化工危廢焚燒煙氣處理工藝

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行適當?shù)奶幹煤凸芾?，那么很容易污染環(huán)境，并嚴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。
一、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準或者鑒別方法認定為危險性質(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。
二、化工危險廢棄物焚燒技術(shù)標準
為了提升焚燒的效果，在進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。
三、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?；剞D(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行有效地處理。總而言之，回轉(zhuǎn)窯具有運行費用相對較低、設(shè)備運行穩(wěn)定、進料方式靈活、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)定進料、平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，并在實現(xiàn)無害化處理的同時，降低運行成本，需對進料前的固體廢物進行配伍預(yù)處理。
配伍預(yù)處理的控制因子主要有兩點：
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，以保證煙氣達標排放。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）進料系統(tǒng)針對不同物料類型，應(yīng)采用不同進料方式。具體來說：1.對大塊物或不易分裝的廢物，需經(jīng)過破碎機破碎后進儲存在廢物儲坑，通過抓吊上料進入回轉(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，進行簡單配伍后儲存在廢物儲坑，最終通過抓吊上料進入料斗，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)噴入焚燒爐進行焚燒處理。
（3）回轉(zhuǎn)窯危險廢物通過進料機構(gòu)送入回轉(zhuǎn)窯本體內(nèi)進行高溫焚燒，廢物在窯體內(nèi)被徹底焚燒成高溫?zé)煔夂突以；剞D(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)做進一步的徹底分解銷毀，以達到排放要求。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。

四、煙氣治理工藝
4.1二噁英控制
為了達到PCDD/PCDF的排放濃度0.1ng/m3的限值，首先需要保證進入焚燒系統(tǒng)的危險廢物能夠充分燃燒，將煙氣中的少量碳氫化合物（CxHy）和二噁英盡量氧化分解。為避開二噁英的生成溫度區(qū)間，煙氣從二燃室進入余熱鍋爐時進行一次冷卻，之后進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)機和一個噴射器，將活性炭小顆粒噴入煙道中，用于加強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)塔底部進入，在脫酸反應(yīng)塔的底部被增濕補充水系統(tǒng)加濕，然后與熟石灰粉高效反應(yīng)后至頂部出口排出，進入袋式除塵器；從反應(yīng)塔出來后經(jīng)過煙道后煙氣進入布袋除塵器并在濾袋表面形成結(jié)構(gòu)膜，在濾袋表面再次進行脫酸及吸附反應(yīng)；煙氣從布袋除塵器出來后進入濕式脫酸塔進行濕法脫酸。煙氣通過整套脫酸工藝后達標排放。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。
來源：環(huán)保