一种草甘膦母液资源化利用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种草甘膦母液资源化利用系统，涉及废液、废气、废固“三废”治理的环保技术领域。该系统主要包括母液浓缩系统、热氧化反应系统、余热回收系统、烟气环保处理系统和固体产物回收系统，母液浓缩系统分别与热氧化反应系统和余热回收系统连通，热氧化反应系统与余热回收系统和固体产物回收系统连通，余热回收系统与烟气环保处理系统和固体产物回收系统连通，烟气环保处理系统与固体产物回收系统连通。本发明专利技术不仅环保处理化工废液，还具有将化工废液通过热氧化反应产生宝贵的化工产品达到资源化利用目的，同时还充分利用废热达到节能的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种草甘膦母液资源化利用系统
本专利技术涉及一种把农药行业的含高浓度有机磷、氮及盐分的母液进行减量化、无害化、资源化环保处理技术，特别是涉及一种草甘膦母液资源化利用系统，属于废液、废气、废固“三废”治理的环保

技术介绍
草甘膦生产过程中产生大量含有三乙胺、草甘膦、甘氨酸、亚磷酸、增甘膦、甲醇、甲醛及高浓度盐的生产废水，国内草甘膦生产厂家主要将母液进行浓缩除去部分盐分，然后投加草甘膦原粉，配制成10%草甘膦水剂进行销售。由于长期施用含有大量无机盐的10%水剂，引起严重的土壤板结和盐碱化，同时水剂中的甲醛、增甘膦等进入土壤和水体，对生态环境和人体也具有较大的潜在危害。因此，2009年2月农业部、工信部联合发布第1158号公告，明确规定有效成分含量30%以下的草甘膦水剂在2009年底前全部停止生产，以生产的水剂于2011年底前停止销售和使用。草甘膦母液成分复杂，不同的合成工艺产生的母液成分差别较大，主要包括三乙胺、草甘膦、甘氨酸、亚磷酸、增甘膦、甲醇、甲醛及高浓度盐等物质，如果进行回收利用，可以节约生产成本，提高企业综合竞争力。活性炭吸附草甘膦后可用低浓度碱液脱附，当时总体脱附效率不高，约57%，脱附不完全的活性炭回用时吸附效果受到明显限制，且活性炭价格较高，用作数量巨大的草甘膦母液处理成本将大大提高。Cl-可与草甘膦阴离子竞争阴离子交换树脂表面的位点，在Cl-含量过高时甚至可完全阻止草甘膦吸附，对于高盐含量的母液处理，必须首先降低母液中Cl-的含量。虽然Cl-对铁、铝氧化物的吸附影响较小，但磷酸根、亚磷酸根的存在对其有较明显影响，针对高COD、高总磷和高盐度的草甘膦母液的处理效果有待进一步验证。膜法是目前已经进行工业化的应用，但是母液中的亚磷酸盐等多种物质明显影响膜组件的使用寿命，膜污染严重，频繁更换膜组件给企业带来较大经济负担。化学沉淀法得到草甘膦-金属盐沉淀物，采用何种方式使草甘膦得到有效的回收还要进一步研究。因此，草甘膦废水治理已成为困扰农药企业生产、生存的主要难题。焚烧技术是一种简单、高效、可行的废液处理方法，焚烧法用于处理难生化处理、浓度高、毒性大、成分复杂的有机废液是一项有应用前景的技术。它既可以焚烧掉有害物质，又可以回收利用余热、降低处理成本，达到废物综合利用、保护环境的目的。不同的有机废液的处理工艺流程视废液性质决定，对于COD很高、热值也很高的有机废液可以直接进入焚烧炉进行焚烧处理；而对于热值不是很高的废液，则可以添加辅助燃料帮助废液的焚烧；对于含水份比较高的有机废液可以先进行蒸发浓缩后在进行焚烧。高浓度含盐有机废液中含有大量化工原料，目前，采用焚烧技术处理高浓度含盐有机废液的焚烧系统（碱回收除外）均未对焚烧后的产物进行资源化利用，造成二次污染和资源的浪费。专利CN103062777A提出了两段式焚烧装置及焚烧系统，包括立式炉、卧式炉、废液雾化枪、燃料燃烧枪、鳞片循环式炉排、二次燃烧沉降室、换热单元、烟气净化装置等，其中部分结构和本申请一种草甘膦母液资源化利用系统类似。但此专利所述的两段式焚烧装置及焚烧系统有以下缺点：（1）立式炉出口直接与二次燃烧沉降室相连，烟气中携带的大量含盐固体颗粒被再次加热，使其变为熔融态，沉降的熔融态的含盐固体颗粒会堵塞二次燃烧沉降室的排渣孔，带入到换热单元的熔融态的含盐固体颗粒会粘到换热管上，导致换热效率降低，甚至堵塞烟气通道；（2）鳞片循环式炉排前方为设置料斗，无法将未燃烧完全的含盐固体颗粒重新送回卧式炉继续焚烧，焚烧过程中产生的化工原料杂质较多；（3）废液雾化喷枪为二流体结构雾化枪，外层为压缩空气管道，根据经验常温下草甘膦母液粘度较高，均需要加热降低其粘度系数，而压缩空气多为常温，采用压缩空气作为雾化介质会对草甘膦母液进行冷却，粘度系数增大，堵塞枪头，影响雾化效果，而雾化效果是影响燃烧效率的重要因素；（4）立式炉、卧式炉及二次燃烧沉降室没有对焚烧温度进行限定，从所述收集全为固体物料中可以看出虽为两级燃烧但基本都为低温燃烧，不能将废液中有机物完全焚烧，也就不能满足国家《危险废物焚烧污染控制标准》；（5）经废液雾化喷枪喷入立式炉的草甘膦母液没有经过浓缩处理，草甘膦母液中含有大量的水，使这部分水达到炉膛燃烧温度需要消耗大量的辅助燃料，造成能源的浪费。专利CN103438466A提出了一种利用草甘膦母液恒温煅烧生产焦磷酸钠的方法及装置，包括焚烧炉、旋风除尘器、余热锅炉、除渣机、布袋除尘器、包装机、水洗喷淋塔、有机磷废液管路、助燃空气管路、天然气管路等，其中部分结构和本申请一种草甘膦母液资源化利用系统类似。但此专利所述的一种利用草甘膦母液恒温煅烧生产焦磷酸钠的方法及装置有以下缺点：（1）焚烧炉的三个入口由下至上分别为草甘膦母液管路、助燃空气管路、天然气管路，均是集中供给，燃烧区域较集中，导致局部温度过高，会产生较多的热力型NOx，且后部没有脱硝装置，环保不达标；（2）焚烧炉的三个入口由下至上分别为草甘膦母液管路、助燃空气管路、天然气管路，均是集中供给，燃烧区域较集中，导致局部温度过高，温度场不均匀，使草甘膦母液不能完全燃烧，焦磷酸钠固体颗粒表面还有有机物残留，焦磷酸钠纯度较低；（3）草甘膦母液通过增压泵直接喷入炉膛，液滴直径较大，草甘膦母液的蒸发、分解、氧化时间均相应增加，不利于草甘膦母液的彻底焚烧；（4）焚烧炉内燃烧过程中产生的盐在重力的作用下沉降后送入除渣机，因为燃烧过程中产生的盐为熔融态，进入除渣器会粘结在除渣器内部传输装置上，最终导致除渣器堵塞；（5）焚烧炉内设有两个燃烧室，二燃室中反应温度控制在900～1000℃，熔融状态的盐随烟气进入旋风除尘器，熔融状态的盐会沿旋风除尘器圆周方向粘结，最终将旋风除尘器堵塞；（6）旋风除尘器仅设置一级，除尘效果不理想，没有被分离的熔融状态的盐容易堵塞后部受热面及烟道；（7）经废液雾化喷枪喷入立式炉的草甘膦母液没有经过浓缩处理，草甘膦母液中含有大量的水，使这部分水达到炉膛燃烧温度需要消耗大量的辅助燃料，造成能源的浪费；（8）余热锅炉内设有3个冷却室，冷却室一般由膜式水冷壁围护的空腔式受热面，主要以辐射换热为主，烟气温度高时换热效果好，烟气温度低时换热效果不好，需要增加受热面来降低烟气温度，增加了设备初期投资成本；（9）引风机布置在水洗喷淋塔之后，增加引风机负荷，耗电增加。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种草甘膦母液资源化利用系统。实现草甘膦母液减量化、无害化处理，同时回收焚烧过程即热氧化反应过程中产生的化工产品实现资源化的目的，并将焚烧产生的烟气余热加以回收利用达到环保处理过程中节能的目的。该系统中一次恒温焚烧炉控制炉膛温度650-750℃，草甘膦母液在一次恒温焚烧炉中完成干燥、热解、氧化，未燃尽的较大固体颗粒和经旋风分离器分离出来的较小固体颗粒送至大鳞片链条炉排继续焚烧，彻底去除残留有机物，回收焦磷酸钠，未燃尽的大分子有机物气体经气固分离后一部分通过水冷刮板输送机返回到一次恒温焚烧炉中继续恒温加热与燃烧，另一少量部分进入二次高温焚烧炉，二次高温焚烧炉控制炉膛温度1100℃，彻底将有机物焚毁，同时产生少量熔融状态的焦磷酸钠。含有熔融状态的焦磷酸钠的烟气进入截面较大的冷却室，被设置的高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种草甘膦母液资源化利用系统，其特征在于；包括母液浓缩系统（36）、热氧化反应系统（51）、余热回收系统（52）、烟气环保处理系统（53）和固体产物回收系统（54），母液浓缩系统（36）分别与热氧化反应系统（51）和余热回收系统（52）连通，热氧化反应系统（51）与余热回收系统（52）和固体产物回收系统（54）连通，余热回收系统（52）与烟气环保处理系统（53）和固体产物回收系统（54）连通，烟气环保处理系统（53）与固体产物回收系统（54）连通；所述的母液浓缩系统（36）主要包括第一级蒸发器（56）、第二级蒸发器（57）、第三级蒸发器（58）、冷凝器（59）、第一级循环泵（60）、第二级循环泵（61）、第三级循环泵（62）；所述的热氧化反应系统（51）主要包括一次恒温焚烧炉（14）、旋风分离器Ⅰ（16）、旋风分离器Ⅱ（18）、二次高温焚烧炉（21）和大鳞片链条炉排（10），一次恒温焚烧炉包括立式恒温炉（63）、卧式恒温炉（64），并与大鳞片链条炉排（10）组成一个封闭的热氧化炉膛；所述的余热回收系统（52）主要包括高温烟气辐射冷却室（22）、锅炉蒸发器（28）、锅炉省煤器（34）、锅炉汽包（26）、热力除氧器（38）及锅炉汽水管路（27）；所述的烟气环保处理系统（53）主要包含SCR脱硝装置（33）、布袋除尘器（39）、烟气脱酸系统（55）、烟囱（50）；所述的固体产物回收系统（54）主要包括水冷刮板输送机Ⅰ（7）、水冷刮板输送机Ⅱ（12）、水冷刮板输送机Ⅲ（24）、双轴冷渣器（25）、循环冷却水箱（42）、循环冷却水泵（44）。...

【技术特征摘要】
1.一种草甘膦母液资源化利用系统，其特征在于；包括母液浓缩系统（36）、热氧化反应系统（51）、余热回收系统（52）、烟气环保处理系统（53）和固体产物回收系统（54），母液浓缩系统（36）分别与热氧化反应系统（51）和余热回收系统（52）连通，热氧化反应系统（51）与余热回收系统（52）和固体产物回收系统（54）连通，余热回收系统（52）与烟气环保处理系统（53）和固体产物回收系统（54）连通，烟气环保处理系统（53）与固体产物回收系统（54）连通；所述的母液浓缩系统（36）主要包括第一级蒸发器（56）、第二级蒸发器（57）、第三级蒸发器（58）、冷凝器（59）、第一级循环泵（60）、第二级循环泵（61）、第三级循环泵（62）；所述的热氧化反应系统（51）主要包括一次恒温焚烧炉（14）、旋风分离器Ⅰ（16）、旋风分离器Ⅱ（18）、二次高温焚烧炉（21）和大鳞片链条炉排（10），一次恒温焚烧炉包括立式恒温炉（63）、卧式恒温炉（64），并与大鳞片链条炉排（10）组成一个封闭的热氧化炉膛；所述的余热回收系统（52）主要包括高温烟气辐射冷却室（22）、锅炉蒸发器（28）、锅炉省煤器（34）、锅炉汽包（26）、热力除氧器（38）及锅炉汽水管路（27）；所述的烟气环保处理系统（53）主要包含SCR脱硝装置（33）、布袋除尘器（39）、烟气脱酸系统（55）、烟囱（50）；所述的固体产物回收系统（54）主要包括水冷刮板输送机Ⅰ（7）、水冷刮板输送机Ⅱ（12）、水冷刮板输送机Ⅲ（24）、双轴冷渣器（25）、循环冷却水箱（42）、循环冷却水泵（44）。2.根据权利要求1所述的一种草甘膦母液资源化利用系统，其特征在于，所述的母液浓缩系统（36）采用三效蒸发器，第一级蒸发器（56）、第二级蒸发器（57）、第三级蒸发器（58）、冷凝器（59）依次连通，并且配有第一级循环泵（60）、第二级循环泵（61）、第三级循环泵（62）；母液浓缩系统（36）中母液浓缩后的废液出口与废液罐（1）入口相连，不凝气体出口与一次恒温焚烧炉（14）相连，污水去水处理单元和低压蒸汽冷凝后的凝结水出口与余热回收系统（52）的除氧器（38）相连。3.根据权利要求1所述的一种草甘膦母液资源化利用系统，其特征在于，所述的热氧化反应系统（51）采用二级焚烧结构，一次恒温焚烧炉（14）包括立式恒温炉（63）和卧式恒温炉（64），立式恒温炉（63）从上至下依次均匀布置燃烧器Ⅰ（15），燃烧器Ⅰ（15）通过燃气管道与缓冲罐（2）相连，燃烧器Ⅰ（15）通过空气管道与鼓风机Ⅰ（5）相连，在立式恒温炉（63）中部布置废液喷枪（4），废液喷枪（4）通过废液泵（3）与废液罐（1）出口相连，卧式恒温炉（64）从前至后依次均匀布置燃烧器Ⅱ（9），燃烧器Ⅱ（9）通过燃气管道与缓冲罐（2）相连，燃烧器Ⅱ（9）通过空气管道与鼓风机Ⅰ（5）相连，一次恒温焚烧炉（14）烟气出口与旋风分离器Ⅰ（16）烟气入口相连，旋风分离器Ⅰ（16）烟气出口与旋风分离器Ⅱ（18）烟气入口相连，旋风分离器Ⅱ(18)烟气出口与二次高温焚烧炉(21)烟气入口相连，二次高温焚烧炉(21)上部圆周方向均匀布置燃烧器Ⅲ(20)，燃烧器Ⅲ(20)通过燃气管道与缓冲罐(2)相连，燃烧器Ⅲ(20)通过空气管道与鼓风机Ⅰ(5)相连，旋风分离器Ⅰ（16）和旋风分离器Ⅱ（18）下部分别连接星型卸料阀Ⅰ（17）和星型卸料阀Ⅱ（19），大鳞片链...

【专利技术属性】
技术研发人员：余传林，何成国，唐义磊，王祺，李鹏飞，郑贺，曹红阳，曹威，
申请(专利权)人：大连科林能源工程技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21