化工危險廢物焚燒及煙氣處理工藝

隨著我國現(xiàn)代化工業(yè)不斷發(fā)展，各種危險廢物數(shù)量不斷增多，且多種危險廢物具有多種危險特性，包括放射性、傳染性、腐蝕性、易燃易爆性、化學(xué)反應(yīng)性和毒害性，如果不能對危險廢物進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幹煤凸芾?，那么很容易污染環(huán)境，并嚴(yán)重影響到人類健康和生態(tài)環(huán)境。因此一種危險廢物的無害化處理得到了廣泛的應(yīng)用，目前危險廢物處理技術(shù)比較成熟的處理方法是焚燒法，廢物處理處置的工藝主要是通過回轉(zhuǎn)窯焚燒危險廢物。文章主要闡述化工危險廢棄物焚燒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并詳細(xì)介紹危險廢物焚燒工藝和煙氣凈化工藝。隨著綠色發(fā)展觀念不斷深入，現(xiàn)代化發(fā)展更加注重?zé)o污染環(huán)保發(fā)展，對焚燒二次污染排放指標(biāo)提出了更高的要求，焚燒煙氣處理技術(shù)也因此得到了廣泛的應(yīng)用。焚燒技術(shù)主要是是將危險廢物放置于焚燒爐中，通過燃燒、氧化分解的方式實(shí)現(xiàn)對危險廢物的處理，該技術(shù)具有資源化、無害化和減量化等優(yōu)勢，并在化工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
1、危險廢物概述
危險廢物主要指的是列入到國家危險廢物名錄之中的或者是依據(jù)國家相關(guān)規(guī)定的危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)或者鑒別方法認(rèn)定為危險性質(zhì)的廢物，這種危險性質(zhì)主要包含有急性毒性、易燃易爆性、腐蝕性、浸出毒性或者疾病傳染性等。石油化工行業(yè)在日常生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量的固體廢物。主要包括廢催化劑、廢溶劑、廢活性炭、廢瓷球、廢分子篩、堿渣、爐渣、灰渣、油泥、重組份油和污水處理場中產(chǎn)生的“三泥”等。
2、化工危險廢棄物焚燒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
為了提升焚燒的效果，在進(jìn)行危險廢棄物焚燒開始前，處理人員要根據(jù)廢棄物的特性，進(jìn)行有效的處理，保證廢棄物能夠完全燃燒。其中焚燒爐的溫度要達(dá)到1100℃以上，燃燒率要控制在99%以上，另外，為了有效防止出現(xiàn)意外，需要建立相應(yīng)的處理、凈化等應(yīng)急系統(tǒng)；在燃燒完成以后，需要對廢棄物和煙氣進(jìn)行妥善的處理和掩埋。其中易爆品和不可回收廢棄物不能進(jìn)行焚燒。對化工危險廢棄物焚燒需要采取以下工藝：1.選擇科學(xué)合理的處理方法和焚燒設(shè)備，具備節(jié)能環(huán)保的功能。2.具有良好的燃燒使用率，最大限度地完成化工危險廢棄物的處理。3.需要建立完善的處理系統(tǒng)，控制好焚燒的每一個步驟，從而為危險廢棄物處理和焚燒創(chuàng)造良好的條件。
3、危險廢物焚燒工藝
3.1焚燒爐型選擇

在危險廢棄物焚燒工藝中，焚燒爐是最為重要的設(shè)備，焚燒爐將直接影響廢棄物處理效果。從近幾年來看，焚燒技術(shù)得到了全面的發(fā)展，焚燒爐性結(jié)構(gòu)趨于多樣化，且種類的也不斷增多。根據(jù)焚燒爐的結(jié)構(gòu)，可以分為4種爐型，液體噴射爐、流化床焚燒、固定床和回轉(zhuǎn)窯，目前回轉(zhuǎn)窯使用最多，且應(yīng)用范圍廣。回轉(zhuǎn)窯屬于多功能廢物焚燒裝置，采取熱解和焚燒兩種方法，不僅焚燒各種固體廢物、有毒有害廢物、污泥，還能對各種液體廢物進(jìn)行有效地處理?？偠灾剞D(zhuǎn)窯具有運(yùn)行費(fèi)用相對較低、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、進(jìn)料方式靈活、可處理物料種類多等明顯優(yōu)勢。從化工危險廢物的特征可以看出，因其具有成分復(fù)雜、固廢種類多、數(shù)量大等綜合因素，所以在化工危險廢物處理處置設(shè)備中回轉(zhuǎn)窯發(fā)揮著重大作用。
3.2焚燒處理工藝
（1）配伍預(yù)處理由于待焚燒處理的危險廢物往往形態(tài)各異、成分復(fù)雜。因此，為保證焚燒系統(tǒng)的穩(wěn)定進(jìn)料、平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，并在實(shí)現(xiàn)無害化處理的同時，降低運(yùn)行成本，需對進(jìn)料前的固體廢物進(jìn)行配伍預(yù)處理。
配伍預(yù)處理的控制因子主要有兩點(diǎn)：
1.均衡廢物的熱值和水分，保證焚燒穩(wěn)定，節(jié)省輔助燃料。建議配伍后廢物的熱值在3000～3500kcal/kg之間；
2.均衡入窯廢物的成分，以保證煙氣達(dá)標(biāo)排放。通常來說，入爐酸性污染物的含量符合相關(guān)規(guī)定，含有有機(jī)重金屬類物質(zhì)的危險廢物應(yīng)采用桶裝入爐方式以控制整體數(shù)量。
（2）進(jìn)料系統(tǒng)針對不同物料類型，應(yīng)采用不同進(jìn)料方式。具體來說：1.對大塊物或不易分裝的廢物，需經(jīng)過破碎機(jī)破碎后進(jìn)儲存在廢物儲坑，通過抓吊上料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯；2.散裝固體廢物應(yīng)根據(jù)外形尺寸的大小和檢測熱值，進(jìn)行簡單配伍后儲存在廢物儲坑，最終通過抓吊上料進(jìn)入料斗，通過液壓活塞推送推入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)；3.廢液應(yīng)通過廢液霧化泵及霧化系統(tǒng)噴入焚燒爐進(jìn)行焚燒處理。
（3）回轉(zhuǎn)窯危險廢物通過進(jìn)料機(jī)構(gòu)送入回轉(zhuǎn)窯本體內(nèi)進(jìn)行高溫焚燒，廢物在窯體內(nèi)被徹底焚燒成高溫?zé)煔夂突以?。回轉(zhuǎn)窯本體的合理設(shè)計是危險廢物處理處置效果的基本保證。在實(shí)際工程設(shè)計時，焚燒時間一般應(yīng)控制在60min左右，操作溫度控制在850℃左右，爐體轉(zhuǎn)速控制在0.2～5.0r/min之間。同時，為保證物料向下的傳輸，保持回轉(zhuǎn)窯有一定的傾斜度，以2°為宜。
（4）二燃室經(jīng)回轉(zhuǎn)窯燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔夂突以鼜母G尾進(jìn)入二燃室。二燃室的主要功能是對一次燃燒產(chǎn)的煙氣中未燃盡的有害物質(zhì)做進(jìn)一步的徹底分解銷毀，以達(dá)到排放要求。按國家《危險廢物集中焚燒處置工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范》HJ/T176-2005規(guī)定，二燃室應(yīng)按1100℃以上煙氣停留時間大于2s為設(shè)計要求進(jìn)行計算，以保證有害的臭氣和多氯化合物能夠充分分解，同時抑制二噁英的生成。根據(jù)實(shí)際工程案例，二燃室可將煙氣中99.99%以上的二噁英和其他有害成分徹底分解掉。
4、煙氣治理工藝
4.1二噁英控制
為了達(dá)到PCDD/PCDF的排放濃度0.1ng/m3的限值，首先需要保證進(jìn)入焚燒系統(tǒng)的危險廢物能夠充分燃燒，將煙氣中的少量碳?xì)浠衔铮–xHy）和二噁英盡量氧化分解。為避開二噁英的生成溫度區(qū)間，煙氣從二燃室進(jìn)入余熱鍋爐時進(jìn)行一次冷卻，之后進(jìn)入熱交換器第二次降溫，此時將溫度從1000℃左右降低到550℃；再與由噴嘴噴出的霧化漿液接觸急冷，在小于1s內(nèi)將煙氣從550℃迅速降到180℃。換熱結(jié)束后水分大量蒸發(fā)混入煙氣中，有效阻止其再生成。在袋式除塵器前布置一個鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)和一個噴射器，將活性炭小顆粒噴入煙道中，用于加強(qiáng)對二噁英和重金屬的吸附去除，最后使用袋式除塵器將這些活性炭小顆粒捕集。

4.2活性炭吸附+干法脫酸塔+袋式除塵器+濕法脫酸工藝
實(shí)際工程應(yīng)用中采用的活性炭吸附+干法脫酸塔+袋式除塵器+濕法脫酸工藝，急冷塔出來后在反應(yīng)脫酸塔前的連接煙道中噴入活性炭，與煙氣混合后進(jìn)入脫酸反應(yīng)塔用于吸附煙氣中是有害物質(zhì)；煙氣從脫酸反應(yīng)塔底部進(jìn)入，在脫酸反應(yīng)塔的底部被增濕補(bǔ)充水系統(tǒng)加濕，然后與熟石灰粉高效反應(yīng)后至頂部出口排出，進(jìn)入袋式除塵器；從反應(yīng)塔出來后經(jīng)過煙道后煙氣進(jìn)入布袋除塵器并在濾袋表面形成結(jié)構(gòu)膜，在濾袋表面再次進(jìn)行脫酸及吸附反應(yīng)；煙氣從布袋除塵器出來后進(jìn)入濕式脫酸塔進(jìn)行濕法脫酸。煙氣通過整套脫酸工藝后達(dá)標(biāo)排放。由布袋除塵器收集下來的飛灰，由氣力輸灰裝置送入儲灰倉。
5、結(jié)語
在當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的前提下，需要進(jìn)一步提升化工企業(yè)生產(chǎn)水平，不斷減少危險廢棄物的排放，從而不斷減少對環(huán)境的污染。在進(jìn)行化工廢棄物焚燒過程中，化工企業(yè)需要不斷總結(jié)之前的焚燒經(jīng)驗，結(jié)合實(shí)際情況，引進(jìn)國外先進(jìn)的焚燒技術(shù)，提升廢棄物的燃燒效率，減少對環(huán)境的污染和破壞。
來源：環(huán)保