一種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化工藝及系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種高氯化物高有機物廢水資源化的工藝及系統，該工藝在一套系統內，通過高溫循環氧化過程，生產適用于融雪劑的無機鹽，依靠有機物自身熱量，外加輔助熱源，低成本分解有機物；同時設計了高溫二次燃燒室，分解二噁英；利用高溫煙氣噴霧急冷濃縮廢水，低成本實現了對危廢資源化處理，特別適用于含氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等高氯化物鹽分的有機廢水，同時也可用于其他高鹽高濃有機廢水的資源化處置，經濟和社會效益巨大。
【專利說明】
一種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化工藝及系統
技術領域
[0001]本發明涉及資源環境領域，特別是一種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化工藝及系統。
【背景技術】
[0002]我國氯堿行業每年產氯氣產量約250萬噸以上，僅氯堿副產工業鹽酸1000萬噸以上，其中氯氣使用行業和鹽酸使用行業很大比例為有機化工行業，副產大量含氯化物高鹽有機廢水廢水三億噸以上;尤其是醫藥中間體、農藥中間體、石化行業副產的高鹽廢水，濃度高、色度深、毒性大，污染物成分復雜，屬于典型高鹽高濃度難降解廢水。這些廢水排入江河水體，不僅嚴重地破壞了水體生態，而且對人類的生存環境構成了極大的威脅。目前國內外主要使用吸附、氧化、萃取、膜處理、濃縮結晶等工藝，，但都存在過程復雜，投資大，成本高，而且工藝適用范圍窄，濃縮出的仍是含有大量有機物廢鹽，沒有根本解決問題，也有采用焚燒爐處理，投資與運行成本更難為企業接受。
[0003]本發明提供一種對高氯化物高有機物廢水資源化的工藝及系統，主要包括:在一套系統內，通過高溫氧化過程，生產適用于融雪劑的無機鹽，依靠有機物自身熱量，外加輔助熱源，低成本分解有機物；同時設計了高溫二次燃燒室，分解二噁英;利用高溫煙氣噴霧急冷濃縮廢水，低成本實現了對危廢資源化處理，特別適用于含氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等高氯化物鹽分的有機廢水，同時也可用于其他高鹽高濃有機廢水的資源化處置，經濟和社會效益巨大。
【發明內容】
[0004]本發明目的是針對上述存在問題，提供一種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化工藝及系統，該工藝避開難降解有機物的各種復雜降解方法，充分利用有機物自身的熱量，輔助外源熱量，生產可用于融雪劑的氯化物，低成本實現了廢水組分資源最大化利用，實現了污染物零排放。同時設計了實現本工藝的系統;本發明為各種高鹽、高濃度難降解有機物廢水處理提供了簡便、適用范圍廣的低成本工藝和系統，社會效益和經濟效益巨大。
[0005]本發明的技術方案:
[0006]—種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統的工藝，步驟如下:
[0007]I)廢水噴霧急冷濃縮工序
[0008]步驟2)中二次燃燒室出來高溫煙氣從底部進入噴霧急冷濃縮塔，塔上部噴入高氯化物高有機物廢水，煙氣在瞬間降溫到200°C以下，以消除了二噁英產生條件，同時廢水中的水分被急劇蒸發，濃度迅速提高，噴霧急冷塔尾氣經尾氣處理塔后，90 °C以下排放，尾氣吸收液進入步驟I)，濃縮結晶物，輸送至步驟2)高溫沸騰氧化工序，在400-800°C分解有機物；
[0009]2)高溫沸騰循環氧化工序
[0010]來自步驟I)的高有機物濃縮晶體，進入高溫沸騰氧化爐中，在400-800°C下分解有機物，依靠系統循環流化，保證有機物實現20-200秒的分解時間，分解有機物后的鹽分，經風冷換熱后，進入融雪劑生產車間；換熱熱風用于二次燃燒室助燃，二次燃燒室溫度保持1100-1200°C，徹底分解二噁英后，進入步驟I)。
[0011]步驟I)所述高氯化物高有機廢水，是指含有大量有機物的氯化物、氯化鉀氯化鎂、氯化鈣等多種氯化物的中一種或兩種以上的混合物;所述噴霧急冷濃縮塔，是指特殊設計的一種急速冷卻煙氣同時快速蒸發濃縮廢水的裝置，既能避免高氯環境易產生二噁英，又高效利用了煙氣廢熱，急冷塔結構可以空塔或者填料塔，適應范圍寬。
[0012]步驟2)所述高溫沸騰循環流化，是指可以把分解有機物不徹底的物料返回氧化爐的循環結構。
[0013]采用上述裝置進行本工藝時，分三個物料流程，首先:高鹽廢水經過順序流程，高溫分解有機物，變為融雪劑原料;第二是，高溫煙氣，與物料經過逆向流程換熱，尾氣達標排放;第三是，有機物高溫燃燒熱量及冷卻熱風全部用于系統助燃，實現熱能循環利用。
[0014]一種實現所述高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化工藝的系統，包括尾氣處理塔1、噴霧急冷濃縮塔2、高溫沸騰氧化爐3、高溫燃燒器4、旋風分離器5、二次燃燒室6和風冷機7，尾氣處理塔I設有高氯化物廢水入口，尾氣處理塔I的出口與噴霧急冷濃縮塔2的入口連接;噴霧急冷濃縮塔2的出口與高溫沸騰循環氧化爐3的進口連接;高溫沸騰循環氧化爐3的固體物料出口與風冷機7的物料入口連接，氣體出口與旋風分離器5的入口連接;旋風分離器5氣體從上出口與二次燃燒室6的入口連接，固體從下出口連接到高溫沸騰循環氧化爐3物料入口；二次燃燒室6的出口與噴霧急冷塔2的氣體進口，噴霧急冷濃縮塔2的氣體出口與尾氣處理塔氣體進口連接，尾氣經處理達標排放;風冷機7的物料出口連接融雪劑生產。
[0015]本發明的工作機理:
[0016]步驟I)噴霧急冷濃縮系統，高溫煙氣迅速冷卻到200°C以下，可以防止二噁英生成，使用廢水急冷高溫氣體，同時濃縮廢水，是本工藝對普通急冷塔的應用領域拓寬，實現了熱能合理利用。
[0017]步驟2)高溫沸騰氧化
[0018]考慮到有些無機鹽高溫分解，而有機物分解溫度低就需要時間長，氧化爐體設計尾氣分離出的細小顆粒重新返回爐體內循環加熱，優化循環流化時間為20-200秒。所述去融雪劑生產，是指國內融雪劑標準規定，氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂等可以生產融雪劑，根據鹽成分比例，需要調配比例滿足國標要求。
[0019]本發明優化4000C-8000C循環流化保證時間，是本工藝創新設計，可以在不增加動力消耗條件下，實現高溫時間的延長，同時增大噴霧氧化的接觸面積，可以提高氧化速度。
[0020]本發明的優點是:該方法工藝流程簡短、合理、投資少、低運行成本、資源化；工藝原理嚴謹，廢水中鹽分、有機物、廢氣、廢熱都資源化處理；同時設計了系統流程，易于工業化實施;本發明特別適應高氯化物高有機物廢水資源化，同時適用于各種高鹽高有機廢水處置，具有推廣價值，有顯著的技術經濟效果和巨大的社會效益。
【附圖說明】
[0021]圖1為實現所述高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化工藝的系統示意圖。
[0022]圖中:1.尾氣處理塔2.噴霧急冷濃縮塔3.高溫沸騰氧化爐4.高溫燃燒器5.旋風分離器6.二次燃燒室7.風冷機。
【具體實施方式】
[0023]以下實施例為便于說明，不構成對本發明的限制。
[0024]以下實施例所述高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統的工藝，均在以下系統中實施。
[0025]—種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統，包括尾氣處理塔1、噴霧急冷濃縮塔2、高溫沸騰氧化爐3、高溫燃燒器4、旋風分離器5、二次燃燒室6和風冷機7，尾氣處理塔I設有高氯化物廢水入口，尾氣處理塔I的出口與噴霧急冷濃縮塔2的入口連接;噴霧急冷濃縮塔2的出口與高溫沸騰循環氧化爐3的進口連接;高溫沸騰循環氧化爐3的固體物料出口與風冷機7的物料入口連接，氣體出口與旋風分離器5的入口連接，高溫燃燒器4的出口連接高溫沸騰循環氧化爐3的入口；旋風分離器5氣體從上出口與二次燃燒室6的入口連接，固體從下出口連接到高溫沸騰循環氧化爐3下物料入口 ；二次燃燒室6的出口與噴霧急冷塔2的氣體進口，噴霧急冷濃縮塔2的氣體出口與尾氣處理塔氣體進口連接，尾氣經處理達標排放;風冷機7的物料出口連接包裝。
[0026]實施例1:
[0027]—種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統的工藝，步驟如下:
[0028]I)廢水噴霧急冷濃縮工序
[0029]步驟2)中二次燃燒室出來1100°C高溫煙氣從底部進入噴霧急冷塔，塔上部噴霧高鹽高有機物廢水，煙氣在瞬間降溫到180°C，消除了二噁英產生條件；同時廢水中的水分被急劇蒸發，迅速提高濃度;噴霧急冷濃縮塔尾氣經尾氣處理后，90°C排放;尾氣吸收液進入步驟I)廢水儲槽;濃縮結晶物，輸送至步驟2)高溫沸騰氧化工序。
[0030]2)高溫沸騰循環氧化系統
[0031]從步驟I)過來高有機物濃縮晶體，進入高溫沸騰循環氧化爐中，在500°C分解有機物，循環流化150秒，有機物分解率達到99 %，分解有機物后的鹽分，經風冷換熱后，進入融雪劑生產;熱風用于二次燃燒室助燃，二次燃燒室溫度保持1100°C，徹底分解二噁英后，進入步驟I).
[0032]經過以上步驟含氯化物廢水所有成分均實現了資源化。
[0033]實施例2:
[0034]—種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統的工藝，步驟如下:
[0035]I)廢水噴霧急冷濃縮工序
[0036]步驟2)中二次燃燒室出來1200°C高溫煙氣從底部噴霧急冷塔，急冷塔上部噴霧高鹽高有機物廢水，煙氣在瞬間降溫到180°C，消除了二噁英產生條件；同時廢水中的水分被急劇蒸發，迅速提高濃度;噴霧急冷塔尾氣經尾氣處理塔后，80°C排放;尾氣吸收液進入步驟I);濃縮結晶物，輸送至步驟2)高溫沸騰氧化爐系統，去分解有機物，。
[0037]2)高溫沸騰循環氧化工序
[0038]從步驟I)過來高有機物濃縮晶體，進入高溫沸騰氧化爐中，在800°C分解有機物，循環流化時間30秒，有機物分解率達到99.8%，分解有機物后的鹽分，經風冷換熱后，進入融雪劑生產車間；熱風用于二次燃燒室助燃，二次燃燒室溫度保持1200°C，徹底分解二噁英后，進入步驟I).
[0039]經過以上步驟含氯化物有機廢水所有成分均實現了資源化。
【主權項】
1.一種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統的工藝，其特征在于步驟如下: 1)廢水噴霧急冷濃縮工序 步驟2)中二次燃燒室出來高溫煙氣從底部進入噴霧急冷濃縮塔，塔上部噴入高氯化物高有機物廢水，煙氣在瞬間降溫到200°C以下，以消除了二噁英產生條件，同時廢水中的水分被急劇蒸發，濃度迅速提高，噴霧急冷塔尾氣經尾氣處理塔后，90°C以下排放，尾氣吸收液進入步驟I)，濃縮結晶物，輸送至步驟2)高溫沸騰氧化工序，在400-800 °C分解有機物； 2)高溫沸騰循環氧化工序 來自步驟I)的高有機物濃縮晶體，進入高溫沸騰氧化爐中，在400-800°C下分解有機物，依靠系統循環流化，保證有機物實現20-200秒的分解時間，分解有機物后的鹽分，經風冷換熱后，進入融雪劑生產車間；換熱熱風用于二次燃燒室助燃，二次燃燒室溫度保持.1100-1200°C，徹底分解二噁英后，進入步驟I)。2.根據權利要求1所述高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統的工藝，其特征在于:所述步驟I)中高氯化物高有機廢水，是指含有大量有機物的氯化物、氯化鉀氯化鎂、氯化鈣等多種氯化物的中一種或兩種以上的混合物;所述噴霧急冷濃縮塔，是指特殊設計的一種急速冷卻煙氣同時快速蒸發濃縮廢水的裝置，既能避免高氯環境易產生二噁英，又高效利用了煙氣廢熱，急冷塔結構可以空塔或者填料塔，適應范圍寬。3.根據權利要求1所述高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統的工藝，其特征在于:所述步驟2)中高溫沸騰循環流化，是指可以把分解有機物不徹底的物料返回氧化爐的循環結構。4.一種實現權利要求1所述高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化工藝的系統，其特征在于:包括尾氣處理塔1、噴霧急冷濃縮塔2、高溫沸騰氧化爐3、高溫燃燒器4、旋風分離器.5、二次燃燒室6和風冷機7。尾氣處理塔I設有高氯化物廢水入口，尾氣處理塔I的出口與噴霧急冷濃縮塔2的入口連接;噴霧急冷濃縮塔2的出口與高溫沸騰循環氧化爐3的進口連接；高溫沸騰循環氧化爐3的固體物料出口與風冷機7的物料入口連接，氣體出口與旋風分離器.5的入口連接，高溫燃燒器4的出口連接高溫沸騰循環氧化爐3的入口；旋風分離器5氣體從上出口與二次燃燒室6的入口連接，固體從下出口連接到高溫沸騰循環氧化爐3下物料入口； 二次燃燒室6的出口與噴霧急冷塔2的氣體進口，噴霧急冷濃縮塔2的氣體出口與尾氣處理塔氣體進口連接，尾氣經處理達標排放;風冷機7的物料出口連接包裝。
【文檔編號】C02F1/04GK105948150SQ201610268112
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月26日
【發明人】李梅彤, 袁文蛟, 張小江, 張柯, 夏協兵, 鄭勇, 范文浩
【申請人】天津理工大學, 深圳市瑞升華科技股份有限公司, 易科力（天津）環保科技發展有限公司