一种含有机钠盐废弃物处理及原位固碳焚烧炉制造技术

本发明专利技术公开了一种含有机钠盐废弃物处理及原位固碳焚烧炉，包括一级焚烧炉，一级焚烧炉顶部设有燃烧头，燃烧头处设有充氧口和进料口，一级焚烧炉底部设有一级排烟口，所述一级焚烧炉侧壁从内至外包括耐火层、水冷层和外保温层；水冷层底部设有进水口、顶部设有出汽口。本发明专利技术中的焚烧炉既能使危险废弃物减量无害化排放并实现原位“固碳”减少碳排放，又能实现能量回收。能量回收。能量回收。

【技术实现步骤摘要】
一种含有机钠盐废弃物处理及原位固碳焚烧炉


[0001]本专利技术涉及焚烧炉领域，尤其涉及一种含有机钠盐废弃物处理及原位固碳焚烧炉。

技术介绍

[0002]国内处理现状：我国农药、医药、树脂等化工行业常常产生大量含盐有机废弃物，具有成分复杂，毒性高，处理难度大等特点。国内针对此类危险废物处理主要采用填埋和焚烧两种处理方法。填埋方法仅仅是有机固体废弃物转移的一种物理隔离措施，仍影响生态环境。高温焚烧方法是处理含盐有机废弃物比较有效措施，主要有回转窑焚烧技术主要用于处理固态废弃物、液中焚烧技术用于处理有机含盐废液等。
[0003]当烟气中的盐接触到耐火材料时，会停留在耐火材料表面，当盐的温度降至650~800 ℃之间时，盐会渗透到耐火材料内部。当炉膛温度发生波动时，盐和耐火材料形成的共晶体会导致局部体积改变，从而在耐火材料上形成裂缝，这种盐对耐火材料的侵蚀现象又被称为“碱爆破”。这导致绝热焚烧炉及其水管或火管型余热锅炉运行稳定性降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种含有机钠盐废弃物处理及原位固碳焚烧炉。
[0005]本专利技术的创新点在于本专利技术中的焚烧炉既能使危险废弃物减量化无害化排放并且原位固碳减少碳排放，又能实现能量回收，并且固碳下来的钠盐通过后续处理仍能作为工业盐回收利用。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：一种含有机钠盐废弃物处理及原位固碳焚烧炉，包括一级焚烧炉，一级焚烧炉顶部设有燃烧头，燃烧头处设有充氧口和进料口，一级焚烧炉底部设有一级排烟口，所述一级焚烧炉侧壁从内至外包括耐火层、水冷层和外保温层；水冷层底部设有进水口、顶部设有出汽口。通过水冷层的设置可以将分解出的Na2O在耐火层处冷凝，在耐火层逐渐凝固成一钠盐层，钠盐层表面为一动态平衡的熔盐层，该熔盐层上 Na2O冷凝后与水化合形成NaOH，NaOH吸收CO2形成Na2CO3型式的钠盐慢慢至底部出盐口转化为固碳实现原位固碳；由高温烟气热辐射及对流传热等对水冷层里的水冷管束里的水进行加热，实现能量回收。
[0007]进一步地，所述一级焚烧炉近燃烧炉头处的耐火层内壁还设有内保温层。由于燃烧时危险废弃物需要在高于1100℃的温度下停留2s时间，没有内保温，整体温度要达到1300℃以上，才能满足这个条件，而加了内保温层后，只要控制在1100℃以上就行了，而理想气体得状态方程PV=nRT，推出在压力不变得情况下,最终流量和温度成正比；所以温度降低，流量减少，对应得流速也可以降低，所以一级焚烧炉可以适当做短，整体材料也能减少；而且温度降低后由碳酸钠分解产生的二氧化碳就少，固碳的压力就会进一步减小。
[0008]进一步地，所述水冷层包括若干竖直布置的水冷管和位于一级焚烧炉底部和水冷管连通的若干主水管和位于一级焚烧炉顶部和水冷管连通的若干主汽管，进水口位于主水
管上，出汽口位于环形汽管上。
[0009]进一步地，所述一级焚烧炉后设有二级焚烧炉，所述二级焚烧炉底部和一级焚烧炉底部的一级出烟口连通；二级焚烧炉顶部设有二级排烟口。通过二级焚烧炉延长长度，从而降低高度，安装和运输时更方便。
[0010]进一步地，所述二级焚烧炉分为上下两段，下段从内至外包括耐火层、水冷层和外保温层，上段从内至外包括水冷层和外保温层。二级焚烧炉下段处可能还有部分分解出的气相Na2O，在下段处继续冷凝水化吸收二氧化碳，但上段处几乎没有气相Na2O了，所以不需要设置耐火层，可以通过水冷层充分吸收热能，热能回收效果更优。
[0011]进一步地，所述一级焚烧炉侧壁设有除盐水输入口。除盐水的输入使得水化更充分，吸收二氧化碳效率更高；除盐水可避免结垢。
[0012]进一步地，所述一级焚烧炉近顶部处设置有若干扰流充氧管。一方面充氧，使得危险废弃物热分解更充分，另一方面可以扰流作用可以使得二氧化碳向壁体处扩散，二氧化碳吸收更完全。
[0013]进一步地，所述二级焚烧炉后还设有三级焚烧炉，三级焚烧炉从内到外包括水冷层和外保温层；所述三级焚烧炉顶部和二级焚烧炉顶部的二级排烟口连通；三级焚烧炉底部设有集尘斗；三级焚烧炉侧壁设有烟气出口且烟气出口位于集尘斗上方处，所述烟气出口处设有支管。利于集灰。
[0014]进一步地，所述支管上设有省煤器；省煤器上设有盘管，盘管一端设有锅炉给水进水口、一端设有锅炉给水出水口，锅炉给水出水口通过管道连接锅炉汽包，锅炉汽包内设有汽水分离器，所述锅炉汽包的排水口和水冷层底部的进水口连接，所述水冷层顶部的出汽口锅炉汽包的进气口连接；所述锅炉汽包的排气口和过热器连接。一方面可以充分利用能源，另一方面利用锅炉汽包可以利用汽包内冷热水密度不同，利用该密度差不同形成的自然升降压力差使得水在焚烧炉的水冷层内自循环。
[0015]进一步地，所述过热器位于三级焚烧炉内；所述支管上还设有空气预热器；所述空气预热器出汽口和充氧口以及扰流充氧管连通。充分利用能源。
[0016]本专利技术的有益效果是 ：1、本专利技术中的焚烧炉既能使危险废弃物减量化无害化排放并且原位固碳减少碳排放，又能实现能量回收，并且固碳下来的钠盐通过后续处理仍能作为工业盐回收利用。
[0017]2、本专利技术中在一级焚烧炉和二级焚烧炉内通过水冷层的设置可以将分解出的Na2O在耐火层处冷凝，Na2O冷凝后再水化形成NaOH，NaOH吸收CO2形成Na2CO3并慢慢下滑转化为固碳实现原位固碳；形成的钠盐层作为抗腐蚀层保护耐材层及水冷管束延长炉体使用寿命；并且由高温烟气热辐射及对流传热等对水冷层里的水冷管束里的水进行加热，实现能量回收。
[0018]3、本专利技术中通过在一级焚烧炉近燃烧炉头处的耐火层内壁设有内保温层，可以使得一级焚烧炉可以适当做短，整体材料减少，成本降低；而且温度降低后由碳酸钠分解产生的二氧化碳就少，固碳的压力就会进一步减小。
[0019]4、本专利技术中通过在一级焚烧炉处设置除盐水输入口可以水化更充分，二氧化碳吸收效率更高。
[0020]5、本专利技术中通过在一级焚烧炉处设置扰流充氧管可以使得二氧化碳分布到四周
壁体处，更有利于固碳。
[0021]6、本专利技术中通过在壁体内设置水冷层，可以使得盐快速固化形成熔盐层，缓解耐火层受到盐的侵蚀程度，同时冷却的盐结晶体会填满并修复缝隙，从而保护耐火材料免受进一步的破坏。
[0022]一段壁体设置耐火层（需要的材料厚度很薄）组成的稳定的层状结构。其中，很薄的耐火层只是用于帮助快速形成第一层结晶盐层，结晶盐层会慢慢加厚，直至其表层温度达到盐的熔点（从外到内温度梯度导致），这样在耐火层表面会形成盐的液固共存及气相盐和表面熔盐气液平衡（这时三相平衡）的稳定结构。当系统工况发生波动时，盐熔融层厚度会有所改变，由于水冷层的恒温冷却作用，可以使三相共存的盐层维持动态稳定。同时，盐层还会填补耐火材料间的小缝隙，起到修复耐火材料的作用，实现“以盐抗盐”的过程。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的结构示意图。
[0024]图2为一级焚烧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有机钠盐废弃物处理及原位固碳焚烧炉，包括一级焚烧炉，一级焚烧炉顶部设有燃烧头，燃烧头处设有充氧口和进料口，一级焚烧炉底部设有一级排烟口，其特征在于，所述一级焚烧炉侧壁从内至外包括耐火层、水冷层和外保温层；水冷层底部设有进水口、顶部设有出汽口。2.根据权利要求1所述的含有机钠盐废弃物处理及原位固碳焚烧炉，其特征在于，所述一级焚烧炉近燃烧炉头处的耐火层内壁还设有内保温层。3.根据权利要求1所述的含有机钠盐废弃物处理及原位固碳焚烧炉，其特征在于，所述水冷层包括若干竖直布置的水冷管和位于一级焚烧炉底部和水冷管连通的若干主水管和位于一级焚烧炉顶部和水冷管连通的若干主汽管，进水口位于主水管上，出汽口位于环形汽管上。4.根据权利要求1所述的含有机钠盐废弃物处理及原位固碳焚烧炉，其特征在于，所述一级焚烧炉后设有二级焚烧炉，所述二级焚烧炉底部和一级焚烧炉底部的一级出烟口连通；二级焚烧炉顶部设有二级排烟口。5.根据权利要求4所述的含有机钠盐废弃物处理及原位固碳焚烧炉，其特征在于，所述二级焚烧炉分为上下两段，下段从内至外包括耐火层、水冷层和外保温层，上段从内至外包括水冷层和外保温层。6.根据权利要求1所述的含有机钠盐废弃物处理及...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏东，谢杨君，肖凌燕，徐晓琳，许婷，
申请(专利权)人：江苏瑞鼎环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：