温度数据。

  烟气处理:

  活性炭、消石灰喷射装置: 向烟气管道喷射活性炭、消石灰,吸收烟气中的二噁英、及重金属。

  布袋除尘: 清除烟气中的颗粒物。

  除酸塔: 30%氢氧化钠溶液,脱除二氧化硫、酸性物质及。

  引风机: 变频调速风机,克服布袋除尘风阻,使焚烧系统工作于微负压状态。

  烟气处理:

  经余热锅炉:回收部分热能后烟气温度大幅降低。

  急冷装置:进一步将烟气温度降至180度以下,脱除酸性物质和部分颗粒物。

  除酸塔:30%氢氧化钠溶液,脱除二氧化硫、氯化物等酸性物质。

  活性炭、消石灰喷射装置:向烟气管道喷射活性炭、消石灰,清除烟气中的二噁英、重金属。

  布袋除尘装置:进一步滤除烟气颗粒物实现达标排放。

  等离子火炬焚烧装置产品优势:

  1、利用焚烧烟气和余热回收装置加热工作气体注入隧道窑,干燥含水工业废盐可节约30%能源。

  2、等离子火炬热效率高于90%,使用寿命长达5000小时,远高于国内外同行水平。

  3、低运营成本:可直接焚烧含水率90%的工业废盐,无需进行脱水处理或添加辅助燃料。

  4、设备及厂房投资只有流化床、回转窑方案的二分之一。

  5、以日处理100吨工业废盐的等离子火炬焚烧装置为例,每年维护费用(包括更换等离子火炬及炉体大修)不超过50万元。

  4、模块化:焚烧炉体为模块化设计,根据用户实际处理量组合拼装,维护成本低。

  5、标准化:缩短生产周期,降低生产成本,以统一的质量及检验标准,流水化的作业方式生产高质量的产品,满足市场需要。

  6、烟气排放量小:烟气排放量、粉尘排放量不到常规技术五分之一。

  等离子火炬的富氧焚烧模式:

  等离子体火炬在富氧环境下(过量空气)加热工业废盐,其中有机物发生氧化反应(燃烧),生成CO2、H2O等单质物质,汞、锌、铅、锡、铜等重金属以氧化物形式随烟气排出,经活性炭喷射装置,喷射活性炭富集后再行处理。

  以日处理100吨工业工业废盐设备为例的方案比较:

  1、回转窑设备投资额3--4千万元(包括烟气处理设备),而同等规模的等离子火炬隧道窑(包括烟气处理设备),设备投资额在2千万上下。

  2、回转窑每两年大修费用近千万元,相当设备投资的三分之一,而同等规模的等离子火炬隧道窑,每年维护费(包括更换等离子火炬枪)不超过50万元。

  3、回转窑需要400千瓦电力配置,此外每小时消耗40立方天然气,二燃室每小时消耗50--80立方天然气,平均吨处理成本1--1.5千元。

  而同等规模的等离子火炬隧道窑(包括烟气处理设备),不消耗天然气或其他诸如燃油等辅助能源,只需要400千瓦电力配置,初步测算平均吨处理成本4百元左右。

  4、回转窑需要天然气助燃,每小时排放2--3万立方烟气,而同等规模的等离子火炬隧道窑只排放五千立方烟气,烟气处理成本要低很多。

  5、回转窑处理工业废盐易结焦和因热冲击造成炉内保温材料变形塌陷,缩短炉体使用寿命。

  6、回转窑体积庞大动辄数十吨,设备基础必须稳固一经安装便成为永久设施。等离子火炬隧道窑体态轻盈,只消几卡车便可搬运,尤其适合等需要搬迁的流动作业场合。

  工业废盐治理方案选择:

  工业废盐处理的常规技术:以热干化方法将含工业废盐水率降到70%左右, 再施以焚烧。

  运行中, 工业废盐所含水分以蒸汽的形态排出,水蒸汽以汽化潜热的形式带走了热干化及焚烧过程中的大部分能量。

  工业废盐热值低,以流化床或回转窑焚烧处理必需掺煤助燃,烟气排放量很大,运营成本居高不下。

  此外流化床、回转窑等设备投资巨大,使用、维护成本很高。

  等离子火炬隧道窑可以直接处理含水率30%到90%的工业废盐、固态、半固态、液态工业固废,设备处理能力从每天0.5吨到200吨,尤其适合厂矿企业及规模大小不等的化工园区污水处理厂。

  等离子体火炬隧道窑通入过量空气,工业废盐中有机物因氧化反应,生成CO2、H2O等单质物质,其中汞、锌、铅、锡、铜等重金属以氧化物形式随烟气排出,经活性炭喷射装置,喷射活性炭富集后再行处理。

  工业废盐治理方案选择:

  工业废盐成分复杂毒性大,盐类、酸性腐蚀性物质,生产过程中投加的絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、压裂液、酸化液、发泡剂等、聚丙烯酰胺等成分。

  《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和在此基础上制定的《国家危险废物名录》、《危险废物鉴别标准》、《危险废物填埋污染控制标准》(GB 18598-2001)、《危险废物焚烧污染控制标准》(GB 18484-2001)等标准、法规,对危险废物的处置做出了具体规定。

  在这些标准和法规中,工业废盐归类为危险固体废物。

  以回转窑焚烧法处理工业废盐,需要对工业废盐进行干化处理,需要消耗大量电力和天然气,而等离子火炬隧道窑只需消耗与之同等的电力。

  回转窑处理工业废盐,极易结焦和因热冲击造成炉内保温材料变形塌陷,缩短炉体使用寿命。

  等离子火炬隧道窑体态轻盈,只消几卡车便可搬运,适合需要搬迁的流动作业场合。

  烟气由排气口搜集,经冷凝器,滤除烟气中水分,送入二燃室适量补充空气燃烧,遵循3T原则,烟气在二燃室停留时间超过2秒。

  只用少量空气作为等离子火炬的工作气体,发挥等离子火炬自身不消耗氧气且热效率高(高于百分之九十),穿透力强这一技术优势,实现节能降耗的设计初衷。

  示意图:

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