本發(fā)明屬于液態(tài)類危險廢物處置,具體涉及一種利用水泥窯無害化處置液態(tài)類危險廢物的工藝。
背景技術(shù):
1、水泥工業(yè)作為高能耗、高碳排放的典型行業(yè),傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝依賴煤炭煅燒熟料,導致能源成本攀升及環(huán)境壓力加劇。在“雙碳”戰(zhàn)略縱深推進的背景下,水泥行業(yè)作為碳排放重點領(lǐng)域,正面臨前所未有的減碳壓力。
2、當前水泥窯協(xié)同處置液態(tài)危廢主要以隔膜泵配套壓縮空氣霧化后噴入分解爐,霧化后的液態(tài)危廢在分解爐內(nèi)與高溫氣體快速分解燃燒。隔膜泵對液態(tài)危廢的物理性能要求較高,需要液態(tài)危廢無任何雜質(zhì)且流動性較好。因隔膜泵對物料要求高、流量小且調(diào)整范圍小,目前,大部分的液態(tài)危廢和固態(tài)危廢經(jīng)預處理為半固態(tài)的危廢后再經(jīng)單缸柱塞泵的全自動化、全密閉定量輸送系統(tǒng)及尾部管道進入外掛爐內(nèi)。三次風自外掛爐頂部垂直導入,在與物料接觸過程中,同步完成物料預熱干燥與可燃成分的初步燃燒,釋放熱能。外掛爐尾部出口與水泥窯分解爐直接貫通,高溫煙氣、三次風及未完全燃盡的物料由此輸送至分解爐,實現(xiàn)熱能與物料的接力轉(zhuǎn)化。
3、但是,因單缸柱塞泵喂料不連續(xù),且進入外掛爐的半固態(tài)物料比較粘稠,無流動性,不易霧化,導致與高溫氣體接觸面積小,從而燃燒不充分,無法完成釋放危廢的熱量。外掛爐燃燒后的煙氣都是進入水泥窯分解爐內(nèi)為生料分解供應熱量,而分解爐內(nèi)溫度水平一般為900℃左右,因此對于外掛爐-分解爐這個耦合系統(tǒng)來講,低于900℃的輸入物料就是負能量,未燃盡的危廢如果成坨的進入分解爐內(nèi),將直接落入回轉(zhuǎn)窯內(nèi),在窯尾繼續(xù)燃燒造成窯尾局部高溫,容易形成窯皮而影響窯內(nèi)通風,從而影響回轉(zhuǎn)窯煅燒熟料的產(chǎn)量和質(zhì)量,為確?;剞D(zhuǎn)窯煅燒熟料的產(chǎn)量和質(zhì)量,只能被迫降低危廢的投加量。
4、基于此,設(shè)計一套單獨處置液態(tài)危廢的新型工藝,以降低對液態(tài)危廢物理性質(zhì)的要求已迫在眉睫。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題,就是針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足,而提供一種利用水泥窯無害化處置液態(tài)類危險廢物的工藝,本發(fā)明利用液態(tài)物料相比半固態(tài)物料流動性好且易霧化的優(yōu)點,設(shè)計一套單獨處置液態(tài)危廢的新型工藝,可降低對液態(tài)危廢物理性質(zhì)的要求,將液態(tài)危廢霧化后直接噴入分解爐,霧化后的液態(tài)危廢與分解爐內(nèi)的高溫氣體充分接觸的情況下迅速燃燒且燃盡率高,既不影響水泥窯的產(chǎn)量和質(zhì)量,還可提高液態(tài)危廢的處置量,達到大量替代燃煤的效果。
2、本方案是通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)的:一種利用水泥窯無害化處置液態(tài)類危險廢物的工藝,包括如下步驟:
3、s1:利用泵送裝置將經(jīng)預處理的液態(tài)危廢輸送至緩存裝置;
4、s2:液態(tài)危廢在緩存裝置內(nèi)暫存及均化,當緩存裝置的重量達到預設(shè)的最低重量時,控制器控制泵送裝置自動開啟,當緩存裝置的重量達到預設(shè)的最高重量時,控制器控制泵送裝置自動停止;
5、s3:出緩存裝置的物料分為四路支流,分解爐的同一水平面內(nèi)均勻分布有四個霧化槍頭,四路支流內(nèi)的物料分別經(jīng)四個霧化槍頭霧化;
6、s4:四路支流內(nèi)的物料霧化后噴入分解爐內(nèi),霧化后的液態(tài)危廢與分解爐內(nèi)的高溫氣體充分接觸并迅速燃燒。
7、優(yōu)選的,所述霧化槍頭的頭部為扁平柵格式結(jié)構(gòu),霧化槍頭的材質(zhì)為310s耐熱鋼,四個霧化槍頭分別通過支路風管與一臺霧化風機連接,所述霧化風機為高壓低風量的羅茨風機,羅茨風機的風壓為96-100kpa,風量為2-3m3/min,各支路風管為dn25鍍鋅管,各支路風管上分別設(shè)置有閘閥和壓力表,控制器通過調(diào)節(jié)閘閥開度控制每個支路風管的風量和風壓。
8、優(yōu)選的,所述緩存裝置包括緩存?zhèn)},所述緩存?zhèn)}內(nèi)設(shè)置有蒸汽加熱機構(gòu)和攪拌機構(gòu),所述蒸汽加熱機構(gòu)利用余熱發(fā)電后的廢蒸汽對緩存?zhèn)}內(nèi)的物料加熱,所述攪拌機構(gòu)用于對緩存?zhèn)}內(nèi)的物料進行攪拌均化。
9、優(yōu)選的,所述緩存?zhèn)}的頂部和底部均為半球形結(jié)構(gòu),緩存?zhèn)}的頂部設(shè)置有熱電偶、人孔門和排氣孔,排氣孔與廢氣收集裝置連接,所述緩存?zhèn)}的側(cè)壁下半部設(shè)置有出料口,所述緩存?zhèn)}的底部設(shè)置有排污口,緩存?zhèn)}內(nèi)腔底部的粘稠物料及雜物通過排污口經(jīng)管道直接進入外掛爐,在外掛爐經(jīng)過煅燒后未燃盡的殘渣及熱風進入分解爐,熱風提供熱量,未燃盡的殘渣進一步燃燒后與生料一同進入回轉(zhuǎn)窯煅燒為熟料。
10、優(yōu)選的,所述緩存?zhèn)}上還連接有稱重傳感器和液位計,稱重傳感器和液位計與控制器電連接;
11、稱重傳感器用于緩存?zhèn)}倉重的計量并將計量結(jié)果實時反饋給控制器,當緩存?zhèn)}倉重達到預設(shè)的最低重量時,控制器控制泵送裝置自動開啟,當緩存?zhèn)}倉重達到預設(shè)的最高重量時,控制器控制泵送裝置自動停止;
12、液位計作為稱重傳感器失效時的輔助計量,用于緩存?zhèn)}內(nèi)物料液位的計量并將計量結(jié)果實時反饋給控制器。
13、優(yōu)選的,出緩存裝置的四路支流上均設(shè)置有球閥、電動控制閥和電磁流量計,控制器通過電動控制閥調(diào)節(jié)各路支流的流量。
14、優(yōu)選的,所述蒸汽加熱機構(gòu)為布置在緩存?zhèn)}內(nèi)壁上的316l不銹鋼螺旋管道,螺旋管道的進口連接于余熱發(fā)電后所產(chǎn)生的廢蒸汽的排放口,蒸汽溫度為30℃-60℃,熱電偶實時檢測緩存?zhèn)}內(nèi)的溫度。
15、優(yōu)選的,所述廢氣收集裝置包括廢氣收集箱及與其連接的廢氣風機,廢氣收集箱和廢氣風機的材質(zhì)均為304不銹鋼,廢氣收集箱內(nèi)設(shè)置有活性炭,活性炭用于吸附排氣孔所排出廢氣中的危險廢物,廢氣風機將廢氣收集箱內(nèi)經(jīng)活性炭吸附后的氣體排出。
16、優(yōu)選的,所述攪拌機構(gòu)包括電機和攪拌軸,所述電機固定安裝在緩存?zhèn)}的頂部,攪拌軸位于緩存?zhèn)}內(nèi)且攪拌軸的上端與電機的輸出端固連,攪拌軸上沿其軸向固定有上、中、下三段攪拌葉,攪拌軸和攪拌葉的材質(zhì)為316l不銹鋼;
17、所述泵送裝置包括雙缸柱塞泵和輸送管道,雙缸柱塞泵的供料量為0t/h-10t/h,輸送管道與雙缸柱塞泵的連接端安裝有y型過濾器。
18、優(yōu)選的,所述液態(tài)危廢為廢有機溶劑、廢礦物油、蒸餾殘液、廢切削液或廢水。
19、本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明中利用雙缸柱塞泵經(jīng)過y型過濾器后將液態(tài)危廢打入緩存?zhèn)},根據(jù)緩存?zhèn)}的倉重可自動開停雙缸柱塞泵,緩存?zhèn)}內(nèi)增設(shè)蒸汽加熱機構(gòu),利用余熱發(fā)電后的廢蒸汽對緩存?zhèn)}內(nèi)的物料加熱,既可以提高緩存?zhèn)}內(nèi)物料的流動性,還可以避免冬季因氣溫低物料上凍的現(xiàn)象。緩存?zhèn)}內(nèi)設(shè)置的三段式攪拌機構(gòu)可避免物料在緩存?zhèn)}內(nèi)離析,提高了液態(tài)危廢的質(zhì)量穩(wěn)定性,緩存?zhèn)}內(nèi)的物料出倉后分為四路支流,每路支流的流量為總流量的1/4,可降低霧化所需的風量,從而降低了系統(tǒng)能耗,同時每個單路支流可根據(jù)流量更精準的控制風量,提高了霧化效果。物料經(jīng)高壓風霧化后在分解爐的同一平面上噴入,霧化后的液態(tài)危廢與分解爐內(nèi)的高溫氣體充分接觸的情況下迅速燃燒且燃盡率高,實現(xiàn)了熱值的充分釋放,從而降低了分解爐內(nèi)煤粉的投加,同時各路支流的物料霧化后被分解爐內(nèi)的風直接帶走,系統(tǒng)不會出現(xiàn)塌料現(xiàn)象。
20、本發(fā)明充分利用液態(tài)危廢流動性好易霧化的特性及水泥窯生產(chǎn)系統(tǒng)的余熱,通過優(yōu)化設(shè)備和工藝降低了對液態(tài)物料物理性能的要求,增加了液態(tài)危廢的處置范圍,將液態(tài)危廢經(jīng)攪拌霧化后直接噴入高溫的分解爐內(nèi)快速燃燒,在確保水泥窯系統(tǒng)穩(wěn)定和熟料產(chǎn)量及質(zhì)量達標的前提下,提高了液態(tài)危廢的利用效率和投加量,實現(xiàn)最大化的節(jié)能降耗及碳減排效益。
21、由此可見,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。