由于有機廢鹽的固有特點,在工業廢鹽處理方面是行業面臨的技術難題。分級臨界碳化技術是我公司在工業廢鹽處理上的一項專有核心技術。工業有機廢鹽廣泛來源于醫藥、農藥、化工、礦業,石化等領域,工業有機廢鹽中所含有的有機物成份復雜,含量不同,采用常規熱處理方法常遇到軟化、粘結、設備腐蝕等難題。在臨界軟化和碳化溫度段,對廢鹽中的有機物進行碳化、熱解,有機物經碳化后轉變為有機固定碳和揮發份,含有固定碳的鹽被稱為固廢也叫粗鹽;進行碳鹽分離形成潔凈鹽,稱為精制工業鹽,使工業有機廢鹽得到資源化利用。
為實現有效碳化熱解,采用的工藝設備分三種專用工業爐型對不同類型的工業有機廢鹽定制專用工藝,主要包括噴動床分級臨界碳化技術、分級臨界無氧碳化技術和超臨界熱解碳化技術。
a. 噴動床分級臨界碳化技術
在工業廢鹽中,以氯化納、硫酸納、硫酸鎂等單質類鹽,其有機物含量較低、軟化點較高,有機物呈小分子鏈結構,受熱后易于分解碳化、揮發份中無顯著異味惡臭,具有一定處理量要求,處理這類物料采用的典型工藝是“分級臨界碳化法”。工藝過程是采用直接加熱的熱煙氣將預處理后的有機廢鹽進入爐內,同熱煙氣混合,經逐級旋流和噴動效應。分級設定溫度和時間,在短時間內,經碳化處理的有機物形成固定碳和揮發份,含有固定碳的固體鹽成為固體廢鹽,經過碳鹽分離,蒸發結晶后形成精制工業用鹽,產生的揮發氣體經尾氣處理后達標排放。
(見工藝流程圖一)
工藝流程圖一
該工藝采用的分級噴動床碳化技術(斯德CC碳化爐)在噴動態中形成的碳鹽顆粒碳化均勻、不粘結設備,溫度隨碳化鹽狀態調整,克服含有機物鹽在熱解碳化中易粘結,不能連續化生產的難題。
1. 通過分階段逐級加熱碳化,實現熱能合理利用。
2. 產能大,占地空間小,實現自動化操作。
3. 處理過程符合環境要求。
主要技術指標
● 處理后鹽中有機物含量<10ppm
● 能耗指標:預處理,碳化處理所需能耗折算天然氣80~150× 104kcal /噸(隨有機物狀態調整)精制鹽能耗根據蒸發結晶器形式確定不含在上述能耗中。
● 單臺套設備產能1~10萬噸/年。
b. 分級臨界無氧碳化技術
在工業有機廢鹽處理中,廢鹽種類繁多,有機物成份復雜。采用碳化技術處理有機物,工藝上要求碳化時間、碳化溫度、碳化氣氛要視鹽中有機物種類及熱狀態在一定范圍內進行調整?!胺旨壟R界無氧碳化爐”,是適用這一工藝要求的碳化技術。
工藝介紹
經脫出表面水處理后的有機廢鹽進入分級臨界無氧碳化爐內,該爐內實現無氧無傳熱介質加熱方式,對進入爐內的物料進行碳化熱解,物料在熱解爐內實現動態運動,經初級預分解和深度分解,在碳化過程防止粘結、軟化,過程中經過整粒、分散,最后經過冷卻處理,碳化后的固體鹽再進入碳鹽分離、蒸發結晶、干燥處理,處理后的工業鹽有機物在可控范圍內。
核心技術優勢
1.采用臨界低溫碳化,避免物料間及物料與設備間粘結,使設備能連續、穩定運轉。
2.采用無介質無氧加熱碳化,分解氣體無燃燒煙氣混入,進入二燃室煙氣量減少節能顯著。
3.采用無揚塵碳化結構,揮發氣無粉塵夾帶,二燃室及后續工序中無堵塞,粘結。
4.操作方便,自動化程度高,符合現代環保設備裝備水平。
(見工藝流程圖二)
工藝流程圖二
主要技術指標
● 處理后的有機物含量<10ppm
● 單臺套產能0.5~2噸/小時
● 處理每噸物料天然氣耗量80≈120標方(不含尾氣處理能耗)
c. 超臨界熱解碳化技術
當物料的軟化溫度遠低于碳化溫度,進入碳化工序產生的主要問題是軟化和粘結,設備無法正常生產,處理這類低軟化點有機廢鹽的主要方法是采用超于鹽融化點溫度,使鹽處于熔融狀態,有機物在這一溫區碳化熱解,去掉有機物的熔鹽,從熱解爐排出后可進入水淬或冷卻打散機或制成鹽片,形成固體顆粒鹽。
工藝介紹
經預處理后的工業有機廢鹽,經特種送料系統將物料送入爐內,在熔化爐中部和下部對爐內物料進行加熱,當達到一定溫度后,物料經過軟化,熔化及氧化后流入到冷卻制粒機或進入水淬環節,分解后尾氣達到1050℃以上,并進入余熱利用,尾氣吸收處理,蓄熱式加熱。處理過程無粉塵夾帶,經上述工藝處理后的固體鹽,可作為工業用鹽。也可進一步精制,脫除固體鹽中灰份。
(工藝流程圖見圖三)
工藝流程圖三
超臨界熱解碳化技術優勢
1.該技術重點解決低軟化點鹽的有機物分離。有機物的分解熔化過程中無粉塵夾帶,過程實現連續化。
2.在去除有機物過程中增加氧含量,以利碳脫除,減少后續脫碳環節。
超臨界熱解碳化爐
主要技術指標
● 處理每噸鹽能耗(碳化部分)≈130×104kcal /噸
● 處理有機物含量10≤ppm
● 單臺套系列產能1~5噸/小時