探討化工危險廢物焚燒及煙氣處理工藝

探討化工危險廢物焚燒及煙氣處理工藝引言隨著我國現(xiàn)代化工業(yè)不斷進展，各種危急廢物數(shù)量不斷增多，且多種危急廢物具有多種危急特性，包括放射性、傳染性、腐蝕性、易燃易爆性、化學(xué)反應(yīng)性和毒害性，假如不能對危急廢物進行適當(dāng)?shù)奶幹煤凸芾?，那么很簡單污染環(huán)境，并嚴(yán)峻影響到人類健康和生態(tài)環(huán)境。因此一種危急廢物的無害化處理得到了廣泛的應(yīng)用，目前危急廢物處理技術(shù)比較成熟的處理方法是焚燒法，廢物處理處置的工藝主要是通過回轉(zhuǎn)窯焚燒危急廢物。文章主要闡述化工危急廢棄物焚燒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并具體介紹危急廢物焚燒工藝和煙氣凈化工藝。一、國內(nèi)化工廢料處理行業(yè)現(xiàn)狀危急廢物是指列入國家危急廢物名錄或依據(jù)國家規(guī)定的危急廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定的具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應(yīng)性和感染性等一種或一種以上危急特性，以及不排解具有以上危急特性的固體廢物。隨著新冠肺炎疫情爆發(fā)，我國危急廢物環(huán)境管理和處理力量仍將面臨新的挑戰(zhàn)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2019年，全國大、中城市工業(yè)危急廢物產(chǎn)生量為4643萬噸；按年增長率15.7%，預(yù)估2020年工業(yè)危急廢物產(chǎn)生量將達到5350萬噸。疫情期間，僅2020年3月3日當(dāng)天，全國收集醫(yī)療廢物3135.7噸(含定點醫(yī)療機構(gòu)的涉疫情醫(yī)療廢物570.4噸)，醫(yī)療廢物新增日處置力量21.3%(約1045.7噸/日)；另外，據(jù)相關(guān)機構(gòu)猜測，2020年全國新增口罩垃圾和醫(yī)療廢物分別約為16.2萬噸和17.9萬噸。危急廢物產(chǎn)生量快速增長的處理力量需求以及應(yīng)對突發(fā)大事協(xié)同處理力量的提升，對我國危急廢物處理技術(shù)提出了更高的要求。目前危急廢物回轉(zhuǎn)窯焚燒作為無害化處理技術(shù)應(yīng)用較為廣泛的工藝，在不同的工程實踐中仍存在諸多不足之處，從整體工藝優(yōu)化設(shè)計的方向進行討論，提高危急廢物無害化處理的效率效果，有效避開生態(tài)環(huán)境風(fēng)險，是當(dāng)前較為緊迫的任務(wù)之一。二、危急廢物焚燒工藝2.1焚燒爐型選擇焚燒爐是焚燒系統(tǒng)最為關(guān)鍵的設(shè)備之一。隨著焚燒技術(shù)的進展，焚燒爐的種類越來越多，爐型結(jié)構(gòu)各有不同。按結(jié)構(gòu)類型分類主要有回轉(zhuǎn)窯、固定床、流化床焚燒爐以及液體噴射爐?；剞D(zhuǎn)窯是一種多功能的廢物焚燒裝置，其集焚燒與熱解于一體，可廣泛用于各種固體廢物、污泥、有毒有害廢物、甚至液體廢物的焚燒。總的來說，回轉(zhuǎn)窯具備進料方式敏捷、設(shè)備運行穩(wěn)定、運行費用相對較低等優(yōu)點。對化工危急廢物而言，其往往具有數(shù)量大、固廢種類多、成分簡單等特點。在實際工程應(yīng)用中，推舉使用回轉(zhuǎn)窯作為化工危急廢物處理處置設(shè)備。2.2焚燒處理工藝一般來說，以回轉(zhuǎn)窯焚燒爐為基礎(chǔ)的焚燒系統(tǒng)應(yīng)由配伍預(yù)處理、進料系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯以及二燃室四部分組成。（1）配伍預(yù)處理實際工程應(yīng)用中，待焚燒處理的危急廢物往往形態(tài)各異、成分簡單。因此，為保證焚燒系統(tǒng)的穩(wěn)定進料、平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，并在實現(xiàn)無害化處理的同時，降低運行成本，需對進料前的固體廢物進行配伍預(yù)處理。配伍預(yù)處理的掌握因子主要有兩點：(1)均衡廢物的熱值和水分，保證焚燒穩(wěn)定，節(jié)約幫助燃料。建議配伍后廢物的熱值在3000~3500kcal/kg之間；(2)均衡入窯廢物的成分，以保證煙氣達標(biāo)排放。通常來說，入爐酸性污染物最高含量為：Cl2%，F(xiàn)0.5%，S2%，Br0.2%，I0.2%，P0.5%，含有有機重金屬類物質(zhì)的危急廢物應(yīng)采納桶裝入爐方式以掌握整體數(shù)量。進料系統(tǒng)針對不同物料類型，應(yīng)采納不同進料方式。詳細來說：(1)對大塊物或不易分裝的廢物，需經(jīng)過破裂機破裂后進儲存在廢物儲坑，通過抓吊上料進入回轉(zhuǎn)窯；(2)散裝固體廢物應(yīng)依據(jù)形狀尺寸的大小和檢測熱值，進行簡潔配伍后儲存在廢物儲坑，最終通過抓吊上料進入料斗，通過液壓活塞推送推入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)；(3)廢液應(yīng)通過廢液霧化泵及霧化系統(tǒng)噴入焚燒爐進行焚燒處理?；剞D(zhuǎn)窯危急廢物通過進料機構(gòu)送入回轉(zhuǎn)窯本體內(nèi)進行高溫焚燒，廢物在窯體內(nèi)被徹底焚燒成高溫?zé)煔夂突以??；剞D(zhuǎn)窯本體的合理設(shè)計是危急廢物處理處置效果的基本保證。在實際工程設(shè)計時，焚燒時間一般應(yīng)掌握在60min左右(60~120min)，操作溫度掌握在850℃左右，爐體轉(zhuǎn)速掌握在0.2~5.0r/min之間。同時，為保證物料向下的傳輸，保持回轉(zhuǎn)窯有肯定的傾斜度，以2°為宜。此外，還應(yīng)依據(jù)實際焚燒物料的特性，對窯內(nèi)耐火材料的選材及砌筑方法進行調(diào)整，保證耐火材料的耐久性。從而保證回轉(zhuǎn)窯主體的良好、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。（4）二燃室經(jīng)回轉(zhuǎn)窯燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔夂突以鼜母G尾進入二燃室。二燃室的主要功能是對一次燃燒產(chǎn)的煙氣中未燃盡的有害物質(zhì)做進一步的徹底分解銷毀，以達到排放要求。按國家《危急廢物集中焚燒處置工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范》HJ/T176-2005規(guī)定，二燃室應(yīng)按1100℃以上煙氣停留時間大于2s為設(shè)計要求進行計算，以保證有害的臭氣和多氯化合物能夠充分分解，同時抑制二噁英的生成。依據(jù)實際工程案例，二燃室可將煙氣中99.99%以上的二噁英和其他有害成分徹底分解掉。三、煙氣凈化處理工藝煙氣凈化工藝的目的就是保證煙氣達標(biāo)排放，通常狀況下煙氣凈化工藝需要用到7種凈化系統(tǒng)，包括：煙氣再加熱及排放、濕式除酸系統(tǒng)、低溫SCR、布袋除塵器、干式反應(yīng)塔、半干急冷塔、余熱利用系統(tǒng)(內(nèi)置SCNR)。此技術(shù)可以確保各種污染因子的排放值達標(biāo)，包括煙塵、酸性氣體、重金屬和二噁英，從而實現(xiàn)滿意國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的污染掌握指標(biāo)。（1）余熱利用系統(tǒng)包括內(nèi)置SCNR、余熱鍋爐以及附屬設(shè)備。其目的就是實現(xiàn)焚燒產(chǎn)生的熱量進行回收利用，從而產(chǎn)生蒸汽，這樣可大大降低運行成本和降低能耗的目的。另外對NOx的處理使用非催化還原脫硝法脫硝，脫銷效果可達40%左右。（2）半干式急冷汲取塔的目的是降溫柔汲取酸性成份的作用，通常狀況下，二噁英會在250～500℃再次生成，為了有效掌握，將煙氣的溫度進行急劇降溫。降溫方式采納的噴堿液直接冷卻，這樣不僅可以帶著大量的熱量，還能將溫度快速降到200℃左右，實現(xiàn)了對二噁英進行良好的掌握，對HCL物質(zhì)的處理率高達70%以上。（3）布袋除塵器其目的是有效處理煙氣中的固體顆粒，對固體顆粒的處理效率高達99.9%以上。在實際應(yīng)用過程中，為了保證除塵效果，煙氣溫度必需要掌握在200℃左右，且除塵器布袋肯定要是高溫型材料，其中ePTFE材質(zhì)的布袋對除塵效果最好。（4）低溫SCR反應(yīng)器就是在催化劑的作用下，能夠?qū)煔庵械挠泻ξ镔|(zhì)轉(zhuǎn)化為水和氮，實現(xiàn)消退NOx的目的，所以催化劑至關(guān)重要，在選擇催化劑時需要依據(jù)實際狀況選擇。（5）濕式除酸系統(tǒng)一般狀況下都是在低溫SCR反應(yīng)器后面增加，目的是將各種重金屬和有機污染物進行較好的去除。煙氣再加熱和排放系統(tǒng)，是對濕式除酸系統(tǒng)進行水汽處理，在濕式除酸后增加煙氣加熱器，可有效削減煙氣中的水分，防止導(dǎo)致引風(fēng)機消失積水和腐蝕現(xiàn)象。結(jié)束語為提高危急廢物焚燒處理技術(shù)