一种含盐有机废液的处理方法及其应用

技术领域

本申请涉及废液处理技术领域，F23G7/00，具体涉及一种含盐有机废液的处理方法及其应用。

背景技术

含盐有机废液，主要来源于农药厂、造纸厂、印染厂、制药厂、石化行业和煤化工行业等，这种废液必须严格按照国家规定进行危废管理和处置。不同行业的废液其中的含盐物质和有机物质均不同，含盐物质为硫酸根离子、氯离子、钠离子、钾离子、钙离子等，有机物质如甲醇、乙酸乙酯、乙腈、醚等，目前有机废液的处理方法有焚烧法、蒸发脱盐法、膜分离法、电化学法、生物氧化塘法、厌氧消化法等，各个方法都有其优缺点；现有技术一般都是将废液焚烧处理，但烟气中的盐在300℃左右时容易熔化和结焦，熔融盐会渗透到焚烧炉的耐火材料中产生破坏作用，并堵塞烟道，同时盐分进入烟灰中，增加烟灰的处理难度；另外，现有技术中普遍存在处理效率低、成本高、消耗能量大、热值不稳定、易结焦冒黑烟、耐火材料使用时间短、炉渣结团、酸性气体腐蚀设备等缺点，排放尾气处理不合格，二噁英排放超标的问题。

专利CN204460235U公开了一种用于含氯含盐有机废液的处理装置，依次包括焚烧锅炉、急冷器、文丘里除尘、气液分离器、引风机和烟囱，虽然实现了对有机物的氧化分解，但其中缺少尾气处理装置，有机物分解后产生的尾气中含有较多的CO

发明内容

为了解决以上技术问题，本申请提出了一种含盐有机废液的处理方法及其应用，本申请的处理方法通过对处理过程和材料优化避免了粉尘堆积造成的设备运转不畅和有害物质的处理不完全，提高了处理效率，对无机盐的回收效率高，并避免了无机盐和酸性气体对设备的破坏和腐蚀，处理粉尘、酸性气体(如NO

首先，本申请提出了一种含盐有机废液的处理方法，所述处理方法依次按照以下步骤：(1)进料，(2)焚烧，(3)烟气处理，(4)烟气净化；具体流程见图1。

所述步骤(1)中包括对废液进行过滤和雾化处理，先采用过滤装置滤去含盐有机废液中的残渣和颗粒物，之后，再采用雾化装置将含盐有机废液雾化处理后进行焚烧。

进一步地，所述过滤装置的过滤精度为150-280目。

进一步地，所述过滤装置的过滤精度为180-250目。

进一步地，所述雾化装置的压缩空气用量为7-8m

进一步地，所述雾化装置的压缩空气用量为7-7.5m

所述步骤(2)中依次采用绝热焚烧炉，鳞板式隧道炉，二燃室和余热锅炉对废液进行焚烧并对焚烧产生的烟气降温。

雾化后的废液液滴先进入绝热锅炉，所述绝热焚烧炉采用立式绝热焚烧炉，绝热焚烧炉内壁敷设绝热层和耐火层，绝热层采用硅酸铝纤维板，耐火层采用高铝质耐火浇注料，耐火层厚度为250-300mm，以保持该部位的高温温度并提高焚烧炉使用寿命；焚烧炉温度远高于无机盐的熔点，烟气中的无机盐进入焚烧炉的炉壁产生腐蚀，采用高铝质耐火浇注料作为耐火内衬，对焚烧炉进行保护，不仅提高了焚烧炉的保热性能、耐火性能，并加强了耐腐蚀性和抗压能力。

绝热焚烧炉的中上部侧面设置有燃烧器，燃烧方式为四角切圆燃烧或对冲燃烧。

优选地，所述燃烧方式为四角切圆燃烧，以保持焚烧炉内的温度稳定范围和炉膛内均匀的空气、烟气动力场，并增加烟气动力场的扰动，进一步延长废液在炉内的燃烧停留时间，提高对烟气中有机物质的分解。

进一步地，所述绝热焚烧炉的烟气温度为600-900℃，烟气流速为0.8-1.2m/s，烟气停留时间为5-10s。

进一步地，所述绝热焚烧炉的烟气温度为650-800℃，烟气流速为0.8-1.1m/s，烟气停留时间为6-8s；通过控制焚烧炉的烟气温度和停留时间，保证含盐有机废液的充分蒸发、干燥、干馏、有机物分解和燃烧、无机盐析出等过程充分进行；所述鳞板式隧道炉设置在焚烧炉下方，含盐有机废液经燃烧后产生的大部分固态颗粒盐和产生的部分灰尘落在鳞板式隧道炉的输送机上，自动并及时将固态含盐颗粒和灰尘输送出去，另外一部分细颗粒随烟气进入二燃室。

进一步地，所述鳞板式隧道炉中设置有补风助燃系统，通过补充一定量的空气，使有机废液快速干燥并充分燃烧，同时对鳞板冷却，保证设备的正常运行。

进一步地，所述鳞板式隧道炉的输送机和一次恒温焚烧炉间设置有恒温室，恒温室温度为650-750℃，确保固态颗粒盐进一步干燥，有机物质被充分燃烧、分解，使其破坏去除率达99.99％以上。

进一步地，通过鳞板式隧道炉的烟气经高温旋分分离器除尘后进入二燃室，沉降的灰尘被及时运送出去，减少对设备的堵塞；所述二燃室的上部设置有二次送风系统和燃烧器，二次送风系统在不同高度环向倾斜布置，使二次风在二燃室中心形成一个假想圆，烟气在二次风的带动下呈螺旋上升，加长烟气流动的行程，使二燃室的炉膛空间得到了充分利用，延长了烟气在二燃室的停留时间，使二噁英类物质被彻底分解。

进一步地，所述二次风的风速为30-50m/s，烟气滞留时间大于2s。

进一步地，所述燃烧器设置2-4台，相隔的燃烧器以90°交叉设置，以加强烟气扰动，使烟气形成旋转状态，有利于彻底焚烧。

进一步地，所述二燃室及出口烟气温度≥1100℃。

更进一步地，所述二燃室及出口烟气温度为1100-1150℃，温度越高去除效率也高，但能量消耗多，在此温度下，保证了有机物的充分分解，也具有较少的能量消耗，也利于设备的高温运转。

进一步地，所述二燃室的内壁浇注高铝耐火材料，耐火材料与外壳衬之间设置有隔热层，隔热层采用硅酸铝纤维板，厚度为100-200mm，所述高铝耐火材料耐温需大于1300℃，耐火材料的浇注厚度为200-400mm。

进一步地，高铝耐火材料中氧化铝的含量≥65wt％，二氧化硅含量≤25wt％，提高氧化铝含量并降低二氧化硅含量，以防止高温条件下烟气中的卤素与耐火材料中的Si反应，降低防腐效果。

进一步地，高铝耐火材料中氧化铝的含量≥68wt％，二氧化硅含量≤15wt％。

流过二燃室的高温烟气经焚烧后进入余热锅炉，余热锅炉包括汽包、膜式壁大空腔和自动除灰装置，进口烟气量为5500-6500Nm

优选地，余热锅炉的进口烟气量为6000Nm

余热锅炉中，烟气中颗粒直径大于150μm的粉尘将沉降下来，其与的烟气将进入烟气处理步骤。

进一步地，所述步骤(3)的烟气处理中依次采用半干急冷塔、干式反应器和布袋除尘器对烟气处理。

进一步地，流出余热锅炉的烟气先进入半干急冷塔，所述半干急冷塔包括急冷部分和脱酸部分，急冷部分自动控制急冷水量，确保烟气在1s内将温度从520-570℃降低至200℃以下，快速跨过烟气中的二噁英生成段(300-500℃)，避免烟气中二噁英的再生成。

进一步地，烟气在0.6-0.8s内将温度从550-560℃降低至200℃以下。

进一步地，半干急冷塔进口烟气量为5500-6200Nm

进一步地，脱酸部分采用碱水，碱水由水、NaOH和Ca(OH)

进一步地，所述碱水中NaOH的质量分数为12-25％，Ca(OH)

进一步地，所述碱水中NaOH的质量分数为15-20％，Ca(OH)

进一步地，所述半干急冷塔高度为8-15m，半干急冷塔采用耐酸耐磨浇注材料，材料浇注厚度为80-180mm。

进一步地，所述耐酸耐磨浇注料中氧化铝的质量分数大于等于70％，氧化铁的质量分数小于等于1.5％，1300℃的耐压强度≥70MPa；控制浇注料中氧化铝和氧化铁的含量，提高酸性物质对吸收塔的腐蚀，延长吸收塔使用寿命并提高工作效率。

进一步地，流出半干急冷塔的烟气将被输送至干式反应器，所述干式反应器包括粉料仓和文丘里干式反应器，文丘里干式反应器垂直设置；当粉料仓中的吸酸粉和活性炭粉被高压空气输送至反应器的喉部时，在此处与烟气碰撞，由于喉部面积小，烟气速度增加产生碰撞紊流，烟气夹带吸酸粉和活性炭粉在反应器内管向上运动，后有在外管落下，两者接触时间延长，使烟气中的二噁英、其它碳氢化合物及重金属物质与活性炭充分接触，达到高效去除目的，同时烟气中的酸性气体与吸酸粉成分也充分接触，使烟气中的酸性气体被有效去除。

进一步地，所述吸酸粉选自CaO，Ca(OH)

进一步地，所述活性炭粉粒径为250-400目，微孔孔径为0.2-1.6mm，比表面积≥800m

进一步地，所述活性炭粉粒径为280-330目，微孔孔径为0.5-1.4mm，比表面积为800m

进一步地，经干式反应器处理后的烟气将进入布袋除尘器，所述布袋除尘器用以除去含有二噁英类物质的活性炭粉、残留的烟尘，并再次加强对酸性气体和重金属物质的去除，布袋材质采用PTFE针刺毡和PTFE覆膜。

进一步地，所述布袋除尘器进口烟气温度为180-195℃，进口烟气量为6100-6400Nm

进一步地，所述布袋除尘器进口烟气温度为180-190℃，进口烟气量为6100-6300Nm

进一步地，所述布袋除尘器采用底部电加热和外保温，出口烟气温度为180-200℃，确保温度大于酸性气体的露点，避免酸液的产生及腐蚀。

进一步地，经布袋除尘后的尾气进入步骤(4)进行烟气净化，以脱除其中的酸性气体；所述步骤(4)中依次采用一级喷淋塔和二级喷淋塔对烟气处理。

进一步地，一级喷淋塔的进口烟气量为7000-7200Nm

进一步地，二级喷淋塔的进口烟气量为7000-7200Nm

进一步地，上述喷淋塔采用美国进口470树脂制作的进口玻璃钢材质。

其次，本申请还提供了一种含盐有机废液的处理方法的应用，上述方法可用于农药厂排放出的含盐有机废液的处理。

进一步地，所述农药厂生产噻虫嗪类农药，所述含盐有机废液中硫离子含量为5-25wt％，氯离子含量为14.3-43.8wt％。

有益效果：

1.本申请利用立式绝热焚烧炉、鳞板式隧道炉和二燃室结合的方式对含盐有机废液处理，通过参数调整和装置设计，使含盐有机废液被充分燃烧分解，燃烧效率达99.9％以上，焚毁去除率达99.99％以上，并避免系统的积灰和无机盐的熔融腐蚀，确保烟气流畅，焚烧系统能够连续稳定运行。

2.本申请通过控制焚烧炉和二燃室温度，有效分解有机废液的有害物质，通过在0.6-0.8s内极冷降温控制，有效遏制了二噁英的再生成，同时余热能进行回收利用。

3.本申请通过半干急冷+干式反应吸收+布袋除尘+喷淋洗涤的组合工艺，对尾气中的粉尘、二噁英、酸性物质及重金属有很高的去除效率，完全满足国家最新环保要求对尾气排放的规定，个别指标达到或接近欧盟标准。

4.本申请通过优化耐火材料和耐火耐蚀材料的组分，使本申请的设备具有较高的耐火、耐高温烟气冲击摩擦、耐腐蚀等优异性能，设备具有较长的使用寿命，工序运行稳定。

5.本申请通过控制运行参数和烟气温度，不仅使含盐有机废液中的有害物质被彻底分解去除，还减少了无机盐和酸性气体对系统的腐蚀。

图1为含盐有机废液的处理方法流程图。

具体实施方式

实施例

针对于乌海市某农药厂需处理的含盐有机废液，进行了本申请方案的探究。该农药厂的含盐有机废液产生信息如表1所示：

表1

实施例1

一种含盐有机废液的处理方法，依次按照以下步骤：(1)进料，(2)焚烧，(3)烟气处理，(4)烟气净化。

所述步骤(1)中包括对废液进行过滤和雾化处理：先滤去含盐有机废液中的残渣和颗粒物，过滤装置的过滤精度为200目，雾化装置的压缩空气用量为7.2m

所述步骤(2)中依次采用绝热焚烧炉，鳞板式隧道炉，二燃室和余热锅炉对废液进行焚烧并对焚烧产生的烟气降温：雾化后的废液液滴先进入绝热锅炉，绝热焚烧炉采用立式绝热焚烧炉，内壁敷设绝热层和耐火层，绝热层采用硅酸铝纤维板，耐火层采用刚玉莫来石耐火浇注料，耐火层厚度为280mm，绝热焚烧炉的中上部侧面设置有燃烧器，燃烧方式为四角切圆燃烧；一次恒温焚烧炉的烟气温度为660℃，烟气流速为1.0m/s，烟气停留时间为7s。所述鳞板式隧道炉设置在焚烧炉下方，含盐有机废液经燃烧后产生的大部分固态颗粒盐和产生的部分灰尘落在鳞板式隧道炉的输送机上，所述鳞板式隧道炉中设置有补风助燃系统，鳞板式隧道炉的输送机和一次恒温焚烧炉间设置有恒温室，恒温室温度为660℃。通过鳞板式隧道炉的烟气经高温旋分分离器除尘后进入二燃室，二燃室的上部设置有二次送风系统和燃烧器，二次送风系统在不同高度环向倾斜布置，二次风的风速为40m/s，烟气滞留时间为3s，燃烧器设置4台，相隔的燃烧器以90°交叉设置，二燃室及出口烟气温度为1150℃，二燃室的内壁浇注高铝耐火材料，耐火材料与外壳衬之间设置有隔热层，隔热层采用硅酸铝纤维板，厚度为100mm，所述高铝耐火材料耐温需大于1300℃，耐火材料的浇注厚度为260mm，高铝耐火材料中氧化铝的含量为70.2wt％，二氧化硅含量为14.5wt％，购自郑州盛世金鼎保温耐火材料有限公司。流过二燃室的高温烟气经焚烧后进入余热锅炉，余热锅炉包括汽包、膜式壁大空腔和自动除灰装置，进口烟气量为6000Nm

所述步骤(3)的烟气处理中一次采用半干急冷塔、干式反应器和布袋除尘器对烟气处理：流出余热锅炉的烟气先进入半干急冷塔，半干急冷塔进口烟气量为6000Nm

经布袋除尘后的尾气进入步骤(4)进行烟气净化处理，以脱除其中的酸性气体，所述步骤(4)的烟气净化中依次采用一级喷淋塔和二级喷淋塔对烟气处理：一级喷淋塔的进口烟气量为7088Nm

以上步骤中的产生的灰尘都经自动清灰装置及时处理，经喷淋塔吸酸后的尾气复合规定后经烟囱排放。

实施例2

一种含盐有机废液的处理方法，依次按照以下步骤：(1)进料，(2)焚烧，(3)烟气处理，(4)烟气净化。

所述步骤(1)中包括对废液进行过滤和雾化处理：先滤去含盐有机废液中的残渣和颗粒物，过滤装置的过滤精度为280目，雾化装置的压缩空气用量为8m

所述步骤(1)中依次采用绝热焚烧炉，鳞板式隧道炉，二燃室和余热锅炉对废液进行焚烧并对焚烧产生的烟气降温：雾化后的废液液滴先进入绝热锅炉，绝热焚烧炉采用立式绝热焚烧炉，内壁敷设绝热层和耐火层，绝热层采用硅酸铝纤维板，耐火层采用刚玉莫来石耐火浇注料，耐火层厚度为300mm，绝热焚烧炉的中上部侧面设置有燃烧器，燃烧方式为四角切圆燃烧；一次恒温焚烧炉的烟气温度为800℃，烟气流速为1.1m/s，烟气停留时间为6s。所述鳞板式隧道炉设置在焚烧炉下方，含盐有机废液经燃烧后产生的大部分固态颗粒盐和产生的部分灰尘落在鳞板式隧道炉的输送机上，所述鳞板式隧道炉中设置有补风助燃系统，鳞板式隧道炉的输送机和一次恒温焚烧炉间设置有恒温室，恒温室温度为750℃。通过鳞板式隧道炉的烟气经高温旋分分离器除尘后进入二燃室，二燃室的上部设置有二次送风系统和燃烧器，二次送风系统在不同高度环向倾斜布置，二次风的风速为50m/s，烟气滞留时间为2.5s，燃烧器设置4台，相隔的燃烧器以90°交叉设置，二燃室及出口烟气温度为1150℃，二燃室的内壁浇注高铝耐火材料，耐火材料与外壳衬之间设置有隔热层，隔热层采用硅酸铝纤维板，厚度为200mm，所述高铝耐火材料耐温大于1300℃，耐火材料的浇注厚度为380mm，高铝耐火材料中氧化铝的含量为70.2wt％，二氧化硅含量为14.5wt％，购自郑州盛世金鼎保温耐火材料有限公司。流过二燃室的高温烟气经焚烧后进入余热锅炉，余热锅炉包括汽包、膜式壁大空腔和自动除灰装置，进口烟气量为6500Nm

所述步骤(3)的烟气处理中依次采用半干急冷塔、干式反应器和布袋除尘器对烟气处理：流出余热锅炉的烟气先进入半干急冷塔，半干急冷塔进口烟气量为6200Nm

经布袋除尘后的尾气进入步骤(4)进行烟气净化处理，以脱除其中的酸性气体，所述步骤(4)的烟气净化中依次采用一级喷淋塔和二级喷淋塔对烟气处理：一级喷淋塔的进口烟气量为7200Nm

以上步骤中的产生的灰尘都经自动清灰装置及时处理，经喷淋塔吸酸后的尾气复合规定后经烟囱排放。

实施例3

一种含盐有机废液的处理方法，依次按照以下步骤：(1)进料，(2)焚烧，(3)烟气处理，(4)烟气净化。

所述步骤(1)包括对废液进行过滤和雾化处理：先滤去含盐有机废液中的残渣和颗粒物，过滤装置的过滤精度为150目，雾化装置的压缩空气用量为7m

所述步骤(2)依次采用绝热焚烧炉，鳞板式隧道炉，二燃室和余热锅炉对废液进行焚烧并对焚烧产生的烟气降温：雾化后的废液液滴先进入绝热锅炉，绝热焚烧炉采用立式绝热焚烧炉，内壁敷设绝热层和耐火层，绝热层采用硅酸铝纤维板，耐火层采用刚玉莫来石耐火浇注料，耐火层厚度为250mm，绝热焚烧炉的中上部侧面设置有燃烧器，燃烧方式为四角切圆燃烧；一次恒温焚烧炉的烟气温度为650℃，烟气流速为0.8m/s，烟气停留时间为8s。所述鳞板式隧道炉设置在焚烧炉下方，含盐有机废液经燃烧后产生的大部分固态颗粒盐和产生的部分灰尘落在鳞板式隧道炉的输送机上，所述鳞板式隧道炉中设置有补风助燃系统，鳞板式隧道炉的输送机和一次恒温焚烧炉间设置有恒温室，恒温室温度为650℃。通过鳞板式隧道炉的烟气经高温旋分分离器除尘后进入二燃室，二燃室的上部设置有二次送风系统和燃烧器，二次送风系统在不同高度环向倾斜布置，二次风的风速为30m/s，烟气滞留时间为4s，燃烧器设置2台，相隔的燃烧器以90°交叉设置，二燃室及出口烟气温度为1100℃，二燃室的内壁浇注高铝耐火材料，耐火材料与外壳衬之间设置有隔热层，隔热层采用硅酸铝纤维板，厚度为100mm，所述高铝耐火材料耐温需大于1300℃，耐火材料的浇注厚度为200mm，高铝耐火材料中氧化铝的含量为70.2wt％，二氧化硅含量为14.5wt％，购自郑州盛世金鼎保温耐火材料有限公司。流过二燃室的高温烟气经焚烧后进入余热锅炉，余热锅炉包括汽包、膜式壁大空腔和自动除灰装置，进口烟气量为5500Nm

所述步骤(3)的烟气处理中依次采用半干急冷塔、干式反应器和布袋除尘器对烟气处理：流出余热锅炉的烟气先进入半干急冷塔，半干急冷塔进口烟气量为5500Nm

经布袋除尘后的尾气进入步骤(4)进行烟气净化处理，以脱除其中的酸性气体，所述步骤(4)的烟气净化中依次采用一级喷淋塔和二级喷淋塔对烟气处理：一级喷淋塔的进口烟气量为7000Nm

以上步骤中的产生的灰尘都经自动清灰装置及时处理，经喷淋塔吸酸后的尾气复合规定后经烟囱排放。

对比例1

与实施例1一致，区别在于：半干急冷塔进口烟气量为6100Nm

对比例2

与实施例1一致，区别在于：干式反应器中吸酸粉为Ca(OH)

对比例3

与实施例1一致，区别在于：所述绝热焚烧炉的燃烧方式为对冲燃烧，所述二燃室的二次风风速为60m/s，烟气滞留时间为1.5s，出口烟气温度为1200℃。

性能测试方法：

以《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-201)作环保验收标准，测量排放的尾气中有害物质的含量，其中酸性气体CO、HCl、二噁英类物质和重金属(铬、锡、锑、铜、锰及其化合物)的含量见表2。

性能测试结果：

表2