一種處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，包括爐體和設(shè)置在爐體頂部的爐蓋，爐體上部設(shè)置有點(diǎn)火器和火焰檢測(cè)器，爐體下部設(shè)置有水封口和人孔，爐體底部設(shè)置有氣體出口，爐蓋一側(cè)設(shè)置有低壓空氣進(jìn)口，爐蓋中心呈同心圓分布從內(nèi)到外依次設(shè)置有廢液進(jìn)料管、廢氣進(jìn)料管和燃料進(jìn)料管，廢液進(jìn)料管上設(shè)置有空氣進(jìn)口，廢液進(jìn)料管底部設(shè)置有廢液霧化噴射器，爐蓋內(nèi)設(shè)置有與低壓空氣進(jìn)口對(duì)應(yīng)的旋流板。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、安全性和穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)的的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢液廢氣焚燒裝置，具體涉及一種處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐。
【背景技術(shù)】
[0002]美國(guó)和西歐在廢棄物無害化、資源化處理方面處于世界領(lǐng)先水平。從20世紀(jì)60年代開始，美國(guó)化工及相關(guān)行業(yè)開始嘗試焚燒工業(yè)廢棄物，如陶氏化學(xué)公司、杜邦公司等興建了一批回轉(zhuǎn)窯焚燒爐，約翰鋅業(yè)公司和熱能研究與工程公司等相繼建成液體噴射爐。總的來說，國(guó)外渦流式焚燒爐被廣泛用于危險(xiǎn)廢棄物處理，占焚燒爐總量的50%左右。
[0003]近年來，隨著人們對(duì)環(huán)保的關(guān)注越來越高，國(guó)內(nèi)也有不少科研究院所和企業(yè)致力于廢液焚燒技術(shù)的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。文獻(xiàn)中報(bào)道的焚燒爐有十多座，集中在石化、制藥、食品和農(nóng)藥等行業(yè)。這些焚燒爐的爐型主要是噴射爐和流化床兩類，存在容量較小的缺陷，且大多用油或煤助燃，許多焚燒爐都配有余熱鍋爐，焚燒高鹽廢液時(shí)，受熱面積灰結(jié)渣嚴(yán)重，影響焚燒爐正常運(yùn)行。
[0004]隨著我國(guó)氟化工行業(yè)的快速發(fā)展，含氟氯廢液廢氣的處置成了行業(yè)急需解決的問題。含氟氯廢液廢氣成份比較復(fù)雜，屬于高沸物、高毒、高腐蝕性質(zhì)的工業(yè)廢棄物，適合采用渦流式焚燒爐處理。但現(xiàn)有渦流式焚燒爐用于含氟氯廢液廢氣處理時(shí)，存在容量過小，爐內(nèi)煙氣停留時(shí)間和湍流混合強(qiáng)度等運(yùn)行參數(shù)低，生成有害不完全燃燒產(chǎn)物的可能性增大，影響焚燒爐運(yùn)行的安全性的不足；同時(shí)，現(xiàn)有渦流式焚燒爐用于含氟氯廢液廢氣處理時(shí)，不能有效防止含氟氯廢液廢氣中的HF、HCl的腐蝕，爐體易被腐蝕，導(dǎo)致渦流式焚燒爐不能穩(wěn)定運(yùn)行，使用壽命短；另外現(xiàn)有渦流式焚燒爐對(duì)廢液廢氣成份變化的適應(yīng)性較差，燃料消耗量高，余熱利用效率較低，經(jīng)濟(jì)性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、安全性和穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)的處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐。
[0006]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:一種處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，包括爐體和設(shè)置在所述的爐體頂部的爐蓋，所述的爐體上部設(shè)置有點(diǎn)火器和火焰檢測(cè)器，所述的爐體下部設(shè)置有水封口和人孔，所述的爐體底部設(shè)置有氣體出口，所述的爐蓋一側(cè)設(shè)置有低壓空氣進(jìn)口，所述的爐蓋中心呈同心圓分布從內(nèi)到外依次設(shè)置有廢液進(jìn)料管、廢氣進(jìn)料管和燃料進(jìn)料管，所述的廢液進(jìn)料管上設(shè)置有空氣進(jìn)口，所述的廢液進(jìn)料管底部設(shè)置有廢液霧化噴射器，所述的爐蓋內(nèi)設(shè)置有與所述的低壓空氣進(jìn)口對(duì)應(yīng)的旋流板。
[0007]進(jìn)一步的:
[0008]所述的旋流板數(shù)目?jī)?yōu)選為5?10只。
[0009]所述的旋流板優(yōu)選與渦流式焚燒爐縱向中心線呈10?40°夾角。[0010]所述的爐體從外至內(nèi)依次由耐酸涂料層、隔熱耐火保溫層和耐磨耐火耐腐層組成。
[0011]所述的耐酸涂料層厚度優(yōu)選為1.5?3.5mm
[0012]所述的隔熱耐火保溫層和耐磨耐火耐腐層優(yōu)選由耐火磚按大磚公母榫槽磚型拼裝而成。
[0013]所述的耐火磚厚度優(yōu)選為110?120mm
[0014]所述的隔熱耐火保溫層的耐火磚材料優(yōu)選白剛玉或鉻剛玉或鋯剛玉。
[0015]所述的耐磨耐火耐腐層耐火磚材料優(yōu)選莫來石或氧化鋯。
[0016]所述的爐體上還設(shè)置有兩支或兩支以上的溫度計(jì)。
[0017]本發(fā)明的處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，爐體從外至內(nèi)依次由耐酸涂料層、隔熱耐火保溫層和耐磨耐火耐腐層組成。其中隔熱耐火保溫層和耐磨耐火耐腐層優(yōu)選由耐火磚按大磚公母榫槽磚型拼裝而成，消除了普通渦流式焚燒爐在冷熱急變的情況下磚縫眾多，易收縮引起的坍塌的缺陷。同時(shí)耐火磚選用含有鉻、鋯元素的剛玉磚，耐酸涂料層采用氟碳涂料，能有效防止含氟氯廢液廢氣中的HF、HCl的腐蝕，有效提高了對(duì)氟氯元素的侵蝕，避免爐體腐蝕，延長(zhǎng)了渦流式焚燒爐的使用壽命。本發(fā)明的處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐提高了含氟氯廢液廢氣在爐子高溫區(qū)的有效停留時(shí)間，減少了熱能損失，極大地提高了爐體的熱效率，明顯提高了設(shè)備的節(jié)能作用，使廢液廢氣能完全分解。
[0018]本發(fā)明的渦流式焚燒爐采用的廢液霧化噴射器能有效防止堵塞，提高霧化質(zhì)量和均勻度，含氟氯廢液經(jīng)廢液霧化噴射器均勻噴射入爐內(nèi)，含氟氯廢液噴霧場(chǎng)與燃油或燃?xì)馊紵亓鲄^(qū)相互作用，促進(jìn)摻混加快廢液的蒸發(fā)和分解速度；廢液進(jìn)料管、廢氣進(jìn)料管和燃料進(jìn)料管單獨(dú)設(shè)立，互不干擾，含氟氯廢氣是從廢液進(jìn)料管與廢氣進(jìn)料管形成的環(huán)隙進(jìn)入爐內(nèi)，能使氣體均勻、緩慢地通過垂直的高溫火焰，避免氣柱進(jìn)氣方式時(shí)由于局部動(dòng)力過大形成低溫區(qū)的問題，從而使含氟氯廢液經(jīng)霧化后和由環(huán)隙進(jìn)入的含氟氯廢氣，及由燃料進(jìn)口管進(jìn)入的燃料整流后均勻地通過燃燒產(chǎn)生的高溫區(qū)間，達(dá)到完全焚燒的目的。渦流式焚燒爐處理含氟氯廢液廢氣后產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^氣體出口排出，經(jīng)過廢氣循環(huán)吸收系統(tǒng)回收，制成成品氫氟酸，未吸收的尾氣達(dá)標(biāo)排入大氣。
[0019]本發(fā)明中低壓空氣經(jīng)低壓空氣進(jìn)口通過旋流板作用后以渦流方式進(jìn)入渦流式焚燒爐內(nèi)，可形成較大燃?xì)饣亓鲄^(qū)，提高火焰穩(wěn)定性，增強(qiáng)爐膛內(nèi)部的湍流度，使霧化后的含氟氯廢液廢氣充分與高溫火焰形成湍流，進(jìn)而充分燃燒，徹底消除有害不完全燃燒產(chǎn)物影響焚燒爐安全運(yùn)行的不足。
[0020]本發(fā)明的渦流式焚燒爐的爐體上設(shè)置有溫度計(jì)，能有效控制溫度及爐溫變化情況，保證含氟氯廢液廢氣焚燒完全。溫度可單獨(dú)或同時(shí)設(shè)置在渦流式焚燒上部、中部、下部。渦流式焚燒爐出口設(shè)有水封安全裝置，防止誤操作時(shí)對(duì)人和設(shè)備的損害。渦流式焚燒爐設(shè)有火焰探測(cè)器，易于判斷焚燒爐是否正常燃燒，一旦熄火，保證燃料(助燃油或天然氣或煤氣)第一時(shí)間切斷，防止可燃?xì)怏w達(dá)到爆炸極限，進(jìn)一步提高了渦流式焚燒爐的安全性。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:
[0022]1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高，能單獨(dú)或同時(shí)焚燒處理含氟氯廢液或廢氣，使廢液廢氣充分與高溫火焰形成湍流，進(jìn)而充分燃燒，處理后得到的尾氣可達(dá)標(biāo)排放；
[0023]2、安全性和穩(wěn)定性好，能有效控制溫度及爐溫變化情況，保證含氟氯廢液廢氣焚燒完全，徹底消除了有害不完全燃燒產(chǎn)物影響焚燒爐安全運(yùn)行的不足；同時(shí)能防止誤操作時(shí)對(duì)人和設(shè)備的損害，防止可燃?xì)怏w達(dá)到爆炸極限；
[0024]3、使用壽命長(zhǎng)，安全穩(wěn)定運(yùn)行壽命達(dá)7年以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的渦流式焚燒爐結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明的渦流式焚燒爐的爐蓋結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明的渦流式焚燒爐的耐火磚磚型拼裝結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖中:爐體I，耐酸涂料層2，隔熱耐火保溫層3，耐磨耐火耐腐層4，水封口 5，人孔6，氣體出口 7，點(diǎn)火器8，溫度計(jì)9，火焰檢測(cè)器10，爐蓋11，低壓空氣進(jìn)口 12，廢液進(jìn)料管13，空氣進(jìn)口 14，廢氣進(jìn)料管15，燃料進(jìn)料管16，廢液霧化噴射器17，旋流板18。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0030]實(shí)施例1
[0031]一種處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，包括爐體I和爐體I頂部的爐蓋11，爐體I上部設(shè)置有點(diǎn)火器8和火焰檢測(cè)器10，爐體I下部設(shè)置有水封口 5和人孔6，爐體I底部設(shè)置有氣體出口 7，爐蓋11 一側(cè)設(shè)置有低壓空氣進(jìn)口 12，爐蓋11中心呈同心圓分布從內(nèi)到外依次設(shè)置有廢液進(jìn)料管13、廢氣進(jìn)料管15和燃料進(jìn)料管16，廢液進(jìn)料管15上設(shè)置有空氣進(jìn)口 14，廢液進(jìn)料管15底部設(shè)置有廢液霧化噴射器17 (型號(hào)FP-Ol，衢州市立鑫機(jī)械設(shè)備廠)，爐蓋11內(nèi)環(huán)繞燃料進(jìn)料管16等間距設(shè)置有五只與低壓空氣進(jìn)口 12對(duì)應(yīng)的旋流板18，旋流板18與渦流式焚燒爐縱向中心線呈40°夾角，爐體I上部、中部、下部分別設(shè)置有數(shù)目為兩支、四支、兩支的溫度計(jì)9。爐體從外至內(nèi)依次由耐酸涂料層2(厚度1.5mm)、隔熱耐火保溫層3和耐磨耐火耐腐層4組成。隔熱耐火保溫層3和耐磨耐火耐腐層4由耐火磚(厚度為100mm)按大磚公母榫槽磚型拼裝而成。磚縫采用鉻剛玉耐火膠泥粘結(jié),膨脹縫采用含鋯高鋁陶瓷纖維氈。隔熱耐火保溫層3的耐火磚材料選自白剛玉。耐磨耐火耐腐層4耐火磚材料選自莫來石。
[0032]實(shí)施例2
[0033]一種處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，包括爐體I和爐體I頂部的爐蓋11，爐體I上部設(shè)置有點(diǎn)火器8和火焰檢測(cè)器10，爐體I下部設(shè)置有水封口 5和人孔6，爐體I底部設(shè)置有氣體出口 7，爐蓋11 一側(cè)設(shè)置有低壓空氣進(jìn)口 12，爐蓋11中心呈同心圓分布從內(nèi)到外依次設(shè)置有廢液進(jìn)料管13、廢氣進(jìn)料管15和燃料進(jìn)料管16，廢液進(jìn)料管15上設(shè)置有空氣進(jìn)口 14，廢液進(jìn)料管15底部設(shè)置有廢液霧化噴射器17 (型號(hào)FP-Ol，衢州市立鑫機(jī)械設(shè)備廠)，爐蓋11內(nèi)環(huán)繞燃料進(jìn)料管16等間距設(shè)置有七只與低壓空氣進(jìn)口 12對(duì)應(yīng)的旋流板18，旋流板18與渦流式焚燒爐縱向中心線呈30°夾角，爐體I上部、中部、下部分別設(shè)置有數(shù)目為兩支、三支、一支的溫度計(jì)9。爐體從外至內(nèi)依次由耐酸涂料層2(厚度2_)、隔熱耐火保溫層3和耐磨耐火耐腐層4組成。隔熱耐火保溫層3和耐磨耐火耐腐層4由耐火磚(厚度為105mm)按大磚公母榫槽磚型拼裝而成。磚縫采用鉻剛玉耐火膠泥粘結(jié),膨脹縫采用含鋯高鋁陶瓷纖維氈。隔熱耐火保溫層3的耐火磚材料選自鉻剛玉。耐磨耐火耐腐層4耐火磚材料選自莫來石。
[0034]實(shí)施例3
[0035]一種處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，包括爐體I和爐體I頂部的爐蓋11，爐體I上部設(shè)置有點(diǎn)火器8和火焰檢測(cè)器10，爐體I下部設(shè)置有水封口 5和人孔6，爐體I底部設(shè)置有氣體出口 7，爐蓋11 一側(cè)設(shè)置有低壓空氣進(jìn)口 12，爐蓋11中心呈同心圓分布從內(nèi)到外依次設(shè)置有廢液進(jìn)料管13、廢氣進(jìn)料管15和燃料進(jìn)料管16，廢液進(jìn)料管15上設(shè)置有空氣進(jìn)口 14，廢液進(jìn)料管15底部設(shè)置有廢液霧化噴射器17 (型號(hào)FP-Ol，衢州市立鑫機(jī)械設(shè)備廠)，爐蓋11內(nèi)環(huán)繞燃料進(jìn)料管16等間距設(shè)置有八只與低壓空氣進(jìn)口 12對(duì)應(yīng)的旋流板18，旋流板18與渦流式焚燒爐縱向中心線呈20°夾角，爐體I上部、中部、下部分別設(shè)置有數(shù)目為一支、四支、一支的溫度計(jì)9。爐體從外至內(nèi)依次由耐酸涂料層2(厚度3_)、隔熱耐火保溫層3和耐磨耐火耐腐層4組成。隔熱耐火保溫層3和耐磨耐火耐腐層4由耐火磚(厚度為IlOmm)按大磚公母榫槽磚型拼裝而成。磚縫采用鉻剛玉耐火膠泥粘結(jié),膨脹縫采用含鋯高鋁陶瓷纖維氈。隔熱耐火保溫層3的耐火磚材料選自鋯剛玉。耐磨耐火耐腐層4耐火磚材料選自氧化錯(cuò)。
[0036]實(shí)施例4
[0037]一種處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，包括爐體I和爐體I頂部的爐蓋11，爐體I上部設(shè)置有點(diǎn)火器8和火焰檢測(cè)器10，爐體I下部設(shè)置有水封口 5和人孔6，爐體I底部設(shè)置有氣體出口 7，爐蓋11 一側(cè)設(shè)置有低壓空氣進(jìn)口 12，爐蓋11中心呈同心圓分布從內(nèi)到外依次設(shè)置有廢液進(jìn)料管13、廢氣進(jìn)料管15和燃料進(jìn)料管16，廢液進(jìn)料管15上設(shè)置有空氣進(jìn)口 14，廢液進(jìn)料管15底部設(shè)置有廢液霧化噴射器17 (型號(hào)FP-Ol，衢州市立鑫機(jī)械設(shè)備廠)，爐蓋11內(nèi)環(huán)繞燃料進(jìn)料管16等間距設(shè)置有十只與低壓空氣進(jìn)口 12對(duì)應(yīng)的旋流板18，旋流板18與渦流式焚燒爐縱向中心線呈10°夾角，爐體I上部、中部、下部分別設(shè)置有數(shù)目為一支、兩支、一支的溫度計(jì)9。爐體從外至內(nèi)依次由耐酸涂料層2(厚度3.5_)、隔熱耐火保溫層3和耐磨耐火耐腐層4組成。隔熱耐火保溫層3和耐磨耐火耐腐層4由耐火磚(厚度為120mm)按大磚公母榫槽磚型拼裝而成。磚縫采用鉻剛玉耐火膠泥粘結(jié),膨脹縫采用含鋯高鋁陶瓷纖維氈。隔熱耐火保溫層3的耐火磚材料選自白剛玉。耐磨耐火耐腐層4耐火磚材料選自氧化錯(cuò)。
[0038]工作流程為:低壓空氣按一定的流量經(jīng)低壓空氣進(jìn)口 12通過旋流板18作用后以渦流方式進(jìn)入渦流式焚燒爐內(nèi)，燃料通過燃料進(jìn)口管16經(jīng)點(diǎn)火器8點(diǎn)著，火焰探測(cè)器10探測(cè)點(diǎn)火成功。渦流式焚燒爐經(jīng)過一定的時(shí)間，通過溫度計(jì)9觀察，當(dāng)升溫至1000?1350°C后，含氟氯廢液按一定流量通入廢液進(jìn)料管13與經(jīng)空氣進(jìn)口 14通入的空氣混合，經(jīng)廢液霧化噴射器17霧化后均勻噴入渦流式焚燒爐內(nèi)；含氟氯廢氣按一定流量從廢液進(jìn)料管13與廢氣進(jìn)料管15形成的環(huán)隙均勻、緩慢地進(jìn)入爐內(nèi)，廢液噴霧場(chǎng)與燃料燃燒回流區(qū)相互作用，促進(jìn)摻混，加快廢液的蒸發(fā)和分解速度，從而使含氟氯廢液經(jīng)霧化后和由環(huán)隙進(jìn)入的含氟氯廢氣，及由燃料進(jìn)口管16進(jìn)入的燃料整流后均勻地通過燃燒產(chǎn)生的高溫區(qū)間，達(dá)到完全焚燒的目的。經(jīng)渦流式焚燒爐處理含氟氯廢液廢氣后產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^氣體出口 7排出，經(jīng)過廢氣循環(huán)吸收系統(tǒng)回收，制成成品氫氟酸，未吸收的尾氣達(dá)標(biāo)排入大氣。
【權(quán)利要求】
1.一種處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，包括爐體和設(shè)置在所述的爐體頂部的爐蓋，所述的爐體上部設(shè)置有點(diǎn)火器和火焰檢測(cè)器，所述的爐體下部設(shè)置有水封口和人孔，所述的爐體底部設(shè)置有氣體出口，所述的爐蓋一側(cè)設(shè)置有低壓空氣進(jìn)口，其特征在于所述的爐蓋中心呈同心圓分布從內(nèi)到外依次設(shè)置有廢液進(jìn)料管、廢氣進(jìn)料管和燃料進(jìn)料管，所述的廢液進(jìn)料管上設(shè)置有空氣進(jìn)口，所述的廢液進(jìn)料管底部設(shè)置有廢液霧化噴射器，所述的爐蓋內(nèi)設(shè)置有與所述的低壓空氣進(jìn)口對(duì)應(yīng)的旋流板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，其特征在于所述的旋流板數(shù)目為5?10只。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，其特征在于所述的旋流板與渦流式焚燒爐縱向中心線呈10?40°夾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，其特征在于所述的爐體從外至內(nèi)依次由耐酸涂料層、隔熱耐火保溫層和耐磨耐火耐腐層組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，其特征在于所述的耐酸涂料層厚度為1.5?3.5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，其特征在于所述的隔熱耐火保溫層和耐磨耐火耐腐層由耐火磚按大磚公母榫槽磚型拼裝而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，其特征在于所述的耐火磚厚度為110?120mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，其特征在于所述的隔熱耐火保溫層的耐火磚材料選自白剛玉或鉻剛玉或鋯剛玉。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，其特征在于所述的耐磨耐火耐腐層耐火磚材料選自莫來石或氧化鋯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理含氟氯廢液廢氣的渦流式焚燒爐，其特征在于所述的爐體上還設(shè)置有兩支或兩支以上的溫度計(jì)。
【文檔編號(hào)】F23G7/00GK103727545SQ201310724511
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】王明明, 洪江永, 張國(guó)亮, 鄒平, 孟慶文, 王靜, 焦艷虎, 巫國(guó)雄, 金開悅, 任慧芳 申請(qǐng)人:浙江巨圣氟化學(xué)有限公司