農藥廢渣流化床焚燒工藝及焚燒裝置的制作方法

專利名稱：農藥廢渣流化床焚燒工藝及焚燒裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及工業有機廢棄物減量化、無害化和資源化技術，具體涉及一 種農藥廢渣流化床焚燒工藝及焚燒裝置。 爾孜不
隨著農藥的廣泛施用，農藥行業得到迅猛的發展。農藥廠迅速擴建和生 產規模的迅猛擴大，使農藥廢渣的產量也與日倶增。農藥廢渣對環境造成日 益嚴重的污染，控制農藥廢渣污染已成為社會廣泛關注的熱點問題。我國是 農藥生產大國，這些問題的存在嚴重影響了我國農藥工業的進一歩發展，妨 礙了農藥工業整體技術水平和企業核心競爭力的提高。而如何尋找并實現高 效、實用、低成本的含鹽廢液廢渣產業化處理工藝替代目前的處理工藝成為 農藥行業企業生存和發展的瓶頸。
農藥行業產生的廢渣主要成分為C、 H、 O、 N等組成的有機化合物，表 觀似瀝青。在高溫時呈粘糊狀，但當溫度降低到9(TC時，凝固成瀝青狀的脆 性固體。具有有機物高(COD高達幾萬至幾十萬mg/L)、毒性大、難生物降 解等特點，而現有的生物法和物理化學法兩大類處理方法在工程的實際運行 過程中都不能達到令人滿意的效果，且運行費用高，投資大。這類工業廢物 的處理和處置一直是人們頭疼的問題，目前具體方式有填埋、鋪路等。但填 埋會占用大量土地，而鋪路則由于廢渣中的有機成分比較復雜，會釋放出大 量的有機氣體，長期對環境不利。相比而言，焚燒則更能使其減量化、無害 化和資源化。焚燒后剩余灰的體積不到原物料體積的10%，焚燒過程中廢渣 中有毒有害的有機物被徹底氧化分解，農藥廢渣的熱值和煙煤差不多，焚燒 不僅不需要輔助燃料，而且可回收其熱量。因此，焚燒可作為一種高效可行 的方法而推廣。
固體廢渣焚燒爐型和方式有很多，鏈條爐、爐排爐和回轉窯等都被廣泛 應用于固體物料的焚燒，但是對于農藥廢渣，由于其特殊的物性，在溫度超 過9(TC時就會軟化，超過200。C時呈熔融態，加入在以上爐型中會發生熔融 流淌，粘結堵塞的問題。

發明內容
本發明的目的在于提供一種可確保農藥廢渣的徹底焚燒，防止二次污染， 實現廢物的無害化和資源化的農藥廢渣流化床焚燒工藝及焚燒裝置。 本發明所述的一種農藥廢渣流化床焚燒工藝，其包括如下步驟
(1) 將農藥廢渣送入焚燒裝置進行焚燒，采用平均粒徑在0.5mm lmm 的石英砂或河砂作惰性床料，焚燒裝置內溫度在900 950°C，壓力在_100 —200Pa;
(2) 然后將歩驟(1)燃燒產生的煙氣送入廢熱鍋爐進行熱量交換，降 溫至300。C以下；
(3) 將步驟(2)冷卻后的煙氣與水接觸，HC1溶于水形成鹽酸溶液， 煙氣中殘余的HC1和Cl2通過堿液吸收，最后將達到國家環保標準的煙氣排 入大氣。
如上所述的一種農藥廢渣流化床焚燒工藝，其在步驟(1)對農藥廢渣進 行焚燒時，采用分級送風方法，即一次風從焚燒爐底部送入焚燒爐內，二次 風從焚燒爐下部送入焚燒爐內， 一次風和二次風的風速在3 7m/s。
如上所述的一種農藥廢渣流化床焚燒工藝，其步驟(3)所述的采用的堿 液重量百分比濃度為5%。
本發明所述的一種農藥廢渣流化床焚燒裝置，其包括流化床焚燒爐本體， 焚燒爐本體的上部為稀相焚燒區，在稀相焚燒區上方設有防爆門，以及氨水 噴槍；焚燒爐本體的下部為密相焚燒區，給料口管道設在密相焚燒區處；在 密相焚燒區下部設有布風板，布風板的下部為風室，在風室的側面設有一次 風口，在密相焚燒區底端設有排渣管；在焚燒爐本體內從密相焚燒區至稀相 焚燒區間隔布置多組冷卻水噴槍；焚燒爐本體頂部與旋風分離器的上部相連 通，旋風分離器中間設有中心筒，中心筒頂部和尾部煙道頂部相連；旋風分 離器底部與焚燒爐本體的密相焚燒區之間通過返料器相連通。
如上所述的一種農藥廢渣流化床焚燒裝置，其在焚燒爐本體的密相焚燒 區還設有二次風母管，二次風母管上分別引出若干個上二次風管和若干個下 二次風管。如上所述的一種農藥廢渣流化床焚燒裝置，其在給料口管道上部還設有 冷卻風口，下部還設有播料風口。
如上所述的一種農藥廢渣流化床焚燒裝置，其所述的上二次風管有3個; 所述的下二次風管有2個；所述的冷卻水噴槍有5組。
本發明的效果在于采用本發明提供的農藥廢渣流化床焚燒工藝及焚燒 裝置，固體顆粒在流化床內的停留時間可以高達數小時，燃燒效率大于99%， 適合于煤炭、城市生活垃圾、污泥和工業固體廢棄物等多種不同燃料的高效 低污染燃燒。本發明可確保農藥廢渣的徹底焚燒，防止二次污染，實現廢物 的無害化和資源化，充分發揮流化床焚燒工藝的優越性；有效解決農藥廢渣
生物和物理化學方法不能徹底處理的缺陷，為農藥廢渣的處理提供一種新的 選擇。本發明具有良好的社會效益、環境效益和經濟效益，并具有很好的推 廣和應用前景。


圖1為本發明所采用的農藥廢渣循環流化床焚燒系統圖； 圖中1.防爆門；2.焚燒爐本體；3.冷卻水噴槍；4. 二次風母管； 5.給料口管道；6.播料風口； 7.上二次風管；8.下二次風管；9.冷卻風 口； 10.布風板；11.風室；12. —次風口； 13.排渣管；14.返料器；15.旋 風分離器；16.氨水噴槍；17.尾部煙道；18.廢熱鍋爐；19.急冷塔；20.儲 酸罐；21.工業水；22.酸液泵；23.循環冷卻水；24.石墨換熱器；25.堿
液罐；26. NaOH溶液；27.堿液泵；28.填料塔；29.引風機；30.煙囪。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明所述的一種農藥廢渣流化床焚燒裝置，其包括流化
床焚燒爐本體2，焚燒爐本體2的上部為稀相焚燒區，在稀相焚燒區上方設 有防爆門1，以及氨水噴槍16。氨水噴槍16向焚燒爐內噴入氨水實現爐內脫 硝，減小焚燒中NOx的生成
焚燒爐本體2的下部為密相焚燒區，給料口管道5設在密相焚燒區處， 在給料口管道5上部還設有冷卻風口 9，下部還設有播料風口 6。在密相焚燒 區下部設有布風板10，布風板10的下部為風室11，在風室11的側面設有一 次風口 12，在密相焚燒區底端設有排渣管13。在焚燒爐本體2的密相焚燒區還設有二次風母管4， 二次風母管4上分別引出3個上二次風管7和2個下 二次風管8。
焚燒爐本體2頂部與旋風分離器15的上部相連通，旋風分離器15中間 設有中心筒，中心筒頂部和尾部煙道17頂部相連。旋風分離器15底部與焚 燒爐本體2的密相焚燒區之間通過返料器14相連通。
在焚燒爐本體2內從密相焚燒區至稀相焚燒區間隔布置5組冷卻水噴槍
本發明所述的農藥廢渣流化床焚燒工藝包括如下歩驟
(1) 將農藥廢渣送入焚燒爐進行焚燒，采用平均粒徑在0.5mm lmm 的石英砂或河砂作惰性床料，焚燒爐內溫度在900 950°C，壓力在一100 一200Pa。在對農藥廢渣進行焚燒時，采用分級送風方法，即一次風從焚燒爐 底部送入焚燒爐內，二次風從焚燒爐下部送入焚燒爐內， 一次風和二次風的 風速在3 7m/s
(2) 然后將步驟(1)燃燒產生的煙氣送入廢熱鍋爐進行熱量交換，降 溫至300"C以下；
(3) 將步驟(2)冷卻后的煙氣與水接觸，HC1溶于水形成鹽酸溶液， 煙氣中殘余的HC1和Cl2通過5wtn/。氫氧化鈉堿液吸收，最后將達到國家環保
標準的煙氣排入大氣。
下面結合附圖1和具體實施例對本發明所述的農藥廢渣流化床焚燒工藝 作進一步描述。
焚燒爐采用平均粒徑0.8mm左右的石英砂或河砂作惰性床料，農藥廢渣 由給料口管道5加入焚燒爐的密相焚燒區，針對農藥廢渣受熱即軟化的特殊 性，在焚燒爐的給料口管道5上部加設冷卻風口 9，同時在給料口管道5下 部增設播料風口 6。農藥廢渣在焚燒爐本體的密相焚燒區和稀相焚燒區燃燒， 通過5組工業冷卻水噴槍3向爐膛內適量噴水，將爐膛內溫度控制在950°C 左右，燃燒過程中產生的爐渣由爐底排渣管13排出。
一次風經風室11和布風板10送入焚燒爐2內，流化風速控制在5m/s 左右，二次風經設在密相焚燒區的上二次風管7和下二次風管8分別噴入焚 燒爐內，保證廢熱鍋爐18出口煙氣中的氧含量在8 10%。焚燒爐頂負壓保持在一150Pa左右。
燃燒產生的高溫煙氣經旋風分離器15分離后，大顆粒經由返料器14送 回爐內繼續燃燒，煙氣通過尾部煙道17進入廢熱鍋爐18進行換熱，降溫至 30(TC以下后進入急冷塔19。
煙氣由急冷塔19下部進入，與從急冷塔19上部噴下來的稀鹽酸接觸換 熱，同時煙氣中的HC1氣體大量被吸收掉。急冷塔19中的稀鹽酸自流回儲酸 罐20中，與補充的工業水21混合后由酸液泵22送入到石墨換熱器24，在 石墨換熱器24中與循環冷卻水23換熱后送到急冷塔19內循環利用。被冷卻 后的煙氣從急冷塔19頂部進入填料塔28。
煙氣從填料塔28底部進入塔內，在填料層與堿液泵27送來的堿液發生 中和反應，煙氣中殘余的HCl和Cl2被徹底吸收掉。吸收液回流到堿液罐27， 與界區外送來的NaOH溶液26混合后由堿液泵27送到填料塔循環使用。經 填料塔28進行堿洗吸收后的煙氣，達到國家環保標準的要求，經由引風機 29和煙囪30排入大氣。
本發明的焚燒方法采用分級送風技術 一次風通過密相區底部的布風板 送入爐內，在保證床料良好流化的同時為農藥廢渣的焚燒提供足夠的空氣。 為防止在焚燒爐點火和正常運行過程中燒壞布風板，本發明以循環冷卻水作 為布風板的冷卻介質。二次風布置在稀相區下部，分為上二次風和下二次風 分別噴入爐內，保證了揮發份和飛離密相區的殘碳顆粒的充分燃燒，分級燃 燒還可有效抑制NOx的生成和排放。
本發明中與流化床本體相連的旋風分離器對煙氣中的細顆粒有一定的分 離作用，可在一定程度上減少煙氣含塵量，分離下來的大顆粒廢渣經由分離 器下部相連的返料器送回到爐膛內繼續焚燒。
本發明的急冷塔用于冷卻從廢熱鍋爐出來的煙氣，同時吸收煙氣中含有 的HC1，在急冷塔內，煙氣和稀鹽酸水相向而行，互相接觸換熱，同時煙氣 中的HC1氣體大量被吸收掉。本發明的填料塔主要用于吸收急冷塔出來的煙 氣中殘余的HCl和Cl2，經填料塔進行堿洗吸收后的煙氣，達到國家環保標準 的要求后排入大氣。
權利要求
1.一種農藥廢渣流化床焚燒工藝，其特征在于，該工藝包括如下步驟(1)將農藥廢渣送入焚燒裝置進行焚燒，采用平均粒徑在0.5mm～1mm的石英砂或河砂作惰性床料，焚燒裝置內溫度在900～950℃，壓力在-100～-200Pa；(2)然后將步驟(1)燃燒產生的煙氣送入廢熱鍋爐進行熱量交換，降溫至300℃以下；(3)將步驟(2)冷卻后的煙氣與水接觸，HCl溶于水形成鹽酸溶液，煙氣中殘余的HCl和Cl2通過堿液吸收，最后將達到國家環保標準的煙氣排入大氣。
2. 根據權利要求1所述的一種農藥廢渣流化床焚燒工藝，其特征在于， 在步驟(1)對農藥廢渣進行焚燒時，采用分級送風方法，即一次風從焚燒爐 底部送入焚燒爐內，二次風從焚燒爐下部送入焚燒爐內， 一次風和二次風的 風速在3 7m/s。
3. 根據權利要求1或2所述的一種農藥廢渣流化床焚燒工藝，其特征在 于，步驟(3)所述的采用的堿液重量百分比濃度為5%。
4. 一種農藥廢渣流化床焚燒裝置，其特征在于該焚燒裝置包括流化床焚燒爐本體(2)，焚燒爐本體(2)的上部為稀相 焚燒區，在稀相焚燒區上方設有防爆門(1)，以及氨水噴槍(16);焚燒爐本體(2)的下部為密相焚燒區，給料口管道(5)設在密相焚燒 區處；在密相焚燒區下部設有布風板(10)，布風板(10)的下部為風室(11)， 在風室(ll)的側面設有一次風口 (12)，在密相焚燒區底端設有排渣管(13);在焚燒爐本體(2)內從密相焚燒區至稀相焚燒區間隔布置多組冷卻水噴 槍(3);焚燒爐本體(2)頂部與旋風分離器(15)的上部相連通，旋風分離器(15) 中間設有中心筒，中心筒頂部和尾部煙道(17)頂部相連；旋風分離器(15)底部與焚燒爐本體(2)的密相焚燒區之間通過返料器 (14)相連通。
5. 根據權利要求4所述的一種農藥廢渣流化床焚燒裝置，其特征在于在焚燒爐本體(2)的密相焚燒區還設有二次風母管(4)， 二次風母管(4) 上分別引出若干個上二次風管(7)和若干個下二次風管(8)。
6. 根據權利要求5所述的一種農藥廢渣流化床焚燒裝置，其特征在于在給料口管道(5)上部還設有冷卻風口 (9)，下部還設有播料風口 (6)。
7. 根據權利要求6所述的一種農藥廢渣流化床焚燒裝置，其特征在于 所述的上二次風管(7)有3個；所述的下二次風管(8)有2個；所述的冷卻水噴槍(3)有5組。
全文摘要
本發明提供一種農藥廢渣流化床焚燒工藝及焚燒裝置。該工藝先將農藥廢渣送入焚燒裝置進行焚燒，溫度在900～950℃，壓力在-100～-200Pa；然后將煙氣送入廢熱鍋爐進行熱量交換；將冷卻后的煙氣與水接觸，煙氣中殘余的HCl和Cl₂通過堿液吸收。該焚燒裝置包括流化床焚燒爐本體，在稀相焚燒區上方設有防爆門、氨水噴槍；在密相焚燒區下部設有布風板，布風板的下部為風室，底端設有排渣管；焚燒爐本體頂部與旋風分離器的上部相連通，旋風分離器的中心筒頂部和尾部煙道頂部相連，底部與焚燒爐本體的密相焚燒區之間通過返料器相連通。采用本發明可確保農藥廢渣的徹底焚燒，防止二次污染，實現廢物的無害化和資源化。
文檔編號F23G7/00GK101629722SQ20091016962
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月27日 優先權日2009年8月27日
發明者侯鳳云, 安兵濤, 崔曉蘭, 范 張, 軍 王, 哲 羅, 鄭全軍 申請人:北京航天動力研究所;北京航天石化技術裝備工程公司