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采用高温气化+分级裂解技术 资源化年处理15万吨高盐废渣技术方案

发布时间:2020/09/12 点击量:334

采用高温气化+分级裂解技术

资源化年处理15万吨高盐废渣技术方案

 

一、高盐废渣来源及主要成分

 

1、高盐废渣来源主要涉及煤化工、农药、燃料、环氧树脂、橡胶助剂、烟气脱硫等行业。

不同来源的高盐废渣热值不同。在燃烧之前需要进行混盐确保燃料热值>3500kcal/kg。如所处理高盐废渣不能满足热值要求,可以混合生物质进行燃烧。  

2、主要成分:以MMT高盐废渣为例

 

序号

名    称

含量 %

沸点 ℃

01

甲基环成二烯三羰基锰

10

233

02

环成二烯三羰基锰

0.5

常温液态

03

二乙二醇二甲醚

2.0

160

04

甲基环成二烯

30

73

05

聚甲基环成二烯

14.5

200

06

氯化钠

43.0

熔点:801

沸点:1465

 

 

二、高盐废渣无害化处理需要解决的几个问题

 

1、有毒气体问题:废渣属易燃高分子、高热值有机化合物,燃烧温度及燃烧时间不足会产生有毒气体。通过高温气化分级裂解技术充分燃烧才能转化为无机小分子气体CO2H2O等。

2、熔融问题:MMT废渣的物理特征看,200℃左右就基本熔化成液体了,熔化成液体后不再具有透气性;其燃烧生成的盐灰比重小,漂浮在液体的表面,不能采用熔池下排渣技术,而且盐灰会阻止空气与下部可燃物的接触。

3、盐腐蚀问题:由于盐的熔点是801℃,沸点1465℃,我们的高温燃烧与裂解温度一般控制在1100~1200℃左右,因此盐此时属于熔化状态,需要除去盐再进入对流换热,否则盐会在对流换热面吸出,影响换热。

4、密封问题:高盐废渣加热分解的有机气体有毒,系统需要做密封处理,防止泄露。

5、燃烬问题:炉渣在裂解率内停留时间超过30分钟,待炉渣充分燃烬后排出。灰渣有机物含量<2%国家标准。

 

三、技术介绍

 

(一)什么是高温气化、分级裂解技术

高分子化合物燃烧前要经历热解气化过程。在不同温度下热解气化产物不同,温度越高,热解气化形成的气体分子链越短。

高盐废渣属于高分子化合物。高分子化合物分子链较长,分子间作用力较大,热解所需要吸收热量更多,需要多次深度裂解才能转化成低分子化合物。

高温气化、多级裂解燃烧技术是指高分子聚合物在高温条件下热解气化并多次深度裂解成小分子气体充分燃烧的技术。

(二)工艺路径

 

1、启炉时用生物质颗粒或木削片从加料仓加入,用推料机构送入燃烧室燃烧,当高温裂解区出口温度大于850℃时,加入高盐废渣。

2、高盐废渣进入燃烧室内燃烧产生高温烟气。高温烟气从前向后移动,到后侧炉膛烟气出口进入裂解一区到裂解二区经裂解三区排出,裂解区采用蓄热体结构,烟气流程>20米,烟气温度1100~1300℃之间,停留时间2秒钟。在此环境下可以使有机化合物充分裂解燃烬。

3、当熔池料推满后,燃烧强度降低时,此时盐渣有机物已烧完70%以上,将熔池的物料全部推入往复炉排上㸆渣,然后继续向熔池内加入高盐废渣进行燃烧。往复炉排上的废渣经过热脱附工艺后,经尾部除渣机输出。

4、盐渣有机物在炉内停留时间超过30分钟,盐渣有机物含量<2%国家标准。

 

四、技术路径(如图所示)

 image.png

 

1、料仓采用水冷料仓,防止物料高温热传导熔化,有毒气体溢出。

2、推料系统采用二级液压推动系统,推料时采用短行程,推熔池上的灰渣采用大行程。

3、燃烧采用熔池+往复炉排燃烧技术。熔池采用耐高温耐磨材料制作,其下部采用水冷管支撑。

4、熔池下部为往复炉排,往复炉采用耐高温材料制作。

5、熔池上采用高压空气顶吹燃烧技术。

6、燃烧室采用蓄热体+绝热高温燃烧技术。

7、高温裂解区采用蓄热体技术,使有机气体充分裂解燃烧。

8、低温除盐装置采用导热油降温脱盐、拉稀设计、采用击波清灰及人工清灰相结合方案,下部采用螺旋除渣。

9、系统产生的热水在鼓风机出口处用空气预热器交换成高温空气进入炉膛。

10、由于高盐废渣分解产生的有机气体具有毒性,整个燃烧区、裂解区、换热区等外部全部需要用钢板密封,以防泄露。

 

五、工艺流程及平面布置(如图所示)

 

 image.png

工艺流程图

 image.png

(平面布置图:年处理高盐废渣15万吨)

备注:平面布置图仅为占地面积参考。实际平面布置以现场工况为主。

 


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