工业废弃物的高温等离子体气化熔融处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种工业废弃物的高温等离子体气化熔融处理系统及方法，包括等离子气化单元以及余热回收单元，所述等离子气化单元包括等离子气化炉以及二燃室，所述余热回收单元包括与二燃室产生的高温烟气相通的余热换热器，所述处理系统还包括烟气处理单元以及污泥干化系统。该处理系统的处理过程包括：a、对除污泥外的其它工业废弃物进行等离子气化处理，处理产生的底部熔浆排出回收再利用，对处理产生的合成气进行再燃烧形成高温烟气；b、对步骤a中所产生的高温烟气进行换热降温处理；c、对步骤a中降温后的烟气进行烟气处理，处理后的烟气外排。本发明专利技术的处理系统及方法可实现工业废弃物的减量化、无害化、稳定化以及资源化处理。

High temperature plasma gasification melting processing system and method of industrial wastes

The invention discloses a high-temperature plasma gasification melting system for treating industrial waste and method, including plasma gasification unit and heat recovery unit, wherein the plasma gasification unit includes plasma gasification furnace, two combustion chamber, the heat recovery unit comprises a heat of high temperature flue gas and two combustion chamber which is communicated with the heat exchanger, the the processing system also includes a flue gas treatment unit and sludge drying system. The process of the processing system includes: A, for other industrial waste sludge removing outside of the plasma gasification process, the bottom slurry produced from recycling, processing of synthetic gas produced by combustion and formation of high temperature flue gas; B, the high temperature flue gas generated in step a heat exchanger cooling treatment; C, on the steps of the cooled flue gas a in flue gas treatment, flue gas treatment after discharge. The processing system and the method of the invention can realize the reduction, harmlessness, stabilization and resource treatment of industrial wastes.

【技术实现步骤摘要】
工业废弃物的高温等离子体气化熔融处理系统及方法
本专利技术涉及一种工业废弃物的高温等离子气化熔融处理系统及方法，属于环保

技术介绍
现有化工、医药等行业产生的大量污泥以及其它固体废弃物大都属于危险废弃物，针对这些废弃物，主要采用填埋或是焚烧的方式进行处理。然而，对于填埋式处理，填埋场必须远离居民区，且填埋场防渗处理要求高，处置不好容易造成地下水污染，此外，填埋在地下的废弃物，有可能分解产生易燃、易爆或有毒气体，危害环境甚至人身健康。再者，填埋处理需要占用大量的土地，后期维护成本及风险较高。而对于焚烧处理，其主要采用回转窑、炉排炉以及循环流化床等工艺，焚烧温度在850℃-950℃之间，根据危险废物目录中的规定，危险废物焚烧、热解等处置过程中产生的底渣和飞灰还是属于危险废物，因此焚烧处理只能做到减量化处理，而未做到无害化处理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工业废弃物的高温等离子体气化熔融处理系统，可实现工业废弃物的减量化、无害化处理以及资源化利用。此外，本专利技术的另一目的在于提供一种工业废弃物的高温等离子体气化熔融处理方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种工业废弃物的高温等离子体气化熔融处理系统，包括等离子气化单元以及余热回收单元，其中：所述等离子气化单元包括等离子气化炉以及与等离子气化炉的合成气出口相通的二燃室，所述余热回收单元包括与二燃室产生的高温烟气相通的余热换热器，所述处理系统还包括用于处理余热换热器换热产生的烟气的烟气处理单元。优选的是：所述处理系统还包括污泥干化系统，所述污泥干化系统包括污泥薄层干化机，所述污泥干化系统的干污泥出口与等离子气化炉相通。优选的是：所述余热换热系统的蒸汽出口与污泥干化系统相通。优选的是：所述污泥干化系统包括闪蒸器，所述污泥干化系统产生的蒸汽凝液经闪蒸器加热后返回至余热回收系统中。优选的是：所述二燃室与所述余热换热器之间的烟道上设置有SNCR脱硝装置。优选的是：所述烟气处理单元包括旋风除尘器、空气急冷器、布袋除尘器、碱洗脱硫塔、湿式电除尘器以及活性炭吸附塔。优选的是，所述湿式电除尘器与活性炭吸附塔之间还设有升温器。优选的是：所述空气急冷器中通入有常温空气，所述常温空气经空气急冷器加热后作为预热空气分别进入到等离子气化炉、二燃室以及升温器中。本专利技术的另一目的，一种工业废弃物的高温等离子体气化熔融处理方法，其包括以下处理步骤：a、对除污泥外的其它工业废弃物进行等离子气化处理，处理产生的底部熔浆排出回收再利用，对处理产生的合成气进行再燃烧形成高温烟气；b、对步骤a中所产生的高温烟气进行换热降温处理；c、对步骤a中降温后的烟气进行烟气处理，其中，所述烟气处理包括旋风除尘处理、急冷处理、布袋除尘处理、碱洗脱硫处理、湿式电除尘处理以及活性炭吸附处理，处理后的烟气外排。优选的是：所述处理步骤还包括污泥的薄层干化处理以使得污泥的含水量降至30％以下，干化处理产生的干污泥进入到步骤a中进行等离子气化处理，干化处理产生的蒸汽凝液经加热后进入到步骤b中用作换热降温处理的热源；并且，步骤b中换热降温处理产生的高温蒸汽进入到薄层干化处理中用作干化处理的热源。优选的是：步骤a的等离子气化处理中加入有还原剂和/或助熔剂，其中，所述还原剂为焦炭，其加入量不高于所处理的物料量的10％；所述助熔剂为石灰石和/或废玻璃，且其加入量不高于所处理的物料量的5％。本专利技术的有益效果在于，本专利技术的处理系统及方法，通过对工业废弃物的高温等离子气化熔融处理，可实现工业废弃物的减量化、无害化、稳定化以及资源化处理。而针对含有污泥的工业废弃物，本专利技术的处理系统及方法通过等离子气化熔融处理和的污泥干化处理相结合的方法，可有效解决污泥以及其它废物的处理问题，且本专利技术的污泥干化处理采用间接干燥方式，产生的臭气量小，且产生的臭气全部进入到高温等离子处理单元中进行处理，无臭气外排。处理成本低，解决了污泥等工业废弃物的填埋和焚烧二次污染问题，不仅适用于处理化工、医药等各工业行业产生的污泥，也可适用于处理工业企业所产生的其它工业废弃物，包括各种固体废弃物、液体废弃物以及气体废弃物，具有广阔的市场应用前景。附图说明图1示出了本专利技术所述的工业废弃物的高温等离子体气化熔融处理系统的方框原理示意图；图2根据本专利技术的一种实施方式，示出了本专利技术所述的工业废弃物的高温等离子体气化熔融处理方法的详细工艺流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步说明。如图1和图2所示，本专利技术所述的高温等离子体气化熔融处理系统，包括通过管道依次连通的等离子气化单元、余热回收单元以及烟气处理单元，其中，所述等离子气化单元包括刮板机、等离子气化炉、二燃室以及排渣单元，工业废物经过刮板机进入到等离子气化炉中，且所述等离子气化炉还配备有等离子炬以产生等离子体并使得工业废物在等离子气化炉中发生等离子气化反应生成CO、H2、CH4等合成气，随后合成气经过二燃室再燃以将合成气中的有机成分、CO和H2混合气氧化成CO2和H2O，并释放大量的热。所述余热回收单元包括余热换热器，二燃室产生的含有大量热能的高温烟气进入到余热换热器中以回收烟气中的大部分热量。进一步地，所述二燃室与所述余热换热器之间的烟道上设置有SNCR脱硝装置，以有效脱除烟气中的氮氧化物。所述烟气处理单元包括依次设置的旋风除尘器、空气急冷器、布袋除尘器、碱洗脱硫塔、湿式电除尘器以及活性炭吸附塔，以对经余热换热器换热后的烟气进行旋风除尘、急冷、布袋除尘、碱洗脱硫、湿式电除尘以及活性炭吸附等处理以使得其最终能通过烟囱直接排放至大气中。当本专利技术所述的处理系统用于处理污泥时，所述处理系统还可包括污泥干化系统，所述污泥干化系统包括污泥薄层干化机，污泥经过污泥薄层干化机干化处理后经刮板机进入到等离子气化炉中并进行如上所述的后续处理。进一步地，所述余热回收系统经换热产生的蒸汽进入到所述污泥干化系统中供所述污泥薄层干化机用于对污泥进行干化处理。更进一步地，所述污泥干化处理系统还包括闪蒸器，污泥干化系统干化处理过程中产生的蒸汽凝液经闪蒸器加热后返回至余热回收系统中供余热换热器使用。具体地，如图2所示，本专利技术如上所述的处理系统处理工业废弃物的过程包括：工业废物经刮板机进入到等离子气化炉中进行等离子处理。根据进料物料热值可通过刮板机向等离子气化炉中同时加入还原剂以确保等离子气化炉内部等达到稳定的气化条件，且所加入的还原剂还可作为气化炉中的床层。在本专利技术中，可采用焦炭作为还原剂，等离子气化炉内氧过量时，可通过焦炭达到还原性气氛，并且，焦炭热值较高，可补充等离子气化炉的热量输入，降低等离子炬的电能输入。此外，采用焦炭作为床层，由于焦炭密度低，其漂浮在熔池上面，处理物料则会落到焦炭床层上进行气化处理。根据所处理的物料的量，所述还原剂的加入量一般不高于所述物料量的10％。等离子气化过程属于缺氧气化而非燃烧，等离子气化炉底部熔融区温度可达到1450-1600℃，其上部气化区域可达1200℃以上。在等离子气化过程中，还可向所述等离子气化炉中通入预热空气，以提高处理单元的热效率。在等离子气化炉的底部，工业废物中的无机物被熔融成为熔浆态并通过排渣单元排出，其经冷却处理后可得到产品，根据该产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业废弃物的高温等离子体气化熔融处理系统，包括等离子气化单元以及余热回收单元，其特征在于：所述等离子气化单元包括等离子气化炉以及与等离子气化炉的合成气出口相通的二燃室，所述余热回收单元包括与二燃室产生的高温烟气相通的余热换热器，所述处理系统还包括用于处理余热换热器换热产生的烟气的烟气处理单元。

【技术特征摘要】
1.一种工业废弃物的高温等离子体气化熔融处理系统，包括等离子气化单元以及余热回收单元，其特征在于：所述等离子气化单元包括等离子气化炉以及与等离子气化炉的合成气出口相通的二燃室，所述余热回收单元包括与二燃室产生的高温烟气相通的余热换热器，所述处理系统还包括用于处理余热换热器换热产生的烟气的烟气处理单元。2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于：所述处理系统还包括污泥干化系统，所述污泥干化系统包括污泥薄层干化机，所述污泥干化系统的干污泥出口与等离子气化炉相通。3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于：所述余热换热系统的蒸汽出口与污泥干化系统相通。4.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于：所述污泥干化系统包括闪蒸器，所述污泥干化系统产生的蒸汽凝液经闪蒸器加热后返回至余热回收系统中。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的处理系统，其特征在于：所述二燃室与所述余热换热器之间的烟道上设置有SNCR脱硝装置。6.根据权利要求1-4中任意一项所述的处理系统，其特征在于：所述烟气处理单元包括旋风除尘器、空气急冷器、布袋除尘器、碱洗脱硫塔、湿式电除尘器以及活性炭吸附塔；优选的是，所述湿式电除尘器与活性炭吸附塔之间还设有升温器。7.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兵，
申请(专利权)人：山东博润工业技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37