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    含有機(jī)物廢鹽熱解熔融成套裝置--氯化鈉

     

     

     

     

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    概述

       氯化鈉是白色無(wú)臭結(jié)晶粉末,熔點(diǎn)801℃,沸點(diǎn)1465℃。但在實(shí)際生產(chǎn)中,其軟化點(diǎn)可降至500℃左右,其原因可能是氯化鈉為立方晶體,其棱角處先進(jìn)行軟化造成,并且達(dá)到一定的溫度后,會(huì)產(chǎn)生黏連結(jié)壁現(xiàn)象,所以會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法連續(xù)運(yùn)行的問(wèn)題。而其混雜的有機(jī)化合物屬于非電解質(zhì),大多易燃,受熱易分解。

       目前國(guó)內(nèi)很多農(nóng)藥化工、醫(yī)藥化工、精細(xì)化工、石化行業(yè)等在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量有機(jī)物廢鹽。一般的解決方案均無(wú)法將鹽分中的有機(jī)物全部分解,處理后的鹽達(dá)不到直接使用的程度;我公司經(jīng)過(guò)多年的摸索,結(jié)合玻璃窯爐、金屬冶煉技術(shù)形成了自己的專業(yè)技術(shù):第一步先進(jìn)行熱解,充分利用系統(tǒng)熱量,相比一般工藝節(jié)能60%以上。第二步采用鼓氧熔融使未熱解完成的有機(jī)物全部氧化分解。通過(guò)我公司工藝處理得到的產(chǎn)品滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求,經(jīng)過(guò)高溫?zé)峤飧G熱解和高溫熔融爐熔融后的氯化鈉,產(chǎn)品達(dá)到《日曬工業(yè)鹽(GB/T5462-2015)》標(biāo)準(zhǔn)。

       結(jié)合當(dāng)前常見(jiàn)的處理方法,公司進(jìn)行了歸納總結(jié),根據(jù)處理類型基本分為法和濕法兩種,以下做出簡(jiǎn)單的工藝比較。

    火法

    濕法

    工藝單元

    單元處理成本

    單元投資

    工藝單元

    單元處理成本

    單元投資

    溶解壓濾

    20元/噸

    /

    溶解壓濾

    20元/噸

    /

    MVR濃縮結(jié)晶分鹽

    240元/噸

    催化氧化超濾納濾反滲透

    100元/噸

    氧化熱解熔融

    250元/噸

    MVR濃縮結(jié)晶分鹽

    600元/噸

    總體運(yùn)行成本

    510元/噸

    總體

    720元/噸

    產(chǎn)品品質(zhì)

    TOC<10毫克

    產(chǎn)品品質(zhì)

    對(duì)有機(jī)物有選擇性,處理不完全

    • 火法采用溶解壓濾再進(jìn)行濃縮結(jié)晶的方式分離出含有機(jī)物的固體氯化鈉和硫酸鈉再進(jìn)行處理。
    • 由上述對(duì)比可見(jiàn),火法工藝在合理進(jìn)行余熱利用的前提下,處理成本低于濕法,其原因在于過(guò)濾膜處理鹽水過(guò)程中鹽水的濃度不會(huì)很高,導(dǎo)致濃縮結(jié)晶能耗高,投資大。

    工藝流程示意

    • 本裝置工藝適合處理缺氧條件下不與有機(jī)碳發(fā)生反應(yīng)的無(wú)機(jī)鹽。
    • 本裝置可處理含有機(jī)物高濃度的鹽水。
    • 本裝置工藝采用合理除塵工藝處理大大避免了尾氣處理過(guò)程中堵塞通道的現(xiàn)象。

    裝置組成簡(jiǎn)介  

       裝置主要由定量加料系統(tǒng)、高溫?zé)峤飧G、熔融爐、二燃室、余熱回收器、急冷塔、脫硝脫酸系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、系統(tǒng)風(fēng)機(jī)、輸送系統(tǒng)、包裝系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)組成。

    物料流程

         含有機(jī)物的氯化鈉固體或含有機(jī)物的鹽水進(jìn)入到暫存?zhèn)}/罐由定量加料機(jī)/定量輸送泵定量加入高溫?zé)峤飧G進(jìn)行熱解,熱解后的一部分物料進(jìn)入到旋風(fēng)分離器被分離下來(lái)回收進(jìn)入到出料機(jī),極少部分物料進(jìn)入到袋式除塵器被分離下來(lái)回收進(jìn)入到出料機(jī),熱解后的固體也進(jìn)入到提升輸送機(jī)輸送至密封進(jìn)料機(jī),在密封進(jìn)料機(jī)的作用下流入高溫熔融窯。物料流入富氧熔融爐的進(jìn)料段后被加熱并被熔融,由于物料處于緩慢流動(dòng)狀態(tài),基本沒(méi)有飛揚(yáng)的廢鹽顆粒,所以,排出熔融爐的煙氣中基本沒(méi)有夾帶鹽塵。隨著熔融過(guò)程的進(jìn)行,熔融物料流動(dòng)至鼓氧區(qū),在富氧鼓泡狀態(tài)下將殘余有機(jī)物全部焚燒干凈,隨后熔融態(tài)鹽漿流出熔融爐至間接冷卻器進(jìn)行間接快速冷卻降溫成為固態(tài)鹽塊,在間接冷卻器的初步破碎作用下輸送出來(lái)落入提升輸送機(jī)提升至粉碎機(jī),在粉碎機(jī)內(nèi)被粉碎成為粉狀鹽,粉狀鹽被輸送至包裝暫存?zhèn)}暫存并被包裝作為成品外賣(mài)。

    氣體流程  

    • 天然氣燃燒后形成的熱煙氣作為加熱介質(zhì)對(duì)熱解窯進(jìn)行間接加熱,從而對(duì)物料進(jìn)行熱解。換熱后的煙氣進(jìn)行熱利用后進(jìn)入到尾氣處理。
    • 熱解窯內(nèi)的的有機(jī)物在高溫?zé)峤飧G內(nèi)被熱解分解成為小分子有機(jī)氣體和部分高沸點(diǎn)有機(jī)物,經(jīng)過(guò)除塵裝置進(jìn)行氣固分離后進(jìn)入到降溫?fù)Q熱器進(jìn)行降溫,在降溫?fù)Q熱器降溫,一部分高沸點(diǎn)的有機(jī)物在降溫?fù)Q熱器內(nèi)冷凝成為液體自流入降溫?fù)Q熱器底部的暫存槽,低沸點(diǎn)有機(jī)物和小分子氣體有機(jī)物經(jīng)過(guò)氣液分離后進(jìn)入到袋式除塵器,并進(jìn)行氣固分離,氣固分離后的有機(jī)氣體經(jīng)過(guò)熱解引風(fēng)機(jī)進(jìn)入二燃室,并作為可燃?xì)怏w被燃燒。
    • 富氧熔融爐壁面上設(shè)置天然氣燃燒器,在此處燃燒的高溫?zé)煔饽媪鬟M(jìn)入富氧熔融爐,并對(duì)物料進(jìn)行加熱使物料充分熔融。富氧熔融爐鼓氧區(qū)鼓入的氧氣對(duì)熔融液中的有機(jī)碳產(chǎn)生氧化作用并使之燃燒生成煙氣,兩部分煙氣逆著液體流動(dòng)的方向運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入二燃室,
    • 二次燃燒室內(nèi)的煙氣經(jīng)天然氣燃燒加熱至1100度后進(jìn)行全部焚盡,在二燃室內(nèi)有機(jī)物充分燃燒同時(shí)可以進(jìn)行爐內(nèi)脫硝;煙氣自二燃室排出后進(jìn)入到余熱回收器進(jìn)行熱回收利用,隨后進(jìn)入到急冷塔在脫酸劑的作用下急速降溫至200℃以下,避免二噁英的產(chǎn)生,同時(shí)對(duì)煙氣中含有的酸性物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng),降溫后的煙氣進(jìn)入活性炭吸附器,在活性炭吸附器內(nèi)與活性炭接觸,煙氣中攜帶的有機(jī)物或重金屬蒸汽被吸附后夾帶著活性炭粉進(jìn)入到尾氣袋式除塵器,在此處全部完成氣固分離,隨后氣體經(jīng)低溫?zé)煔饷撓跛撓鹾?,在尾氣引風(fēng)機(jī)的作用下進(jìn)入脫酸塔充分洗滌除霧后達(dá)標(biāo)排放。

    裝置優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

    • 本裝置處理后的氯化鈉產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo),TOC低于10mg/kg,滿足使用要求,滿足《日曬工業(yè)鹽(GB/T5462-2015)》及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
    • 本裝置符合國(guó)家關(guān)于危險(xiǎn)廢棄物的處理標(biāo)準(zhǔn),在具體設(shè)備上進(jìn)行了優(yōu)化。
    • 本系統(tǒng)耗能較低,噸產(chǎn)品耗天然氣量低于50m³。本系統(tǒng)與其他工藝路線相比,采用合理的節(jié)能工藝,節(jié)能60%以上,本系統(tǒng)的熱量被充分回用:采用了余熱回收風(fēng)機(jī),利用余熱回收風(fēng)機(jī)回收的熱量對(duì)各個(gè)燃燒器進(jìn)行助燃,減少了燃?xì)饬浚粺峤夂蟮男》肿佑袡C(jī)物進(jìn)入二燃室燃燒,節(jié)省了天然氣;采用了降溫?fù)Q熱器,將高沸點(diǎn)有機(jī)物進(jìn)行降溫回收,高沸點(diǎn)有機(jī)物回收后進(jìn)入到熔融爐作為燃料燃燒,節(jié)省了天然氣。
    • 系統(tǒng)不堵塞,運(yùn)行穩(wěn)定。熱解過(guò)程中,采用降溫?fù)Q熱器將高沸點(diǎn)有機(jī)物分離下來(lái),避免了袋式除塵器堵塞;采用了防水、拒油、防靜電的袋式除塵器,將氯化鈉粉塵進(jìn)行充分的氣固分離,避免二燃室內(nèi)進(jìn)入粉塵;物料進(jìn)入熔融爐內(nèi)表面為熔融玻璃態(tài)鹽殼,不產(chǎn)生鹽塵,,從而避免煙氣夾帶鹽塵;余熱回收器高溫段采用光壁輻射換熱,減少了死角,避免了鹽塵堆積結(jié)焦;低溫段換熱器采用煙氣走管內(nèi),并采用合理的在線清灰方式,避免了鹽塵堆積。
    • 熔融爐采用全密封投料結(jié)構(gòu),減少散熱和粉塵,降低系統(tǒng)能耗;采用“深層”澄清與均化技術(shù),可以改變鹽漿深度方向的熱交換過(guò)程,有利于提高鹽漿的均化;采用富氧鼓泡技術(shù),將殘余有機(jī)物全部焚盡,確保熔鹽品質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
    • 二燃室采用專業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu),滿足有機(jī)物充分燃燒,并能滿足可能排放出來(lái)的少量氯化鈉固體的熔融處理,并且熔融后的氯化鈉液體不需要人工處理就能連續(xù)排出,避免了堵塞現(xiàn)象。
    • 運(yùn)行成本低。故障率低,成套裝置故障率低,運(yùn)行穩(wěn)定可靠;除了脫硝催化劑外,相比催化氧化工藝,沒(méi)有需要更換的過(guò)濾膜及清洗膜的操作。
    • 自動(dòng)控制,采用集中電氣控制,可實(shí)現(xiàn)PLC/DCS自動(dòng)控制,自動(dòng)化程度高。
    •  

    主要設(shè)備簡(jiǎn)介

    1、高溫?zé)峤飧G

    • 高溫?zé)峤飧G是本系統(tǒng)裝置的重要設(shè)備,采用間接換熱方式,由進(jìn)料密封罩、換熱體、煙氣保溫套、出料密封罩、傳動(dòng)裝置等組成。
    • 公司可根據(jù)處理量設(shè)計(jì)成不同換熱面積的設(shè)備,單機(jī)處理量可達(dá)20噸/時(shí)
    • 根據(jù)處理量不同,設(shè)備采用合理結(jié)構(gòu),采用低溫段和高溫段相結(jié)合的方式,充分利用熱能
    • 考慮到熱解過(guò)程的高溫,本機(jī)設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性。設(shè)計(jì)合理的密封結(jié)構(gòu),確保不因漏風(fēng)降低系統(tǒng)熱效率。
    • 本機(jī)充分考慮到固體物料的特點(diǎn),進(jìn)出料密封罩采用專業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu),避免設(shè)備內(nèi)結(jié)疤粘結(jié)現(xiàn)象。熱解效率高,設(shè)備體積小。
    • 換熱筒體內(nèi)部設(shè)計(jì)合理的傳熱結(jié)構(gòu),避免常規(guī)廠家出現(xiàn)的換熱不均勻現(xiàn)象。

    2、富氧熔融爐

      • 富氧熔融爐是本系統(tǒng)物料能夠達(dá)標(biāo)的重要設(shè)備,主要由進(jìn)料段、熔融段、富氧氧化段、出料裝置組成。
      • 內(nèi)部高溫區(qū)采用耐溫耐腐蝕材料砌筑而成,中間采用保溫結(jié)構(gòu),外殼采用磚墻加固,經(jīng)久使用。
      • 進(jìn)料段采用專業(yè)設(shè)計(jì)的全密封投料口結(jié)構(gòu),避免揚(yáng)塵的同時(shí)減少了散熱,有利于系統(tǒng)的節(jié)能降耗。
      • 熔融段燃燒采用高溫燃燒方式,確保了熔融過(guò)程的穩(wěn)定性。
      • 富氧氧化段采用“深層”澄清與均化技術(shù),可以改變鹽漿深度方向的熱交換過(guò)程,有利于提高鹽漿的均化;采用富氧鼓泡技術(shù),將殘余有機(jī)物全部焚盡,確保熔鹽品質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
      • 出料裝置充分考慮到熔融鹽漿的特性,采用專業(yè)設(shè)計(jì)的加熱方式,確保了鹽漿溫度,不會(huì)產(chǎn)生結(jié)疤現(xiàn)象。

    3、二次燃燒室   

    • 二次燃燒室簡(jiǎn)稱二燃室,是滿足有機(jī)物充分燃盡的裝置,滿足3T+E(溫度、時(shí)間、湍流、氧含量)要求。二燃室能確保有機(jī)成分燃燒時(shí)的溫度不低于1100℃和停留時(shí)間不低于2秒同時(shí)滿足湍流燃燒,確保有機(jī)物燃盡,設(shè)置合理的防爆門(mén)、觀察門(mén)、卸料門(mén)。內(nèi)部設(shè)置合理結(jié)構(gòu)滿足防粘結(jié)要求。材料選用耐酸耐溫,避免腐蝕損壞。主要部件為脫硝裝置、燃燒裝置、熔渣處理結(jié)構(gòu)。
    • 二燃室內(nèi)部高溫區(qū)采用耐溫、耐腐蝕的材料砌筑而成,外部采用保溫結(jié)構(gòu),經(jīng)久使用。
    • 二燃室進(jìn)行專業(yè)設(shè)計(jì),與其他廠家的二燃室結(jié)構(gòu)不同,我公司設(shè)計(jì)的二燃室采用順逆流結(jié)構(gòu),不需要人工清理,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。
    • 脫硝裝置是為了滿足排放要求設(shè)置的,脫硝劑一般采用尿素溶液或氨水,霧化后的脫硝劑進(jìn)入到二燃室,與高溫?zé)煔饣旌喜a(chǎn)生脫硝反應(yīng),從而滿足脫硝過(guò)程的進(jìn)行。
    • 燃燒裝置的設(shè)置是為了滿足二燃室內(nèi)煙氣溫度達(dá)到1100℃而設(shè)置的,充分考慮到二燃室的特點(diǎn),將燃燒裝置設(shè)置在合理的位置。

    4、余熱回收器

    • 余熱回收器是本系統(tǒng)節(jié)能的重要設(shè)備,主要功能是將空氣進(jìn)行加熱,從而回收熱量。主要由兩部分組成,一部分是高溫輻射換熱段,一部分是低溫對(duì)流換熱段。
    • 高溫輻射換熱段采用耐熱不銹鋼,滿足高溫?fù)Q熱要求。同時(shí)考慮到高溫?fù)Q熱特點(diǎn),采用光壁換熱方式,避免鹽塵結(jié)焦。
    • 低溫對(duì)流換熱段采用列管式換熱結(jié)構(gòu),充分滿足換熱要求。并設(shè)置合理的在線清灰裝置,避免堵塞。

    5、急冷塔

    • 急冷塔能夠滿足煙氣溫度從550℃急速降溫至250℃的需要,主要部件為塔體裝置以及噴淋霧化裝置組成。
    • 塔體裝置滿足煙氣均布作用足夠的容積滿足氣體降溫。塔體分為兩個(gè)部分,一部分為下降段,一部分為上升段,內(nèi)部設(shè)置合理結(jié)構(gòu),避免了堵塞情況。
    • 設(shè)置壁面噴淋和空間噴淋等過(guò)量噴淋方式,避免設(shè)備堵塞。
    • 噴淋霧化裝置采用自動(dòng)控溫裝置,確保噴液量滿足降溫要求,并能穩(wěn)定控制排煙溫度,使之滿足脫硝塔脫硝反應(yīng)溫度要求。

    6、脫硝塔

    • 脫硝塔是為了滿足將氮氧化物反應(yīng)成N2的主要裝置,采用催化反應(yīng)方式進(jìn)行,利用氨氣作為脫硝劑,其主要組成為煙氣均布裝置、塔體、蜂窩催化劑。
    • 煙氣均布裝置是為了使煙氣均勻分布通過(guò)蜂窩催化劑通道,便于均勻接觸反應(yīng)。
    • 塔體裝置設(shè)計(jì)時(shí)考慮到催化劑的加入量、流速及反應(yīng)時(shí)間。內(nèi)部設(shè)置多段催化劑加入結(jié)構(gòu),考慮到運(yùn)行需要備用催化劑及便于更換催化劑。
    • 催化劑選用適用溫度在180℃至300℃之間。蜂窩催化劑采用結(jié)構(gòu)合理的多棱催化劑,便于安裝更換。

    7、活性炭吸附塔

    • 吸附器的應(yīng)用目的是吸附可能逸出的二噁英以及產(chǎn)生的重金屬蒸汽,應(yīng)用懸浮流化原理,將活性炭粉、消石灰等吸附劑與氣流充分接觸吸附,其吸附效率可以達(dá)到95%以上,滿足吸附要求。其主要結(jié)構(gòu)為懸浮輸送裝置、脈沖吸附裝置及噴射進(jìn)料裝置組成。
    • 懸浮輸送裝置的作用是將活性炭粉、消石灰等吸附劑充分分散并與煙氣充分接觸,同時(shí)起到輸送的作用。
    • 脈沖反應(yīng)裝置是為了延長(zhǎng)吸附時(shí)間,通過(guò)氣流速度的變化并應(yīng)用脈沖流化原理使吸附劑與氣流充分接觸。
    • 噴射進(jìn)料裝置設(shè)置在懸浮輸送裝置部位,與氣流接觸后迅速分散完成以便進(jìn)行吸附過(guò)程。裝置采用自動(dòng)化控制,滿足吸附要求。

    8、脫酸塔

    • 塔體采用常規(guī)的圓筒形塔體,內(nèi)部設(shè)置氣流分布器及液體霧化分布裝置,滿足氣流均勻分布,內(nèi)部設(shè)置多層霧化裝置,滿足覆蓋率。
    • 內(nèi)設(shè)多層孔板及除霧結(jié)構(gòu),采用逆流方法,完成氣體洗滌,達(dá)標(biāo)排放。
    • 上部利用清水將氣體進(jìn)一步洗滌,并進(jìn)行深度除霧,使氣體達(dá)標(biāo)排放。

    適用物料

    固體含有機(jī)物氯化鈉、液體含有機(jī)物氯化鈉、、含有機(jī)物硫酸鈉、含有機(jī)物固體廢棄物等含有機(jī)物廢棄物。

    友情鏈接:

    氯化鈉處理成套裝置主頁(yè)

    含有機(jī)物廢鹽處理成套裝置主頁(yè)

    含有機(jī)物廢鹽氧化煅燒成套裝置--硫酸鈉

    成套裝置選用指南

     

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