一种废盐氧化熔融解毒及烟气短流程净化的方法

技术领域

本发明属于烟气净化领域，具体涉及一种废盐氧化熔融解毒及烟气短流程净化的方法。

背景技术

废盐的处理处置主要包括盐洗法、萃取法、填埋法、填海法及高温处理法。高温熔融处理法作为一种可行、高效的废盐处理技术，对有机物去除效果显著、普适性强。但在熔融氧化的过程中会产生成分复杂、毒性高、难以处理的烟气。

目前烟气处理工艺工程应用案例较多，但针对多种有机、无机气态污染物的短流程净化仍有局限，且针对目前多尺度气态污染物净化为工业发展带来的困境，现有的多尺度气态污染物高效控制技术的研究重点除了放在复杂烟气净化外，还应放在污染物源头阻滞的研究及多污染物微界面多效应控制机制的研究，并将特征烟气污染物中的硫硝资源化，制成具有一定价值的混合盐。

发明内容

本发明提供一种废盐氧化熔融解毒及烟气短流程净化的方法，该方法是将医药废盐和助燃剂混合置于高温熔融氧化炉内，通入助燃气，废盐中污染物在高温、氧存在条件下被氧化、分解，收集熔融氧化过程中产生的烟气循环通入高温熔融氧化炉的熔融废盐中进行二燃，使废盐中易挥发有机组分在高温、含氧条件下被氧化、分解，实现废盐中的多污染物熔融解毒；对后续烟气进行电晕放电产生高活性自由基，结合电滤除尘、催化氧化作用去除烟气中粉尘，进一步降解剩余VOCs及二噁英有机污染物，氧化部分酸性气体；使用碱液对含NOx、SOx和部分酸性气体的烟气进行喷淋，喷淋液中添加助晶剂，实现硫酸盐、硝酸盐定向结晶；本发明方法可实现废盐高温熔融氧化过程中气态污染物源头阻滞-过程控制-硫硝资源化。

所述高温熔融氧化炉包括壳体，壳体顶部设置有投料口、出气口Ⅰ，底部开有熔融盐出口Ⅰ、熔融盐出口Ⅱ，壳体内由2个烟气收集罩分隔为3个腔室，2个烟气收集罩之间的腔室通过管道、文丘里管与壳体底部连通，且管道上设置有助燃气进口、气泵；从上至下第3个腔室通过管道、文丘里管与壳体底部连通；烟气收集罩为中空倒圆台状；

高温熔融氧化炉内温度为200℃~1300℃，废盐含水率为30%~90%；助燃剂为氯酸钾、硝酸钾、二氧化锰、氧化镁、氧化铝、四氧化三铁、氧化铁、氯化铁中的一种或几种。

对后续烟气处理的装置是电滤除尘及等离子体催化氧化单元，其包括壳体，壳体内中心处设置有圆筒状的滤布，圆筒状的催化剂填充件套装在滤布外侧，2个以上电晕电极设置在催化剂填充件外侧，圆筒状的滤布中心处设置有一个电晕电极，高温熔融氧化炉的出气口Ⅰ通过管道与壳体顶部的进气口Ⅰ连通，壳体下部设置有出气口Ⅱ；

滤布为电滤布或金属滤布，滤布材料为铝合金、玻璃纤维、聚四氟乙烯、碳纤维、碳化硅、金属钼、碳纤维、不锈钢、镍铬合金、铁铬铝合金、氧化锆、二硅化钼中的一种；催化剂填充件中的催化剂为负载了一种或多种过渡金属（Co、Fe、Rh、Pd、Ni、Au）的常规催化剂，用于电化学催化氧化。

电极材料为电镀IrO

碱液喷淋在烟气喷淋结晶单元中进行，其包括壳体，壳体内设置有搅拌器，电滤除尘及等离子体催化氧化单元的出气口Ⅱ通过管道与壳体上部的进气口Ⅱ连通，壳体下部设置有电加热装置，喷淋装置设置在壳体内顶部，壳体下部设置有出液口，底部出口与过滤装置连通，过滤装置与蒸发结晶装置连接。

喷淋剂为浓度8%~25%的Ca(OH)

上述装置的使用时，在高温熔融氧化炉加温过程中加入废盐与助燃剂混合物，熔融炉中产生的烟气通过烟气收集罩收集，通过文丘里管回流至高温熔融氧化炉下部的熔融废盐中充分燃烧分解后，再通过烟气收集罩中间的孔向上移动，在该过程中部分被向下运输的废盐物料捕集，实现污染物源头阻滞控制；熔融炉排出的烟气中的O

所述结晶罐加热装置与搅拌装备为市售装置。

本发明方法通过源头阻滞-过程控制-硫硝资源化，实现废盐熔融氧化解毒，以及烟气的高效净化及烟气中硫硝资源的资源化，可破除传统废盐熔融过程中烟气污染问题，同时也通过短流程实现熔融烟气高效净化，为废盐高温熔融脱毒清洁处理过程中存在的技术性问题提供解决思路。

附图说明

图1是本发明方法使用的装置的结构示意图；

图中：1、高温熔融氧化炉；1-1、投料口；1-2、助燃气进口；1-3、气泵；1-4、文丘里管；1-5、熔融盐出口Ⅰ；1-6、熔融盐出口Ⅱ；1-7、出气口Ⅰ；1-8、烟气收集罩；2、电滤除尘及等离子体催化氧化单元； 2-1、电晕电极；2-2、滤布；2-3、催化剂填充件；2-4、进气口Ⅰ，2-5、出气口Ⅱ；3、烟气喷淋结晶单元； 3-1、搅拌器；3-2、进气口Ⅱ；3-3、电加热装置；3-4、喷淋装置；3-5、出气口Ⅲ；3-6、出液口；3-7、过滤装置；4、蒸发结晶装置。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。

实施例1

如图1所示，本实施例使用的装置包括高温熔融氧化炉1、电滤除尘及等离子体催化氧化装置2、烟气喷淋结晶装置3、蒸发结晶装置4，其中高温熔融氧化炉1包括壳体，壳体顶部设置有投料口1-1、出气口Ⅰ1-7，底部开有熔融盐出口Ⅰ1-5、熔融盐出口Ⅱ1-6，壳体内由2个烟气收集罩分隔为3个腔室，烟气收集罩为中空倒圆台状，上下开口，2个烟气收集罩之间的腔室通过管道、文丘里管1-4与壳体底部连通，且管道上设置有助燃气进口1-2、气泵1-3，从上至下第3个腔室通过管道、文丘里管与壳体底部连通；电滤除尘及等离子体催化氧化单元2包括壳体，壳体内中心处设置有圆筒状的滤布2-2，圆筒状的催化剂填充件2-3套装在滤布外侧，3个电晕电极2-1设置在催化剂填充件2-3外侧，圆筒状的滤布2-2中心处设置有一个电晕电极，高温熔融氧化炉的出气口Ⅰ1-7通过管道与壳体顶部的进气口Ⅰ2-4连通，壳体下部设置有出气口Ⅱ2-5；碱液喷淋在烟气喷淋结晶单元3包括壳体，壳体内设置有搅拌器3-1，电滤除尘及等离子体催化氧化单元的出气口Ⅱ2-5通过管道与壳体上部的进气口Ⅱ3-2连通，壳体下部设置有电加热装置3-3，喷淋装置3-5设置在壳体内顶部，壳体下部设置有出液口3-6，底部出口与过滤装置3-7连通，过滤装置3-7与蒸发结晶装置4连接；电晕电极与电源连接；

其中废盐为含氯、硝、硫及易挥发有机组分的盐混合物，含水率为30%；助燃剂为氯酸钾，滤布为碳纤维滤布，催化剂填充件中的催化剂为负载Co、Fe的沸石催化剂，电晕电极是不锈钢电极；喷淋剂为浓度为12%的Ca(OH)

在高温熔融氧化炉1加入废盐与助燃剂（添加量为废盐的5%）混合物，同时通入助燃气（含氮载H

产生烟气中VOCs（总）净化效率为98.4%，二噁英净化效率为97.3%，酸性气体净化效率99.4%，NOx净化效率为99.5%，SOx净化效率为99.2%，熔融后收集的废盐纯度为98.58%；CaSO

实施例2：本实施例装置结构同实施例1，不同在于，废盐含水率为40%，废盐中助燃剂为硝酸钾，含量为10%；助燃气为含氮载H

本实施例对含有机污染物的硫盐进行熔融氧化，熔融炉温度设置为850℃，电源为直流高压电源，放电电压为15kV；结晶温度为45℃；产生烟气中VOCs（总）净化效率为99.0%，二噁英净化效率为98.6%，酸性气体净化效率99.8%，NOx净化效率为99.9%，SOx净化效率为99.9%。熔融后收集的废盐纯度为98.58%； Na

实施例3：本实施例装置结构同实施例1，不同在于，废盐含水率为40%，废盐中助燃剂为二氧化锰，含量为15%；助燃气为含氮载H

本实施例对含硝、有机污染物废盐进行熔融氧化，熔融炉温度设置为950℃，电源为直流高压电源，放电电压为15kV；结晶温度为55℃；产生烟气中VOCs（总）净化效率为99.2%，二噁英净化效率为98.5%，酸性气体净化效率99.6%，NOx净化效率为99.5%，SOx净化效率为99.2%。熔融后收集的废盐纯度为98.58%；Ca(NO