韓宏偉 向玉 范麗娟
摘 要:隨著我國化工行業(yè)的快速發(fā)展,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物總量也在持續(xù)不斷的增加,為降低對環(huán)境帶來的不利影響,必須要積極采取措施來進(jìn)行無害化處理。對于比較常用的焚燒方法,雖然可以有效降低危險(xiǎn)廢物對環(huán)境以及人體的威脅,但是焚燒階段產(chǎn)生的煙氣同樣需要進(jìn)行專業(yè)處理,排除焚燒煙氣造成的環(huán)境污染。本文主要對化工危險(xiǎn)廢物焚燒工藝和煙氣處理要點(diǎn)進(jìn)行了簡單分析,爭取通過各項(xiàng)措施的優(yōu)化,來進(jìn)一步提高處理效果。
關(guān)鍵詞:化工廢物;焚燒工藝;煙氣處理
對于化工廢物的處理可選擇的方法眾多,尤其是在我國化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背景下,只有高效科學(xué)的技術(shù)作為支持,才能夠確?;のkU(xiǎn)廢物不會(huì)對環(huán)境以及人體健康產(chǎn)生威脅。針對化工危險(xiǎn)廢物焚燒以及煙氣處理技術(shù)進(jìn)行分析,確定技術(shù)要點(diǎn),以提高焚燒效率和煙氣凈化效果為目的,對整個(gè)處理流程進(jìn)行專業(yè)管理,為化工產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展提供保障。
一、化工危險(xiǎn)廢物焚燒概述
1.廢物焚燒現(xiàn)狀
在化工生產(chǎn)中不可避免的會(huì)產(chǎn)生大量的廢物,且因?yàn)楹芏嘣洗嬖谟卸居泻μ攸c(diǎn),導(dǎo)致生產(chǎn)廢物的危險(xiǎn)性比較高,不僅會(huì)造成環(huán)境污染,還會(huì)對人體健康帶來威脅。一直以來化工危險(xiǎn)廢物的處理都是行業(yè)研究的要點(diǎn),隨著整個(gè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型,可選擇的廢物處理技術(shù)不斷增多,而焚燒則是最為常見且應(yīng)用效果良好的處理方法之一[1]。焚燒技術(shù)是在焚燒爐內(nèi)對危險(xiǎn)廢物進(jìn)行集中處理,確保廢物能夠充分的氧化分解,可達(dá)到減量及無害等效果。
2.廢物焚燒標(biāo)準(zhǔn)
為提高化工危險(xiǎn)廢物焚燒效果,需要提前對廢物特性進(jìn)行分析確認(rèn),然后制定科學(xué)可行的處理方案,保證廢物能夠完全燃燒,達(dá)到有效降解目的。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,焚燒爐溫度超過1100℃后,可以保證廢物的燃燒率在99%以上。一般還需要配套落實(shí)各項(xiàng)輔助系統(tǒng),完善應(yīng)急方案,提高焚燒過程的安全性。對于燃燒后的廢棄物還需要做專門的掩埋處理,避免對環(huán)境造成污染。在實(shí)際操作中,需要保證焚燒設(shè)備性能優(yōu)良,且具有節(jié)能環(huán)保的功能,可以保持較高的燃燒使用率,最大化的完成化工危險(xiǎn)廢物焚燒處理[2]。通過對每一個(gè)環(huán)節(jié)的有效管理,確保廢物焚燒過程的規(guī)范性與安全性,為提高焚燒綜合效率打好基礎(chǔ)。
二、化工危險(xiǎn)廢物焚燒工藝
1.科學(xué)選擇焚燒爐
影響化工危險(xiǎn)廢物焚燒效率的主要原因之一就是焚燒爐選擇是否合理。現(xiàn)在可以選擇的焚燒爐類型越來越多,且不同種類的設(shè)備之間差異較大,比較常見的有回轉(zhuǎn)窯、固定床、流化床焚燒爐以及液體噴射爐,可根據(jù)實(shí)際情況對比擇優(yōu)選擇。其中,回轉(zhuǎn)窯是一種多功能廢物焚燒裝置,結(jié)合了焚燒與熱解兩種功能,適用于污泥、固體廢物、有毒有害廢物以及液體廢物的焚燒處理。相比其他類型的焚燒爐,回轉(zhuǎn)窯操作簡單,進(jìn)料方便靈活,且設(shè)備運(yùn)行可靠性高,成本投入較低。綜合化工危險(xiǎn)廢物種類多、數(shù)量大以及成分復(fù)雜等特點(diǎn),選擇回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行焚燒處理,實(shí)際應(yīng)用優(yōu)勢較大[3]。
2.優(yōu)化焚燒工藝
以回轉(zhuǎn)窯為例,整個(gè)焚燒系統(tǒng)可分為配伍預(yù)處理、進(jìn)料系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯與二燃室?guī)撞糠帧?/p>
(1)配伍預(yù)處理。待焚燒的化工危險(xiǎn)廢物一般種類不同且成分復(fù)雜,為提高焚燒整體效率,就需要提前對廢物進(jìn)行相應(yīng)處理,為后續(xù)穩(wěn)定進(jìn)料、平穩(wěn)運(yùn)行打好基礎(chǔ)。在此階段要控制廢物的熱值與水分保持均衡,對焚燒穩(wěn)定性影響重大,且能夠減少燃料的用量。一般對于配伍后的廢物熱值以300~3500kcal/kg為宜。另外,還需要均衡入窯廢物成分,對焚燒煙氣凈化處理有利,一般來講入窯酸性污染物最高含量的標(biāo)準(zhǔn)為:Cl與S<2%,br、I、P<2%以及F<0.5%[4]。而對于含有有機(jī)重金屬類物質(zhì)的危險(xiǎn)廢物,需要通過桶裝入爐的方式來對其整體數(shù)量進(jìn)行靈活控制。
(2)進(jìn)料系統(tǒng)。根據(jù)焚燒的廢物類型來選擇與之適應(yīng)的進(jìn)料方式。①體積較大或不易分裝的廢物,應(yīng)提前進(jìn)行破碎處理,然后存儲(chǔ)到廢物儲(chǔ)坑內(nèi),利用抓吊的方式來送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)。②散裝固體廢物,需要根據(jù)外形尺寸以及檢測熱值,進(jìn)行配伍然后存儲(chǔ)在廢物儲(chǔ)坑中,最后同樣選擇抓吊的方式來上料進(jìn)入料斗,最后利用液壓活塞推送的方式送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)。③廢液則是直接通過廢液霧化泵以及霧化系統(tǒng)噴入到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行焚燒處理。
(3)回轉(zhuǎn)窯。將危險(xiǎn)廢物送入到回轉(zhuǎn)窯內(nèi),然后對其進(jìn)行高溫焚燒,最終經(jīng)過徹底焚燒后轉(zhuǎn)變成灰渣與高溫?zé)煔?,然后進(jìn)行掩埋與凈化處理。在實(shí)際操作中,一般焚燒時(shí)間以60min左右為宜,焚燒溫度在850℃,爐體轉(zhuǎn)速在0.5~5.0r/min左右,可根據(jù)廢物種類和性質(zhì)進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)[5]。為確保廢物能夠順利向下傳輸,應(yīng)將回轉(zhuǎn)窯控制在2°左右的傾斜狀態(tài)。另外,根據(jù)焚燒廢物的特性,合理選擇窯內(nèi)的耐火材料,并對砌筑方法進(jìn)行調(diào)整,提高耐火材料的耐久性,保證回轉(zhuǎn)窯主體性能穩(wěn)定,可以滿足廢物焚燒處理要求。
(4)二燃室。危險(xiǎn)廢物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)經(jīng)過徹底燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔夂突以鼤?huì)通過窯尾進(jìn)入到二燃室。二燃室主要是針對進(jìn)入到一次燃燒產(chǎn)生的煙氣中未能夠徹底完全燃燒的有害物質(zhì)做進(jìn)一步的徹底分解銷毀,確保煙氣可以達(dá)到專業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn),不會(huì)對環(huán)境造成危害。根據(jù)相關(guān)規(guī)定,二次燃室需要將超過1100℃的煙氣至少停留2s,保證能夠?qū)煔鈨?nèi)含有的多慮化合物以及臭氣進(jìn)行充分的分解,并且避免產(chǎn)生二噁英,實(shí)現(xiàn)煙氣的凈化。
三、化工危險(xiǎn)廢物焚燒煙氣處理
1.煙氣余熱利用系統(tǒng)
對于化工危險(xiǎn)廢物燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔?,可以采取措施來對其余熱進(jìn)行回收利用,提高資源的利用率。余熱利用系統(tǒng)主要包括余熱鍋爐、余熱鍋爐附屬設(shè)備以及內(nèi)置SCNR系統(tǒng)。通過余熱鍋爐來對高溫?zé)煔庵械臒崃窟M(jìn)行回收,并通過煙氣中的余熱來產(chǎn)生蒸汽,降低能耗的同時(shí),減少生產(chǎn)成本。并且,對于燃燒后煙氣內(nèi)含有的NOx,可以通過非催化還原脫硝法進(jìn)行脫硝處理,目前的技術(shù)已經(jīng)可以達(dá)到40%以上的脫硝效率。
2.半干急冷塔
主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)煙氣的迅速降溫,并且利用堿液來對煙氣內(nèi)含有的酸性成分進(jìn)行吸收。正常情況下余熱鍋爐排放的煙氣溫度可以達(dá)到550℃,而二噁英類物質(zhì)的生成溫度在250~500℃之內(nèi),這樣就需要最大程度上來縮短煙氣在此溫度區(qū)間的停留時(shí)間,以免二噁英類物質(zhì)在再次生成。最為常見的冷卻方式就是噴堿液,與煙氣進(jìn)行充分接觸,可以迅速帶走大量的熱量,促使煙氣溫度降低到200℃以下。并且,噴灑的堿液還可以對煙氣內(nèi)的酸性成分進(jìn)行中和,去除煙氣內(nèi)的HCl,目前通過急冷塔處理HCl的去除率可以達(dá)到70%以上。
3.干式反應(yīng)塔
通過活性炭與氧化鈣粉末與煙氣進(jìn)行充分作用,用以吸附煙氣內(nèi)含有的二噁英類物質(zhì),完成煙氣的凈化。并且,半干式范裝置后配合干式反應(yīng)裝置,還可以對煙氣中的酸性氣體進(jìn)行有效去除,目前整個(gè)系統(tǒng)HCl的去除率已經(jīng)達(dá)到80%以上,而SOx的去除率可以達(dá)到70%以上。
結(jié)束語:
化工危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生總量在不斷的增加,為提高其焚燒處理的綜合效率,需要總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定焚燒處理工藝的要點(diǎn),對實(shí)際操作管理提供支持。并且,還需要重視對焚燒煙氣的凈化處理,保證煙氣可以達(dá)到專業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn),避免造成環(huán)境污染。
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