本发明专利技术涉及危险废物无害化处理技术领域，公开了一种用于回收含固危险废物中金属元素的单喷嘴焚烧装置、回收含固危险废物中金属元素的方法和应用。该单喷嘴焚烧装置包括：密闭连接的上壳体和下壳体以及一个喷嘴，所述上壳体围绕形成有一燃烧室，且包括一拱顶段、一直筒段和一锥底段；所述下壳体内形成有激冷室，所述下壳体的底部设有液固排放口，且所述锥底段设置有冷却单元和与所述冷却单元相连接的下降管，所述下降管的一端通过所述出渣口与所述燃烧室连通，另一端与所述激冷室连通；所述喷嘴设置在所述拱顶段上。通过本发明专利技术，可提供一种可避免二次污染且金属氧化物的回收率高的用于回收含固危险废物中金属元素的单喷嘴焚烧装置。焚烧装置。焚烧装置。
【技术实现步骤摘要】
用于回收含固危险废物中金属元素的单喷嘴焚烧装置、回收方法和应用
[0001]本专利技术涉及危险废物无害化处理
，具体涉及一种用于回收含固危险废物中金属元素的单喷嘴焚烧装置、使用该装置回收含固危险废物中金属元素的方法和应用。
技术介绍
[0002]近年来，危险废物的处置成为全世界的热门话题。危险废物如果处置不当，可能引起严重的环境与生态问题。同时，大部分危险废物中含有贵金属元素，具有较强的回收价值。因此，正确的处理含固危险废物，并回收其中的金属元素，具有显著的经济与社会意义。
[0003]CN108443901A公开了一种废催化剂中重金属的固化方法，该方法将废催化剂通过研磨制粉、添加固化剂制成免烧砖，从而将危险废物进行固化处理。但是此种方法未将危险废物进行无害化处理。
[0004]CN108456781A公开了一种利用高温回转窑熔炼回收多金属固体废物的方法，该方法将危险废物和无烟煤进行混合后引入回转窑进行无害化处理，然后通过精炼回收金属。此种处理方法存在如下问题：一是回转窑密封性不好，存在污染物逃逸的现象；二是焚烧后的产物通过自然冷却的方式进行缓慢降温，二噁英的生成温度区间为200-500℃，燃烧产物在在降温过程中将有二噁英生成，存在环境二次污染问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的含固危险废物无害化处理不彻底、焚烧过程产生二次污染、金属回收率低等问题，提供一种可避免二次污染且金属氧化物的回收率高的用于回收含固危险废物中金属元素的单喷嘴焚烧装置，以及使用该装置的回收含固危险废物中金属元素的方法和应用。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种用于回收含固危险废物中金属元素的单喷嘴焚烧装置，其特征在于，该单喷嘴焚烧装置包括：密闭连接的上壳体和下壳体以及一个喷嘴，所述上壳体围绕形成有一燃烧室，且包括一拱顶段、一直筒段和一锥底段，所述直筒段的两端分别于所述拱顶段(4)和所述锥底段相连接，所述锥底段底部具有出渣口；所述下壳体内形成有激冷室，所述下壳体的上部侧壁上设有气相出口，所述下壳体的底部设有液固排放口，且所述锥底段设置有冷却单元和与所述冷却单元相连接的下降管，所述下降管的一端通过所述出渣口与所述燃烧室连通，另一端与所述激冷室连通；所述喷嘴设置在所述拱顶段上。
[0007]优选地，所述喷嘴设置在所述拱顶段顶部。
[0008]优选地，所述喷嘴伸入所述燃烧室内，且所述喷嘴沿轴向从内向外依次为第一通道、第二通道、第三通道和第四通道，第一通道内设有点火枪，第二通道用于通入燃料，第三通道用于通入含固危险废物浆体，第四通道用于通入富氧气体。
[0009]优选地，所述直筒段设置有多个二次风注入口。
[0010]优选地，所述拱顶段、所述直筒段和所述锥底段设有耐火材料，所述耐火材料从所述单喷嘴焚烧装置的内壁到所述燃烧室依次包括隔热涂层、耐高温层和耐磨蚀层。
[0011]优选地，所述燃烧室内设置多个热电偶接口，热电偶接口用于安装高温热电偶来测量和监控单喷嘴焚烧装置内的温度。
[0012]优选地，所述冷却单元为激冷环，所述激冷环用于向进入所述下降管的物料喷洒冷却介质。
[0013]优选地，所述直筒段的高度为所述燃烧室的直径的2-10倍。
[0014]根据本专利技术第二方面，提供一种回收含固危险废物中金属元素的方法，该方法使用本专利技术的用于回收含固危险废物中金属元素的单喷嘴焚烧装置，其特征在于，该方法包括：将含固危险废物浆体、燃料和富氧气体通过喷嘴以雾化状态喷入到所述燃烧室内燃烧以进行氧化反应，反应生成的金属氧化物和气体在燃烧室与激冷室连接处与冷却单元中喷出的水混合，沿着下降管流至激冷室，金属氧化物在激冷室进一步冷却后从液固排出口排出。
[0015]优选地，氧化反应生成的气体经激冷室冷却后，通过气相出口排出。
[0016]优选地，所述氧化反应的条件包括：燃烧室反应温度为1100-1500℃，压力为-0.001～1MPa，停留时间大于2s，富氧气体的氧气浓度为18-100体积％。
[0017]根据本专利技术第三方面，提供本专利技术的用于回收含固危险废物中金属元素的单喷嘴焚烧装置在回收含固危险废物中的金属元素中的应用。
[0018]通过上述技术方案，可以进行密闭进料和密闭燃烧，可有效防止焚烧过程中污染物的逃逸；采用水激冷方式将燃烧产物迅速降至200℃以下，不仅从根本上杜绝二噁英的产生，而且提高了金属氧化物的回收率；采用流化方式，在满足停留时间的前提下，可有效提高焚烧效率；转动设备少，设备故障率低，可有效降低运行成本。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的用于回收含固危险废物中金属元素的单喷嘴焚烧装置的结构示意图。
[0020]图2为二次注入口结构示意图。
[0021]附图标记说明
[0022]A、含固危险废物浆体
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B、燃料
[0023]C、空气(或富氧气体)
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D、金属氧化物
[0024]E、燃烧后的气体
[0025]1、喷嘴
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2、热电偶接口
[0026]3、直筒段
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4、拱顶段
[0027]5、耐火材料拱顶段
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6、耐火材料直筒段
[0028]7、耐火材料锥底段
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8、燃烧室
[0029]9、冷却单元
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10、下降管
[0030]11、气相出口
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12、液固排出口
[0031]13、激冷室 16、上壳体
[0032]17、锥底段 18、出渣口
[0033]19、下壳体 20、二次风注入口
具体实施方式
[0034]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0035]根据本专利技术的第一方面，如图1所示，本专利技术提供一种用于回收含固危险废物中金属元素的单喷嘴焚烧装置，该装置包括：密闭连接的上壳体16和下壳体19以及一个喷嘴，所述上壳体16围绕形成有一燃烧室8，且包括一拱顶段4、一直筒段3和一锥底段17，所述直筒段3的两端分别于所述拱顶段4和所述锥底段17相连接，所述锥底段17底部具有出渣口18；所述下壳体19内形成有激冷室13，所述下壳体19的上部侧壁上设有气相出口11，所述下壳体的底部设有液固排放口12，且所述锥底段17设置有冷却单元9和与所述冷却单元9相连接的下降管10，所述下降管10的一端通过所述出渣口18与所述燃烧室8连通，另一端与所述激冷室13连通；所述喷嘴1设置在所述拱顶段4上。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于回收含固危险废物中金属元素的单喷嘴焚烧装置，其特征在于，该单喷嘴焚烧装置包括：密闭连接的上壳体(16)和下壳体(19)以及一个喷嘴(1)，所述上壳体(16)围绕形成有一燃烧室(8)，且包括一拱顶段(4)、一直筒段(3)和一锥底段(17)，所述直筒段(3)的两端分别于所述拱顶段(4)和所述锥底段(17)相连接，所述锥底段(17)底部具有出渣口(18)；所述下壳体(19)内形成有激冷室(13)，所述下壳体(19)的上部侧壁上设有气相出口(11)，所述下壳体的底部设有液固排放口(12)，且所述锥底段(17)设置有冷却单元(9)和与所述冷却单元(9)相连接的下降管(10)，所述下降管(10)的一端通过所述出渣口(18)与所述燃烧室(8)连通，另一端与所述激冷室(13)连通；所述喷嘴(1)设置在所述拱顶段(4)上。2.根据权利要求1所述的单喷嘴焚烧装置，其中，所述喷嘴(1)设置在所述拱顶段(4)顶部。3.根据权利要求2所述的单喷嘴焚烧装置，其中，所述喷嘴(1)伸入所述燃烧室(8)内，且所述喷嘴(1)沿轴向从内向外依次为第一通道、第二通道、第三通道和第四通道，第一通道内设有点火枪，第二通道用于通入燃料，第三通道用于通入含固危险废物浆体，第四通道用于通入富氧气体。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的多喷嘴焚烧装置，其中，所述直筒段(3)设置有多个二次风注入口(20)。5.根据权利要求1-3中任意一项所述的单喷嘴焚烧装置，其中，所述拱顶段(4)、所述直筒段(3)和所述锥底段(7)设有耐火材料，所述耐火材料从所述单喷嘴焚烧装置的内壁到所述燃烧室(8...
【专利技术属性】
技术研发人员：李亚辉，徐伟，孙峰，朱云峰，张婧，任君朋，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：
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