一种危险废物处理系统及方法技术方案

本发明专利技术属于危险废物处理技术领域，具体涉及一种危险废物处理系统及方法。针对现有技术中危废产量日渐升高，而危废处理资质企业不多、危废处理装置较复杂的现状，本申请提供了一种危险废弃物处理系统，针对含有铜、氯成分及硅单质的危废，经本申请系统处理后能够获得满足标准的废弃物残渣，同时还能够回收铜产品、气相二氧化硅及盐酸产品。本申请中提供的处理系统，采用等离子火炬制备瞬时高温，可以有效的减少装置内的飞灰，提高处理效率。

A Hazardous Waste Treatment System and Method

The invention belongs to the technical field of hazardous waste treatment, in particular to a hazardous waste treatment system and method. In view of the present situation that the production of hazardous wastes in the existing technology is increasing day by day, and there are few enterprises with qualifications for hazardous wastes treatment and the treatment facilities for hazardous wastes are more complex, this application provides a hazardous wastes treatment system. For hazardous wastes containing copper, chlorine and silicon, the waste residues meeting the standards can be obtained after the application system is processed, and copper products and gas phase dioxide can be recovered. Silicon and hydrochloric acid products. The processing system provided in this application, which uses plasma torch to prepare instantaneous high temperature, can effectively reduce fly ash in the device and improve the processing efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种危险废物处理系统及方法
本专利技术属于危险废物处理
，具体涉及一种通过等离子体技术处理危险废弃物的处理系统及使用方法。
技术介绍
伴随着医疗和重工业的发展，在日常过程中，危险废物不断的生成。这种废弃物往往具有毒性、易燃性、腐蚀性等，直接排放将严重破坏生态环境，影响人类健康，制约经济活动的可持续发展。随着我国经济的快速增长，危险废弃物的数量也在快速增加。2016年，中国的危险废物产生量达4,450万吨，并预期会按复合年增长率10.5％由2017年的4,990万吨增加至2021年的7,440万吨。与此同时，国家频频出台危废相关政策，加强对危废处理的监管。当前国内环保形势愈发严峻，然而具有危险废弃物处理资格的企业数量较少，难以满足市场需求，主要原因在于：危险废弃物的来源及属性复杂，处理成本较高，危废的处理技术门槛也较高，需要具有一定实力的企业才能够进入，尤其是无危险废物处理装置的经济成本严重影响和制约企业的运行和发展。有机硅渣浆是在有机硅单体生产过程中生成的副产物，包括重组分等高沸物、共沸物、硅渣浆中还含有Si、Cu及有机硅单体等物质，是一种固液相混合物。这些混合物如果暴露于空气中会产生HCl，形成强酸雾和液体。如果直接排放会造成严重的环境污染。针对有机硅渣浆的处理，国内有机硅行业通常采用的方法包括水解处理及新技术焚烧方法。水解处理方法需要向有机硅渣浆中加入化学试剂，将废渣完全水解成惰性的，便于运输的状态后进行处理，但是该技术难度较大，且废渣完全水解后回收利用的难度较大。焚烧法则是通过高温处理，使废渣在高温状态下被热解破坏。专利CN104876224A中公开了一种有机硅废料的回收处理装置及方法，该方法通过熔融炉煅烧废渣浆，可同时处理气体、液体、固体危废，处理完成后还能够得到盐酸回收产品。该回收系统采用先回收气相二氧化硅产品，再将烟气进行氯化氢回收的方式，由于烟气进行氯化氢回收系统后必然还有带有二氧化硅残留，因此在氯化氢回收系统中加入多级吸收塔及换热器，大大增加了该设备的复杂性。整个废渣处理系统也较为复杂，需要较多大型装置配合，对于企业而言经济成本较高。针对上述技术现状，提供一种具有装配方式较为简单，具有良好资源回收效果，不会造成二次污染的危废处理系统具有重要的意义。
技术实现思路
针对上述现有技术中的问题，本申请提供了一种危险废弃物处理系统及相应的使用方法，该系统采用等离子体技术对危废进行处理，大大简化了废弃物处理工艺步骤，降低了设置配置的经济成本。与此同时，处理含有铜、氯及硅成分的废弃物，还能够回收铜产品、气相二氧化硅及高纯度的盐酸。为了实现上述技术效果，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术第一方面，提供一种危险废弃物处理系统，该系统包括进料装置、高温气化装置、二燃室、余热回收装置、急冷降温装置、气液分离装置、一级洗涤塔、二级洗涤塔、引风装置，上述装置顺序连接，且相互间连通。该危险废弃物处理系统的处理方式如下：将需要处理的危险废弃物通过进料装置输入至高温气化装置中，经高温煅烧部分物质转变为气体进入二燃室及余热回收装置进一步煅烧，剩余的固体危废在高温气化炉内被进一步煅烧处理成为无害的废弃物。进入二燃室及余热回收装置中的气体中还混有大量煤粉，经过二燃室和余热回收装置中高温的充分煅烧将煤粉除去，本申请通过营造缺氧环境使高温气化炉中相应的成分生成还原性气体，该还原性气体在二燃室与余热回收装置中与废弃物中的含氯成分反应生成盐酸。当余热回收装置中主要为气相二氧化硅及盐酸气体的混合气体进入急冷降温装置后，盐酸气体在该温度条件下液化成为盐酸，经气液分离，液态部分得盐酸产品被回收，剩余的盐酸气体与二氧化硅气体继续进入一级、二级洗涤塔，通过相应的溶液洗涤，使盐酸气体溶解在溶液中，分离得到盐酸产品，剩余的气体产品则主要为气相二氧化硅。整个系统中，引风装置作为气体流动的动力装置，推动气体在各装置之间流通，同时也为高温气化装置、二燃室及余热回收装置提供氧气来源。优选的，上述危险废弃物处理系统之间还包括二级气液分离装置、活性炭吸附装置及湿电除尘装置，上述装置顺序连接，并且彼此连通，作为一条支路位于一级洗涤塔与二级洗涤塔之间。气体流经一级洗涤塔后，部分盐酸气体转变为液态，通过二级气液分离装置将此时得到得盐酸产品分离出来，剩余的气相二氧化硅产品经活性炭吸附及湿电除尘，回到二级洗涤塔中进一步分离出残留的盐酸产品，得到纯净的气相二氧化硅。优选的，上述进料装置包括固体进料装置及液体进料装置，分别与高温熔融装置连通。进一步优选的，所述固体进料装置为斗式提升机，通过控制转速来调节上料量。进一步优选的，所述液体进料装置包括加热装置、进料管及喷枪。许多固体危险废物暴露于空气中对于操作者依然会造成身体损害，针对这种不宜暴露于空气中的固体危废，通过加热装置将其转变为液体，之后经进料管通过喷枪将其直接喷入高温气化装置内进行焚烧，避免其与外界的接触。优选的，上述高温气化装置为等离子气化炉，该等离子气化炉内装有等离子火炬，采用焦炭作为床层。进一步优选的，该等离子火炬外周包围炬套，炬套内具有水循环系统，用于平衡等离子火炬温度。需要处理的危险废弃物经进料装置进入高温气化装置，高温气化装置中的高温环境能够将危废中的硅单质等直接气化得到气相二氧化硅产品，剩余的固体废渣在炉底经过高温煅烧，直接转变为惰性玻璃态物质。本申请研究过程发现采用等离子火炬在露堂内营造的高温，升温速度快，能够快速将相应成分气化，而该温度下无法气化的固态废渣快速转变为玻璃态熔融物，该状态下的焚烧不易引起飞灰，降低了后期气体的处理难度，有利于等离子焚烧炉的保养。进一步优选的，该等离子气化炉以焦炭作为热量来源，等离子火炬提供的热量占炉膛内总热量来源的2～9％。本申请中的等离子气化炉，以焦炭作为能量的主要来源，等离子火炬仅仅用于调节炉内的温度及根据废弃物的种类调配床层的反应温度。该气化炉以焦炭作为能量来源，且通过等离子火炬的高温能够方便的营造缺氧状态，该缺氧状态下，炉内易生成一氧化碳及氢气等还原性气体，该还原性气体在二燃室及余热回收装置中与氯反应生成盐酸气体。进一步优选的，等离子火炬的温度为4000～7000℃，炉膛内炉底温度达1600℃以上。该条件下的等离子火炬能够方便的实现炉内的快速升温，较少飞灰的生成，增加后期产品的纯度。炉膛内炉底保持该温度能够完全将有害成分杀灭，且该温度与金属冶炼温度接近，在该条件下煅烧的固体残渣中可相应的提取出铜等金属原料，增加资源回收利用率。优选的，上述二燃室及余热回收装置为以煤炭作为供能原料的锅炉。进一步优选的，二燃室出口的温度为1100～1300℃。进一步优选的，余热回收装置出口的温度为200-350℃。本申请研究发现保持上述温度进行煅烧，从余热回收装置中出来的气体只带有少量的煤粉残留，本申请相比现有技术中增加了余热回收装置，通过增加一个煅烧锅炉的方式，有效的减少了气体中的煤粉残余，增加了盐酸的产量。优选的，上述急冷降温装置为急冷降温器，急冷降温中的温度为350～450℃降为100℃以下。该温度条件能够使混合气体中的盐酸成分尽可能的液化为气体，并且不影响气相二氧化硅。优选的，上述一级洗涤塔为降膜洗涤塔。进一步优选的，上述降膜洗涤塔中用于洗涤的液体为盐酸溶液；更进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种危险废弃物处理系统，其特征在于，所述危险废弃物处理系统包括进料装置、高温气化装置、二燃室、余热回收装置、急冷降温装置、气液分离装置、一级洗涤塔、二级洗涤塔、引风装置，上述各装置顺序连接，且相互间连通。

【技术特征摘要】
1.一种危险废弃物处理系统，其特征在于，所述危险废弃物处理系统包括进料装置、高温气化装置、二燃室、余热回收装置、急冷降温装置、气液分离装置、一级洗涤塔、二级洗涤塔、引风装置，上述各装置顺序连接，且相互间连通。2.如权利要求1所述的危险废弃物处理系统，其特征在于，所述系统还包括二级气液分离装置、活性炭吸附装置及湿电除尘装置，所述二级气液分离装置、活性炭吸附装置及湿电除尘装置顺序连接，并且彼此连通，作为一条支路位于所述一级洗涤塔与二级洗涤塔之间。3.如权利要求1所述的危险废弃物处理系统，其特征在于，所述进料装置包括固体进料装置及液体进料装置，分别与高温熔融装置连通。4.如权利要求3所述的危险废弃物处理系统，其特征在于，所述固体为斗式提升机，通过控制转速来调节上料量；所述液体进料装置包括加热装置、进料管及喷枪。5.如权利要求1所述的危险废弃物处理系统，其特征在于，所述高温气化装置为等离子气化炉，该等离子气化炉内装有等离子火炬，采用焦炭作为床层；优选的，所述等离子气化炉以焦炭作为热量来源，等离子火炬提供的热量占炉膛内总热量来源的2～9％；优选的，所述等离子火炬的温度为4000～7000℃，炉膛内炉底温度达1600℃以上。6.如权利要求1所述的危险废弃物处理系统，其特征在于，所述二燃室及余热回收装置为以煤炭作为供能原料的锅炉；优选的，所述二燃室出口的温度为1100～1300℃；余热回收装置出口的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长明，赵炳泉，窦冰之，张泽一，和德杰，肖玉文，
申请(专利权)人：鲁西化工集团股份有限公司硅化工分公司，
类型：发明
国别省市：山东,37