專利名稱：：一種含氯廢液廢氣焚燒煙氣的急冷工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種煙氣處理的工藝及裝置，特別是涉及一種含氯廢液廢氣焚燒煙氣的處理工藝及裝置。
背景技術(shù)：
：隨著生產(chǎn)的發(fā)展，化工生產(chǎn)裝置大規(guī)模的迅速興建，有害廢棄物的產(chǎn)量越來越多。隨著人們環(huán)保意識的增強和國家政策法規(guī)的日益強化，對有害廢棄物的處理技術(shù)要求也越來越高。焚燒技術(shù)以處理徹底，高效，投資省，占地少等優(yōu)點，己成為化工行業(yè)中的一門重要技術(shù)，焚燒裝置也己成為化工裝置中的重要組成部分。焚燒法處理有機(jī)廢棄物是在高溫條件下利用空氣深度氧化處理廢液中有機(jī)物的有效手段，通常有機(jī)化合物的廢棄物經(jīng)過高溫焚燒，轉(zhuǎn)化成C02和H20后，排向大氣。只要焚燒爐內(nèi)溫度大于80(TC，并且廢棄物在爐內(nèi)高溫區(qū)有足夠長的停留時間，廢棄物基本上能完全分解，實現(xiàn)無公害排放。但是對于某些化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的含氯有機(jī)廢液廢氣，在高溫焚燒時會排放出HC1和游離態(tài)的氯。氯有很強的腐蝕性，不但會造成受熱面的高溫腐蝕損毀，還會造成尾部受熱面和煙道的低溫腐蝕；更嚴(yán)重的是，氯是極毒介質(zhì)，易對環(huán)境造成巨大污染，各國對此都有嚴(yán)格的規(guī)定。因此，如何實現(xiàn)含氯廢棄物的達(dá)標(biāo)排放，是擺在工程設(shè)計工作者面前一個重要課題。根據(jù)目前的環(huán)保要求，國內(nèi)的石油化工行業(yè)產(chǎn)生的廢液廢氣必須有獨立的焚燒單元，而目前國內(nèi)對于含氯廢液廢氣的焚燒處理工藝大多是焚燒后用廢熱鍋爐回收熱量。雖然可以焚燒處理掉廢液廢氣并回收熱量產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益，但是由于大量氯的存在，焚燒產(chǎn)生的煙氣在廢熱鍋爐中回收熱量的同時必然會導(dǎo)致二惡英的大量合成，產(chǎn)生二次污染。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有焚燒工藝中廢熱鍋爐回收熱量時產(chǎn)生的二噁英再合成和環(huán)境污染的缺陷，從而提供一種含氯廢液廢氣焚燒煙氣的急冷新工藝及其裝置，不僅能保證含氯廢液廢氣的充分焚燒處理，同時也能減小煙氣中二惡英的生成量，使焚燒產(chǎn)生的煙氣滿足越來越嚴(yán)格的環(huán)保要求。本發(fā)明提供了一種含氯廢液廢氣焚燒煙氣的急冷工藝，具體包括以下步驟a.焚燒將含氯廢液廢氣送入焚燒塔，在助燃空氣中氧氣的作用下進(jìn)行高溫焚燒，優(yōu)選焚燒溫度為1100-1200°C，高溫焚燒后形成高溫?zé)煔猓瑥U液廢氣中的有機(jī)物被氧化分解成C02、H20、HCl和極微量的Cl2等；b.急冷焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵苯舆M(jìn)入急冷塔，自上而下流動，與急冷水充分接觸換熱，使高溫?zé)煔庠跇O短的降溫時間內(nèi)降低到9(TC以下，優(yōu)選的降溫時間為0.3秒以內(nèi)，高溫?zé)煔庵械腍C1溶于急冷水中形成稀鹽酸，部分急冷水沿急冷水環(huán)管與急冷塔壁間的縫隙在急冷塔的內(nèi)表面形成水膜，使急冷塔的壁面得到了冷卻，稀鹽酸經(jīng)過換熱后作為急冷水循環(huán)使用；作為急冷水循環(huán)使用的稀鹽酸濃度到達(dá)20%后，可以經(jīng)過換熱后輸出裝置進(jìn)行再利用，提高了工藝的經(jīng)濟(jì)效益。c.堿洗急冷后的煙氣進(jìn)入填料塔，在填料塔內(nèi)將堿液作為洗滌液，把煙氣中的殘余的HC1和游離態(tài)的Cl2完全吸收，煙氣溫度被降低到60'C左右。d.排放經(jīng)過處理的干凈煙氣通過煙囪排放到大氣中。在步驟c中，優(yōu)選的堿液為NaOH或NaHC03的水溶液。本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用于上述含氯廢液廢氣焚燒煙氣急冷工藝的裝置，包括含氯廢液廢氣供應(yīng)管路、助燃風(fēng)供應(yīng)管路、焚燒爐、急冷塔、酸液循環(huán)管路、酸液循環(huán)泵、石墨換熱器、急冷水環(huán)管、循環(huán)冷卻水管路、酸液輸出管路、填料塔、堿液罐、堿液循環(huán)泵和煙囪，其中含氯廢液廢氣供應(yīng)管路和助燃風(fēng)供應(yīng)管路分別直接與焚燒爐爐口相連接，焚燒爐末端與急冷塔相連，急冷塔底部與酸液循環(huán)管路相連，酸液循環(huán)管路從急冷塔底部連出后依次設(shè)有酸液循環(huán)泵和石墨換熱器，而后與急冷塔頂部的急冷水環(huán)管相連，酸液循環(huán)管路在石墨換熱器和急冷塔之間引出連接到裝置外的酸液輸出管路，急冷塔中部通過管道與填料塔底部相連，填料塔頂部連接煙囪，填料塔底部連接堿液罐，堿液罐經(jīng)堿液循環(huán)泵連接到填料塔頂部。在上述裝置中，急冷水環(huán)管上的小孔均勻布置，急冷水在壓力作用下進(jìn)入急冷水環(huán)管，再從沿急冷水環(huán)管壁均勻分布的小孔中噴出，從小孔中噴出的水滴呈相扣的錐形水霧分布于煙氣中。本發(fā)明的效果采用本發(fā)明提供的處理含氯廢液廢氣的焚燒急冷新工藝和裝置后，煙氣在急冷塔內(nèi)停留時間極短(含氯等高溫?zé)煔鈴腎IO(TC降到9(TC以下所需時間小于0.3秒)，有效抑制或減少了二噁英的再合成，實現(xiàn)了含氯廢液廢氣的無公害處理，達(dá)到了嚴(yán)格的環(huán)保要求，具有良好的社會效益;同時本發(fā)明還實現(xiàn)了HC1的回收，對煙氣中的HC1的回收效率高達(dá)95%以上，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。圖1為本發(fā)明提供的一種含氯廢液廢氣焚燒煙氣的急冷工藝的工藝流程圖。圖2為本發(fā)明提供的應(yīng)用于含氯廢液廢氣焚燒煙氣急冷工藝的裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖中1.氯廢液廢氣供應(yīng)管路，2.助燃風(fēng)供應(yīng)管路，3.焚燒爐，4.急冷塔，5.酸液循環(huán)管路，6.酸液循環(huán)泵，7.石墨換熱器，8.冷水環(huán)管，9.環(huán)冷卻水管路，10.酸液輸出管路，11.填料塔，12.堿液罐，13.堿液循環(huán)泵，14.煙囪。具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所述的含氯廢液廢氣焚燒煙氣急冷工藝及裝置作進(jìn)一步描述。實施例1如圖2所示，本發(fā)明所述的應(yīng)用于含氯廢液廢氣焚燒煙氣急冷工藝的裝置包含氯廢液廢氣供應(yīng)管路l、助燃風(fēng)供應(yīng)管路2、焚燒爐3、急冷塔4、酸液循環(huán)管路5、酸液循環(huán)泵6、石墨換熱器7、急冷水環(huán)管8、循環(huán)冷卻水管路9、酸液輸出管路IO、填料塔ll、堿液罐12、堿液循環(huán)泵13和煙囪14，其中含氯廢液廢氣供應(yīng)管路1和助燃風(fēng)供應(yīng)管路2分別直接與焚燒爐3爐口相連接，焚燒爐3末端與急冷塔4相連，急冷塔4底部與酸液循環(huán)管路5相連，酸液循環(huán)管路5從急冷塔4底部連出后依次設(shè)有酸液循環(huán)泵6和石墨換熱器7，而后與急冷塔4頂部的急冷水環(huán)管8相連，酸液循環(huán)管路5在石墨換熱器7和急冷塔4之間引出連接到裝置外的酸液輸出管路10，急冷塔4中部通過管道與填料塔11底部相連，填料塔11頂部連接煙囪14，填料塔11底部連接堿液罐12，堿液罐12經(jīng)堿液循環(huán)泵13連接到填料塔11頂部。實施例2如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的含氯廢液廢氣焚燒煙氣急冷工藝，第一步是將含氯廢液廢氣送入到焚燒爐內(nèi)，與助燃空氣中的氧氣在11001200°。的高溫下發(fā)生反應(yīng)，廢液廢氣中的有機(jī)物被氧化分解成C02、H20、HCl和極微量的Cl2等；第二步是焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵苯舆M(jìn)入急冷塔內(nèi)，經(jīng)急冷水環(huán)管內(nèi)噴出的急冷水作用下迅速冷卻到90'C以下；第三步，冷卻后的煙氣進(jìn)入填料塔與堿液逆向接觸發(fā)生反應(yīng)，其中殘余的HC1和游離態(tài)的Cl2被堿液吸收；第四步，干凈的煙氣通過煙囪排出大氣。具體而言，含氯廢液廢氣經(jīng)含氯廢液廢氣供應(yīng)管路1進(jìn)入焚燒爐3的爐頭，和從助燃風(fēng)供應(yīng)管路2進(jìn)入焚燒爐3的爐頭的助燃空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，含氯廢液廢氣中的有機(jī)物在焚燒爐3的爐膛內(nèi)被氧化分解成C02、H20、HCl和極微量的Cl2等，由這些氣體組成的高溫?zé)煔庵苯舆M(jìn)入急冷塔4的頂部，自上而下流動。急冷水環(huán)管8上噴水小孔均勻分布，急冷水通噴水小孔噴入急冷塔4內(nèi)部，在急冷塔4內(nèi)形成分布均勻的錐形水霧，與從焚燒爐3來的高溫?zé)煔庵苯咏佑|，使高溫?zé)煔獾臏囟仍?.3秒內(nèi)降低到9(TC以下，煙氣中的HC1溶于急冷水中形成稀鹽酸；部分急冷水沿急冷水環(huán)管8與急冷塔4壁間的縫隙在急冷塔4的內(nèi)表面形成水膜，使急冷塔4的壁面得到了冷卻。在急冷塔4下部產(chǎn)生的稀鹽酸在酸液循環(huán)泵6的作用下，經(jīng)由酸液循環(huán)管路5經(jīng)過石墨換熱器7換熱冷卻后，進(jìn)入急冷水環(huán)管8，作為急冷水循環(huán)使用。在石墨換熱器7內(nèi)，稀鹽酸和循環(huán)冷卻水間接接觸換熱。當(dāng)稀鹽酸濃度達(dá)到20%后，經(jīng)石墨換熱器7換熱后通過酸液輸出管路10輸出裝置進(jìn)行再利用。冷卻后的煙氣由急冷塔4中部通過管道進(jìn)入填料塔11底部。在填料塔11內(nèi)，煙氣與從堿液罐12由堿液循環(huán)泵13送來的NaOH或NaHC03水溶液逆向接觸發(fā)生反應(yīng)，煙氣中游離態(tài)的Cl2和殘余的HC1與NaOH或NaHC03水溶液發(fā)生反應(yīng)，使煙氣中的Cl2和HCl被徹底去除掉。從填料塔12頂部出來的煙氣經(jīng)煙囪14排出。實驗例同時進(jìn)入焚燒爐的三種焚燒廢液組成如下:1.廢液1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>焚燒后的高溫?zé)煔饨M成如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實驗結(jié)果及分析由上述實驗數(shù)據(jù)可知，經(jīng)過急冷后高溫?zé)煔庵械腍C1的吸收率在99.99%以上，經(jīng)過填料塔吸收后的高溫?zé)煔獠缓琀Cl和Cl2。經(jīng)檢測，二噁英檢測含量遠(yuǎn)小于0.5TEQng/m3，滿足大氣排放要求。權(quán)利要求1.一種含氯廢液廢氣焚燒煙氣的急冷工藝，其特征在于它包括以下步驟a.焚燒將含氯廢液廢氣送入焚燒塔，在助燃空氣中氧氣的作用下進(jìn)行高溫焚燒，形成高溫?zé)煔?，廢液廢氣中的有機(jī)物被氧化分解成CO2、H2O、HCl和極微量的Cl2等；b.急冷焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵苯舆M(jìn)入急冷塔，自上而下流動，與急冷水充分接觸換熱，使高溫?zé)煔庠跇O短的降溫時間內(nèi)降低到90℃以下，高溫?zé)煔庵械腍Cl溶于急冷水中，形成稀鹽酸，稀鹽酸經(jīng)過換熱后作為急冷水循環(huán)使用，當(dāng)稀鹽酸濃度到達(dá)20％后，經(jīng)過換熱后輸出裝置進(jìn)行再利用；c.堿洗急冷后的煙氣進(jìn)入填料塔，在填料塔內(nèi)將堿液作為洗滌液，把煙氣中的殘余的HCl和游離態(tài)的Cl2完全吸收，煙氣溫度被降低到60℃左右。d.排放經(jīng)過處理的干凈煙氣通過煙囪排放到大氣中。2.如權(quán)利要求1所述的含氯廢液廢氣焚燒煙氣的急冷工藝，其特征在于步驟a中的焚燒溫度為1100-1200°C。3.如權(quán)利要求1所述的含氯廢液廢氣焚燒煙氣的急冷工藝，其特征在于步驟b中所述的高溫?zé)煔獾慕禍貢r間為0.3秒以內(nèi)。4.如權(quán)利要求1所述的含氯廢液廢氣焚燒煙氣的急冷工藝，其特征在于步驟c中的堿液為NaOH或NaHC03的水溶液。5.—種應(yīng)用于權(quán)利要求1的含氯廢液廢氣焚燒煙氣的處理裝置，其特征在于它包含氯廢液廢氣供應(yīng)管路(1)、助燃風(fēng)供應(yīng)管路(2)、焚燒爐(3)、急冷塔(4)、酸液循環(huán)管路(5)、酸液循環(huán)泵(6)、石墨換熱器(7)、急冷水環(huán)管(8)、循環(huán)冷卻水管路(9)、酸液輸出管路(10)、填料塔(11)、堿液罐(12)、堿液循環(huán)泵(13)和煙囪(14)，其中含氯廢液廢氣供應(yīng)管路(1)和助燃風(fēng)供應(yīng)管路(2)分別直接與焚燒爐(3)爐口相連接，焚燒爐(3)末端與急冷塔(4)相連，急冷塔(4)底部與酸液循環(huán)管路(5)相連，酸液循環(huán)管路(5)從急冷塔(4)底部連出后依次設(shè)有酸液循環(huán)泵(6)和石墨換熱器(7)，而后與急冷塔(4)頂部的急冷水環(huán)管(8)相連，酸液循環(huán)管路(5)在石墨換熱器(7)和急冷塔(4)之間引出連接到裝置外的酸液輸出管路(10)，急冷塔(4)中部通過管道與填料塔(11)底部相連，填料塔(11)頂部連接煙囪(14)，填料塔(11)底部連接堿液罐(12)，堿液罐(12)經(jīng)堿液循環(huán)泵(13)連接到填料塔(11)頂部。6.如權(quán)利要求5所述的含氯廢液廢氣焚燒煙氣的處理裝置，其特征在于急冷塔(4)內(nèi)的急冷水環(huán)管(8)上的小孔均勻布置，急冷水在壓力作用下進(jìn)入急冷水環(huán)管(8)，再從沿急冷水環(huán)管(8)壁均勻分布的小孔中噴出，從小孔中噴出的水滴呈相扣的錐形水霧分布于煙氣中。全文摘要本發(fā)明涉及一種含氯廢液廢氣焚燒煙氣急冷工藝及其裝置，該工藝將含氯廢液/廢氣送入到焚燒爐內(nèi)，在焚燒爐內(nèi)與充足的氧氣作用下發(fā)生反應(yīng)，其中的有機(jī)物被氧化分解成為CO<sub>2</sub>、H<sub>2</sub>O、HCl和極微量的Cl<sub>2</sub>等，高溫?zé)煔庵苯舆M(jìn)入急冷塔，在冷卻水的作用下迅速冷卻到90℃以下，隨后在進(jìn)入填料塔進(jìn)行堿洗后通過煙囪排出大氣。該設(shè)備主要包括焚燒爐，焚燒爐與廢液/廢氣供應(yīng)系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)和助燃風(fēng)系統(tǒng)連接，焚燒爐尾部還直接與急冷塔連接，急冷塔靠冷卻水環(huán)噴出稀鹽酸對煙氣進(jìn)行冷卻并吸收煙氣中的HCl；急冷塔與填料塔堿吸收系統(tǒng)相連。本發(fā)明能夠有效減少二噁英的生成，滿足了環(huán)保和節(jié)能的要求。文檔編號F23G7/04GK101634453SQ20091016967公開日2010年1月27日申請日期2009年8月31日優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日發(fā)明者侯鳳云,安兵濤,崔曉蘭,軍王,賀國恒,鄭全軍申請人:北京航天動力研究所;北京航天石化技術(shù)裝備工程公司