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等離子體火炬固廢處理

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等離子體火炬焚燒處理工業廢鹽

  廢鹽的處置和資源化利用:

  一個擁有2000多家農藥生產企業的農業大國,每年產生數百噸廢鹽,高溫處理是廢鹽資源化利用的理想途徑。

  等離子火炬焚燒裝置概況:

  永研環保科技陸續推出等離子火炬工業固廢焚燒、等離子火炬醫療固廢焚燒、等離子火炬工業廢鹽焚燒裝置等一系列產品,為業界所關注。

  等離子火炬工業廢鹽焚燒裝置由等離子火炬、等離子火炬電源、進出料裝置、隧道窯(由多個窯爐單元組合而成)、攪拌輸送、尾氣處理系統組合而成。(如圖所示)

  等離子火炬工業廢鹽焚燒裝置,同樣適用含氯含氟腐蝕性強的工業廢棄物處理。

  等離子火炬工業廢鹽焚燒裝置各部件(包括隧道窯)為標準化設計,可以單獨運行或根據處理工藝、處理量級聯、組合。

  等離子火炬隧道窯由多個窯爐單元級聯組合而成。

  廢鹽焚燒裝置窯爐單元由304不銹鋼爐體、耐火、耐腐蝕材料爐襯、等離子火炬、等離子火炬電源、控制器、攪拌輸送裝置組合而成,窯爐單元自成體系,爐溫等參數可根據工藝要求設置。

  等離子火炬隧道窯囊括:等離子火炬、等離子火炬電源、窯爐爐體、窯爐工作模式、攪拌輸送、保溫耐火材料錨固技術等多項實用新型及發明專利。

  焚燒裝置工作機理:

  1、含水率10%到90%的固態、半固態、液態工業廢鹽,經粉碎、濾除塊狀物后,由螺桿送料器輸送至料倉,進入等離子火炬隧道窯,送料頻度由用戶設置。

  2、等離子火炬隧道窯規格、等離子火炬功率,尾氣處理方案,依據工業廢鹽中有機物成分、含量及含水率、日處理量等因素綜合考量決定。

  3、等離子火炬隧道窯內置等離子火炬、攪拌、輸送裝置,攪拌器變換運動方向、攪拌速度,工業廢鹽頃刻間被等離子火焰包圍炙烤。

  4、工業廢鹽在攪拌輸送裝置作用下,翻滾前移,離子體火炬瞬間產生上千度高溫,穿透力極強的等離子焰,徹底分解有機物。

  汞、鋅、鉛、錫、銅等重金屬隨煙氣排出,經活性炭噴射裝置,噴射活性炭富集后再行處理。

  5、等離子火炬隧道窯內煙氣與工業廢鹽逆向運動,在此過程中空氣由等離子火炬隧道窯末端進入爐體,自隧道窯進料口前端排放。如示意圖所示,紅色箭頭表示煙氣流動方向,黑色箭頭表示工業廢鹽運動方向。

  6、工業廢鹽由干燥區進入焚燒區時含水率已經顯著降低,高溫煙氣自焚燒區經干燥區與工業廢鹽相向運動,在此過程中煙氣含水率逐漸上升。

  7、煙氣經余熱回收裝置加熱工作氣體(空氣)后注入隧道窯干化工業廢鹽,可節省30%的能源。

  8、隧道窯多個部位設有泄爆裝置保證設備安全。

  9、隧道窯工作于微負壓狀態,防止煙氣泄露污染環境。

  焚燒裝置技術參數:

  等離子體火炬:

  工作溫度: 400--1000℃ 用戶設定,自動控制。

  輸出功率: 100--500kW 自動調節輸出功率,精確控制焚燒爐溫度。

  使用壽命: 連續工作5000小時

  焚燒爐:

  組合式: (微負壓) 由窯爐單元組合、級聯。

  送料裝置: 以處理量設置進料頻度。

  出口控制閥: 用戶設定,自動控制。

  溫度傳感器: 實時采集溫度數據。

  泄壓裝置保證設備安全

  日處理量: 3噸--100噸

  控制器: PLC控制器,彩色觸摸屏,用戶自行設置運行參數。

  冷凝器: 新型平板式冷凝器,濾除煙氣中水分。

  溫度傳感器: 實時采集溫度數據。

  二燃室:

  燃燒室: 煙氣由煙道進入二燃室(停留2秒)。

  溫度傳感器: 實時采集溫度數據。

  進風風機: 注入足量空氣,保證煙氣充分燃燒。

  等離子火炬: 自動調節輸出功率,精確控制二燃室溫度。

  余熱回收: 煙氣經二燃室補充空氣,充分燃燒后產生1000-1200度高溫氣體。回收其中熱能,利用煙氣余熱,加熱工作氣體(空氣)后注入隧道窯干化工業廢鹽,可節省30%的能源。

  噴淋急冷裝置: 噴淋式急冷裝置,煙氣1秒由800℃降至150℃。

  溫度傳感器: 實時采集溫度數據。

  煙氣處理:

  活性炭、消石灰噴射裝置: 向煙氣管道噴射活性炭、消石灰,吸收煙氣中的二噁英、及重金屬。

  布袋除塵: 清除煙氣中的顆粒物。

  除酸塔: 30%氫氧化鈉溶液,脫除二氧化硫、酸性物質及。

  引風機: 變頻調速風機,克服布袋除塵風阻,使焚燒系統工作于微負壓狀態。

  煙氣處理:

  經余熱鍋爐:回收部分熱能后煙氣溫度大幅降低。

  急冷裝置:進一步將煙氣溫度降至180度以下,脫除酸性物質和部分顆粒物。

  除酸塔:30%氫氧化鈉溶液,脫除二氧化硫、氯化物等酸性物質。

  活性炭、消石灰噴射裝置:向煙氣管道噴射活性炭、消石灰,清除煙氣中的二噁英、重金屬。

  布袋除塵裝置:進一步濾除煙氣顆粒物實現達標排放。

  等離子火炬焚燒裝置產品優勢:

  1、利用焚燒煙氣和余熱回收裝置加熱工作氣體注入隧道窯,干燥含水工業廢鹽可節約30%能源。

  2、等離子火炬熱效率高于90%,使用壽命長達5000小時,遠高于國內外同行水平。

  3、低運營成本:可直接焚燒含水率90%的工業廢鹽,無需進行脫水處理或添加輔助燃料。

  4、設備及廠房投資只有流化床、回轉窯方案的二分之一。

  5、以日處理100噸工業廢鹽的等離子火炬焚燒裝置為例,每年維護費用(包括更換等離子火炬及爐體大修)不超過50萬元。

  4、模塊化:焚燒爐體為模塊化設計,根據用戶實際處理量組合拼裝,維護成本低。

  5、標準化:縮短生產周期,降低生產成本,以統一的質量及檢驗標準,流水化的作業方式生產高質量的產品,滿足市場需要。

  6、煙氣排放量小:煙氣排放量、粉塵排放量不到常規技術五分之一。

  等離子火炬的富氧焚燒模式:

  等離子體火炬在富氧環境下(過量空氣)加熱工業廢鹽,其中有機物發生氧化反應(燃燒),生成CO2、H2O等單質物質,汞、鋅、鉛、錫、銅等重金屬以氧化物形式隨煙氣排出,經活性炭噴射裝置,噴射活性炭富集后再行處理。

  以日處理100噸工業工業廢鹽設備為例的方案比較:

  1、回轉窯設備投資額3--4千萬元(包括煙氣處理設備),而同等規模的等離子火炬隧道窯(包括煙氣處理設備),設備投資額在2千萬上下。

  2、回轉窯每兩年大修費用近千萬元,相當設備投資的三分之一,而同等規模的等離子火炬隧道窯,每年維護費(包括更換等離子火炬槍)不超過50萬元。

  3、回轉窯需要400千瓦電力配置,此外每小時消耗40立方天然氣,二燃室每小時消耗50--80立方天然氣,平均噸處理成本1--1.5千元。

  而同等規模的等離子火炬隧道窯(包括煙氣處理設備),不消耗天然氣或其他諸如燃油等輔助能源,只需要400千瓦電力配置,初步測算平均噸處理成本4百元左右。

  4、回轉窯需要天然氣助燃,每小時排放2--3萬立方煙氣,而同等規模的等離子火炬隧道窯只排放五千立方煙氣,煙氣處理成本要低很多。

  5、回轉窯處理工業廢鹽易結焦和因熱沖擊造成爐內保溫材料變形塌陷,縮短爐體使用壽命。

  6、回轉窯體積龐大動輒數十噸,設備基礎必須穩固一經安裝便成為永久設施。等離子火炬隧道窯體態輕盈,只消幾卡車便可搬運,尤其適合等需要搬遷的流動作業場合。

  工業廢鹽治理方案選擇:

  工業廢鹽處理的常規技術:以熱干化方法將含工業廢鹽水率降到70%左右, 再施以焚燒。

  運行中, 工業廢鹽所含水分以蒸汽的形態排出,水蒸汽以汽化潛熱的形式帶走了熱干化及焚燒過程中的大部分能量。

  工業廢鹽熱值低,以流化床或回轉窯焚燒處理必需摻煤助燃,煙氣排放量很大,運營成本居高不下。

  此外流化床、回轉窯等設備投資巨大,使用、維護成本很高。

  等離子火炬隧道窯可以直接處理含水率30%到90%的工業廢鹽、固態、半固態、液態工業固廢,設備處理能力從每天0.5噸到200噸,尤其適合廠礦企業及規模大小不等的化工園區污水處理廠。

  等離子體火炬隧道窯通入過量空氣,工業廢鹽中有機物因氧化反應,生成CO2、H2O等單質物質,其中汞、鋅、鉛、錫、銅等重金屬以氧化物形式隨煙氣排出,經活性炭噴射裝置,噴射活性炭富集后再行處理。

  工業廢鹽治理方案選擇:

  工業廢鹽成分復雜毒性大,鹽類、酸性腐蝕性物質,生產過程中投加的絮凝劑、緩蝕劑、阻垢劑、壓裂液、酸化液、發泡劑等、聚丙烯酰胺等成分。

  《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》和在此基礎上制定的《國家危險廢物名錄》、《危險廢物鑒別標準》、《危險廢物填埋污染控制標準》(GB 18598-2001)、《危險廢物焚燒污染控制標準》(GB 18484-2001)等標準、法規,對危險廢物的處置做出了具體規定。

  在這些標準和法規中,工業廢鹽歸類為危險固體廢物。

  以回轉窯焚燒法處理工業廢鹽,需要對工業廢鹽進行干化處理,需要消耗大量電力和天然氣,而等離子火炬隧道窯只需消耗與之同等的電力。

  回轉窯處理工業廢鹽,極易結焦和因熱沖擊造成爐內保溫材料變形塌陷,縮短爐體使用壽命。

  等離子火炬隧道窯體態輕盈,只消幾卡車便可搬運,適合需要搬遷的流動作業場合。

  煙氣由排氣口搜集,經冷凝器,濾除煙氣中水分,送入二燃室適量補充空氣燃燒,遵循3T原則,煙氣在二燃室停留時間超過2秒。

  只用少量空氣作為等離子火炬的工作氣體,發揮等離子火炬自身不消耗氧氣且熱效率高(高于百分之九十),穿透力強這一技術優勢,實現節能降耗的設計初衷。

  示意圖:

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