含氯废物高温等离子体资源化回收工艺及系统技术方案

本发明专利技术属于工业废物处理技术领域，具体涉及一种含氯废物高温等离子体资源化回收工艺及系统。1)将含氯废物通过进料系统输送至等离子气化炉内；2)裂解产生的合成气通过一级余热换热器降温；3)合成气进入酸吸收系统吸收酸后，再进入碱洗塔进一步脱酸；4)脱酸后的合成气进入二燃室燃烧，产生的高温烟气通过二级余热换热器降温；5)降温后的烟气进入急冷器急冷后，进入布袋除尘器除尘；6)除尘后的烟气进入烟道加热器升温；7)烟气进入SCR催化塔脱除烟气中氮氧化物；8)SCR处理后的烟气进入换热器进行换热后，经过引风机抽出，通过烟囱排入大气。本发明专利技术实现了含氯废物的资源化、无害化、减量化和稳定化的处理；系统运行成本低。

【技术实现步骤摘要】
含氯废物高温等离子体资源化回收工艺及系统
本专利技术属于工业废物处理
，具体涉及一种含氯废物高温等离子体资源化回收工艺及系统。
技术介绍
现有化工、医药、农药等工业行业产生大量高含氯废物，主要有机成分为含氯烷烃、含氯烯烃、含氯苯系物等，这些有机废物都属于危险废物，若不采取处理措施直接堆埋或排放，将会对大气、土壤和水资源造成严重破坏，威胁人类赖以生存的坏境。现在基本都采用固化法、填埋法或焚烧法进行处理。主要处理手段有以下几种：1、固化法：稳定化/固化技术，即通过无机凝硬性材料或化学稳定化药剂将危险废物固定或包封在惰性固体基材中，转变成高度不溶性的稳定物质，减小废物的毒性和迁移性，同时改善处理对象的工程性质，便于运输和处置。固化法处置技术已经比较成熟，所需的材料也比较廉价而且充足，可以处置较大范围的危险废物，与焚烧以及堆肥相比，其处置成本更低。当然，该技术也存在着一些不足，如处置后废物的体积和重量均有所增加，含有有机物的废物在固化时较困难，处置过程中需要熟练的技术工人以及昂贵的设备，处置中操作不当便会导致二次污染等。2、填埋法：填埋法是处置危险废物的一种陆地处置方法，由废物预处理设施、废物填埋设施和渗滤液收集处理设施组成，它可以将危险废物和渗滤液与环境隔离，将废物安全保存相当一段时间(数十甚至上百年)。但是，填埋法也存在一些弊端：填埋场必须远离居民区；填埋场防渗处理要求高，处置不好容易造成地下水的污染；填埋在地下的危险废物，通过分解可能会产生易燃、易爆或毒性气体，需加以控制和处理等。另外填埋也不是最终的处置手段，需要占用大量的土地，后期维护成本及风险较高。3、焚烧法：是指燃烧焚化使废物无害化的过程。现在焚烧主要采用回转窑、炉排炉及循环流化床等工艺，焚烧温度在850-950℃之间，处理温度低，容易产生高毒性的二噁英、呋喃等物质；均为过氧燃烧，生成大量NOx，后期烟气脱硝系统负荷大；废物焚烧不彻底，生成大量炉渣；处理固体废渣时，排气含有大量微细粉尘；根据危险废物目录中规定，危险废物焚烧、热解等处置过程产生的炉渣和飞灰还是危险废物，所以焚烧工艺只是减量化处理，未做到无害化、资源化处置。综上所述，含氯废物直接填埋或者固化，无法做到减量化，资源化，且操作不当均会污染环境；相比于填埋法和固化法，焚烧法处理成本较高，产生的炉渣和飞灰均是危废，无法再利用；并且含氯废物焚烧后会产生大量的酸性气体HCl，增加了后期烟气脱酸成本，如处理不当会造成设备的腐蚀。目前的脱酸方式主要有以下三种：干法脱酸、半干法脱酸和湿法脱酸。1)干法脱酸是将熟石灰通过专用喷头喷入反应器内，让熟石灰微粒表面直接和烟气中的酸性气体接触，产生化学中和反应，生成无害的中性盐粒子，再进入下游的粒状物去除设备。干法净化工艺流程简单，操作简便，不产生废液，但药剂消耗量大，HC1去除效率低。2)湿法净化工艺一般采用氢氧化钠溶液湿式洗涤塔脱酸。湿法净化工艺HC1去除效率高，一般在95％左右，但投资大、动力消耗大，占地面积大、设备复杂，产生高浓度无机氯盐，增加废水处理系统负荷。3)半干法烟气净化系统是一般采用氧化钙(CaO)或氢氧化钙(Ca(OH)2)为原料，制备成Ca(OH)2溶液，由喷嘴或旋转喷雾器将Ca(OH)2溶液喷入反应器中，与HCl中和生成中性盐颗粒。半干法湿法净化工艺脱酸效率较高，HC1去除率一般在90％左右，但是石灰浆制备系统复杂，管道和喷嘴易堵塞。上述三种烟气脱酸工艺，均是利用脱酸剂中和HCl气体，达到除酸目的，但是运行中会消耗大量脱酸剂，并伴随固废、废液的产生，会增加固废和废液的处理成本。综上所述，目前含氯废物的传统焚烧工艺存在以下缺陷：1)无法同时处理高含氯固废、液废、气废。2)无法彻底焚毁高含氯有机废物，会生成炉渣和飞灰等危险废物，还需要二次处理；并且焚烧温度低，会产生二噁英、呋喃等高毒性物质。3)传统酸性气体HCl脱除工艺，脱酸剂消耗大，药剂成本高，并伴随固废、废液的产生，增加废物处理成本。4)传统焚烧工艺，烟气量大，烟气中HCl含量低、飞灰量大，造成HCl吸收效果差，得到的盐酸浓度低(10％左右)，杂质含量高，无法直接利用或销售。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种含氯废物高温等离子体资源化回收工艺，实现了高含氯废物的资源化、无害化、减量化和稳定化的处理；本专利技术还提供了采用所述工艺的含氯废物高温等离子体资源化回收系统，运行成本低，市场应用前景广阔。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的含氯废物高温等离子体资源化回收工艺，包括以下步骤：1)将含氯废物通过进料系统输送至等离子气化炉内；2)裂解产生的合成气通过一级余热换热器降温；3)降温后的合成气进入酸吸收系统吸收酸后，再进入碱洗塔进一步脱酸；4)脱酸后的合成气进入二燃室燃烧，产生的高温烟气通过二级余热换热器降温；5)降温后的烟气进入急冷器急冷后，进入布袋除尘器除尘；6)除尘后的烟气进入烟道加热器升温；7)烟气进入SCR催化塔脱除烟气中氮氧化物；8)SCR处理后的烟气进入换热器进行换热后，经过引风机抽出，通过烟囱排入大气。其中：步骤1)中，将含氯废物、焦炭和助熔剂石灰石通过进料系统输送至等离子气化炉内。步骤1)中所述的等离子气化炉底部熔融区温度达到1450-1600℃，上部气化区域温度达到1200℃以上。步骤5)中，所述的急冷器采用水或空气冷却，将烟气温度在1s内由500℃急冷至200℃。本专利技术所述的含氯废物高温等离子体资源化回收工艺所用的系统，包括依次相连的进料系统、等离子气化炉、一级余热换热器、酸吸收系统、碱洗塔、二燃室、二级余热换热器、急冷器、布袋除尘器、烟道加热器、SCR催化塔、换热器、引风机和烟囱。所述的等离子气化炉的出渣口还与冷却装置相连。所述的酸吸收系统为循环水吸收系统，酸吸收系统还与酸过滤装置相连。所述的二燃室后烟道设置SNCR脱硝装置。急冷器与布袋除尘器之间的管路上设置活性炭和小苏打喷入装置。所述的烟囱上设置烟气在线监测系统。优选地，所述的含氯废物高温等离子体资源化回收工艺，具体包括如下步骤：1)将含氯废物通过进料系统输送至等离子气化炉内；2)等离子气化炉利用等离子炬产生的羟基自由基将有机物高温裂解成CO、CO2、H2、H2O、HCl等合成气；3)高温合成气通过一级余热换热器回收合成气中热量产生蒸汽产品；4)降温后合成气进入酸吸收系统，将合成气中HCl气体完全吸收成盐酸产品，并通过酸过滤装置得到高纯度盐酸产品，合成气中未吸收HCl再进入碱洗塔进一步中和脱除；5)完全脱除HCl酸性气体合成气进入二燃室充分燃烧，高温烟气进入二级余热回收系统，得到蒸汽产品；6)最后烟气通过烟气处理系统达标排放。利用本专利技术提供的系统能够充分的将含氯废物无害化处理，并能有效的回收盐酸产品，实现资源化回收利用。本专利技术可被用来处理石油、化工、医药等工业行业高含氯废物无害化处理。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：1)在等离子气化炉内通过等离子体产生的羟基自由基可以将高含氯废物中有机成分充分裂解，二噁英摧毁率达到99.9999％以上，并形成HCl、CO等小分子合成气。2)本工艺采用先气化裂解+酸吸收，然后再二次燃烧的工艺，盐酸吸收系统设置在二燃室之前，此时烟气中HC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含氯废物高温等离子体资源化回收工艺，其特征在于：包括以下步骤：1)将含氯废物通过进料系统(1)输送至等离子气化炉(2)内；2)裂解产生的合成气通过一级余热换热器(3)降温；3)降温后的合成气进入酸吸收系统(4)吸收酸后，再进入碱洗塔(5)进一步脱酸；4)脱酸后的合成气进入二燃室(6)燃烧，产生的高温烟气通过二级余热换热器(7)降温；5)降温后的烟气进入急冷器(8)急冷后，进入布袋除尘器(9)除尘；6)除尘后的烟气进入烟道加热器(10)升温；7)烟气进入SCR催化塔(11)脱除烟气中氮氧化物；8)SCR处理后的烟气进入换热器(12)进行换热后，经过引风机(13)抽出，通过烟囱(14)排入大气。

【技术特征摘要】
1.一种含氯废物高温等离子体资源化回收工艺，其特征在于：包括以下步骤：1)将含氯废物通过进料系统(1)输送至等离子气化炉(2)内；2)裂解产生的合成气通过一级余热换热器(3)降温；3)降温后的合成气进入酸吸收系统(4)吸收酸后，再进入碱洗塔(5)进一步脱酸；4)脱酸后的合成气进入二燃室(6)燃烧，产生的高温烟气通过二级余热换热器(7)降温；5)降温后的烟气进入急冷器(8)急冷后，进入布袋除尘器(9)除尘；6)除尘后的烟气进入烟道加热器(10)升温；7)烟气进入SCR催化塔(11)脱除烟气中氮氧化物；8)SCR处理后的烟气进入换热器(12)进行换热后，经过引风机(13)抽出，通过烟囱(14)排入大气。2.根据权利要求1所述的含氯废物高温等离子体资源化回收工艺，其特征在于：步骤1)中，将含氯废物、焦炭和助熔剂石灰石通过进料系统(1)输送至等离子气化炉(2)内。3.根据权利要求1所述的含氯废物高温等离子体资源化回收工艺，其特征在于：步骤1)中所述的等离子气化炉(2)底部熔融区温度达到1450-1600℃，上部气化区域温度达到1200℃以上。4.根据权利要求1所述的含氯废物高温等离子体资源...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢新兵，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