含有机物废盐处理成套装置

 

 

 

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概述   

    工业废盐是多种盐类的统称,不仅仅局限于氯化钠,主要来源于化工、制药、农化、煤化工生产过程中产生的含有有机物及其他有毒的含盐废液、固体的工业废盐,主要产盐环节有母液(工艺废水)产生的反应盐、酸碱化学反应的中和盐、盐析盐、蒸馏残液产生的盐泥等。

   《国家危险废物名录》把多种生产过程中的蒸馏和反应残余物、废母液与反应罐及容器清洗废液等废弃物正式列入危险废物名录。废盐若处理不当,会直接导致地表水、地下水、土壤的污染。目前,废盐普遍实行建库集中暂存的方式进行处理,面临高昂的储存、管理成本,企业难以负担,已经成为制约企业发展的‘卡脖子’问题。与此同时,工业废盐也是一种重要化工原料,若能回收利用化工副产废盐作为工业原料用盐,不仅可以消除其对环境的污染,还可以充分利用盐资源,实现副产盐资源化与循环化利用,在此背景下,废盐的无害化、资源化综合利用成为废盐处置的必然出路。

一.含有机物杂盐处理成套装置

1.1简介

    鉴于生产厂家的生产管理水平以及实际情况,运输至废盐处理中心的常常为杂盐,里面还混杂了各种杂质.多种盐的存在,使杂盐的软化点降低,经过实际运行表明,开始软化点降到了500℃左右;同时,高温缺氧条件下硫酸盐和有机碳发生反应生成硫化物和硫氧化物,这就为废杂盐的处理带来了很大的难度。公司结合多年的行业经验,融合了多行业的技术,开发设计了杂盐处理成套装置,解决了上述问题,使得工业废盐资源化得以实现。公司利用自身技术优势对系统设备进行了优化,大大降低了处理成本。成套装置考虑了余热利用,并解决了其他厂家出现的废盐粉尘粘结结壁现象,使成套装置实现了连续化运行。

    结合当前常见的处理方法,公司进行了归纳总结,根据处理类型基本分为法和湿法两种,以下做出简单的工艺比较

火法

湿法

工艺单元

单元处理成本

单元投资

工艺单元

单元处理成本

单元投资

溶解压滤

20元/吨

/

溶解压滤

20元/吨

/

MVR浓缩结晶分盐

240元/吨

催化氧化超滤纳滤反渗透

100元/吨

氧化热解熔融

250元/吨

MVR浓缩结晶分盐

600元/吨

总体运行成本

510元/吨

总体

720元/吨

产品品质

TOC<10毫克

产品品质

对有机物有选择性,处理不完全

  • 火法采用先溶解压滤再进行浓缩结晶的方式分离出含有机物的固体氯化钠和硫酸钠再分别进行处理。
  • 由上述对比可见,火法工艺在合理进行余热利用的前提下,处理成本低于湿法,其原因在于过滤膜处理盐水过程中盐水的浓度不会很高,导致浓缩结晶能耗高,投资大

1.2工艺流程示意(针对杂盐,采用先溶解分盐再热解熔融的工艺)

  • 母液输送过程中合理利用盐水的热量和冷量,减少冷冻机组功率
  • 本工艺可处理成分复杂的杂盐,可根据杂盐成分多次浓缩结晶,得到不同的单一成分的工业盐
  • 本装置可处理含高浓度有机物高浓度的盐水。
  • 针对单一工业盐的处理提出了不同的处理工艺,实现了处理达标。

1.3物料流程

     含有机物的杂盐由进入破包机破包后落入破包机自带的输送机上并由输送机输送至提升输送机,经过提升输送机输送至废盐暂存仓暂存。随后由定量密封加料机加入到盐水溶解槽,在搅拌作用下与加入的药剂发生除硅、除硬反应,随后被送往过滤机进行过滤,在过滤机处将杂质以及部分有机物过滤掉被滤渣带走焚烧处理。经过过滤后的盐水首先进入到冷冻结晶器,在此处进行第一次分盐。

第一次分盐后的盐水加入氯化钠浓缩结晶器,在此处将氯化钠结晶出来,并送往氯化钠过滤机进行过滤并清洗。过滤后的母液进入母液暂存槽并通过母液泵返回送往冷冻结晶器。氯化钠晶体被送往热解熔融处理装置在处理后TOC低于10mg/kg,满足使用要求。

第二次分盐是冷冻结晶器将硫酸钠以芒硝的形式结晶出来,并送往十水硫酸钠过滤机进行过滤并清洗。过滤后的母液进入母液暂存槽并通过母液泵送往冷冻结晶器。十水硫酸钠被皮带输送机输送至再融加热槽被加热后成为饱和溶液,随后输送至硫酸钠浓缩结晶器进行结晶,结晶后的晶体进入到硫酸钠离心机进行离心分离过滤,离心后的母液进入母液槽并被送往冷冻结晶器。离心后得到的硫酸钠晶体被送往高温氧化煅烧处理后得到TOC低于10mg/kg的硫酸钠成品,经过冷却处理后作为成品包装。

  上述过程中充分利用各部分的热量和冷量,减少能量浪费。

1.4装置优势特点

  • TOC低于10mg/kg,满足使用要求。
  • 本装置将杂盐提前进行分盐处理,降低了杂盐热解氧化处理的难度。杂盐的存在,使混盐的软化点降低,经过实际运行表明,开始软化点降到了500℃。硫酸盐的存在,导致含碳有机物的热解过程不能在高温下进行,从而导致了杂盐的处理不能达标。
  • 提前分盐处理将杂盐分离成单一品类的盐,可以对症下药,从而实现了单一盐处理达标。
  • 本装置符合国家关于危险废弃物的处理标准,在具体设备上进行了优化。
  • 节能降耗,本系统处理成本与其他工艺路线相比,采用合理的节能工艺,首运营成本下降40%以上,长期运营成本下降60%以上。
  • 系统不堵塞,运行稳定。考虑到混盐的特点,采用专业设计的结构,避免了系统堵塞。特别是专业设计的熔融炉和二次燃烧室结构,大大避免了高温下熔融液的粘结堵塞现象。
  • 采用专业设计的熔融炉,温度范围可控至在20℃范围内,确保熔融过程的顺利进行。
  • 熔融炉采用全密封投料结构,减少散热和粉尘,降低系统能耗;采用“深层”澄清与均化技术,可以改变盐浆深度方向的热交换过程,有利于提高盐浆的均化;采用富氧鼓泡技术,将残余有机物全部焚尽,确保熔盐品质达到标准。
  • 本装置中存在多个热能转换点,充分利用内部热能,并且充分利用杂盐自带的有机物,使之充分燃烧,大大减少了天然气的燃烧量,降低了运行成本,实现了节能降耗。
  • 故障率低,成套装置主机故障率低,运行稳定可靠。
  • 自动控制,采用集中电气控制,可实现PLC/DCS自动控制,自动化程度高。

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氯化钠成套装置主页

硫酸钠成套装置主页

含有机物杂盐处理成套装置

含有机物废盐热解熔融成套装置--氯化钠

含有机物废盐氧化煅烧成套装置--硫酸钠

成套装置选用指南

二、有机物废盐热解熔融成套装置-氯化钠

2.1概述

   氯化钠是白色无臭结晶粉末,熔点801℃,沸点1465℃。但在实际生产中,由于杂质的存在,其软化点可降至500℃以下,所以会导致系统无法连续运行的问题。

   目前国内很多农药化工、医药化工、精细化工、石化行业等在生产过程中产生大量含有机物废盐。有机化合物属于非电解质,大多易燃,受热易分解。一般的解决方案均无法将盐分中的有机物全部分解,处理后的盐达不到直接使用的程度;公司经过多年的摸索,结合玻璃窑炉、金属冶炼技术形成了自己的工艺技术:第一步先进行低温热解,有机物热解后形成小分子可燃有机物,再使小分子有机物充分燃烧,充分利用有机物燃烧的热能,相比一般工艺节能60%以上。第二步采用鼓氧熔融使未热解完成的有机物以及低温热解形成的有机碳全部氧化分解。通过本工艺处理得到的产品满足国家标准要求,产品达到《日晒工业盐(GB/T5462-2015)》标准。

2.2工艺流程示意

  • 本装置工艺适合处理缺氧条件下不与有机碳发生反应的无机盐。
  • 本装置可处理含有机物高浓度的盐水。
  • 本装置工艺采用合理除尘工艺处理大大避免了尾气处理过程中堵塞通道的现象。

2.3物料流程

   含有机物的氯化钠固体或含有机物的盐水进入到暂存仓/罐由定量加料机/定量输送泵定量加入高温热解窑进行热解,热解后的一部分物料进入到旋风分离器被分离下来回收进入到出料机,极少部分物料进入到袋式除尘器被分离下来回收进入到出料机,热解后的固体也进入到提升输送机输送至密封进料机,在密封进料机的作用下流入高温熔融窑。物料流入富氧熔融炉的进料段后被加热并被熔融,由于物料处于缓慢流动状态,基本没有飞扬的废盐颗粒,所以,排出熔融炉的烟气中基本没有夹带盐尘。随着熔融过程的进行,熔融物料流动至鼓氧区,在富氧鼓泡状态下将残余有机物全部焚烧干净,随后熔融态盐浆流出熔融炉至间接冷却器进行间接快速冷却降温成为固态盐块,在间接冷却器的初步破碎作用下输送出来落入提升输送机提升至粉碎机,在粉碎机内被粉碎成为粉状盐,粉状盐被输送至包装暂存仓暂存并被包装作为成品外卖。

2.4气体流程

  • 天然气燃烧后形成的热烟气作为加热介质对热解窑进行间接加热,从而对物料进行热解。换热后的烟气进行热利用后进入到尾气处理。
  • 热解窑内的有机物在高温热解窑内被热解分解成为小分子有机气体和部分高沸点有机物,经过除尘装置进行气固分离后进入到降温换热器进行降温,在降温换热器降温,一部分高沸点的有机物在降温换热器内冷凝成为液体自流入降温换热器底部的暂存槽,低沸点有机物和小分子气体有机物经过气液分离后进入到袋式除尘器,并进行气固分离,气固分离后的有机气体经过热解引风机进入二燃室,并作为可燃气体被燃烧。
  • 富氧熔融炉壁面上设置天然气燃烧器,在此处燃烧的高温烟气逆流进入富氧熔融炉,并对物料进行加热使物料充分熔融。富氧熔融炉鼓氧区鼓入的氧气对熔融液中的有机碳产生氧化作用并使之燃烧生成烟气,两部分烟气逆着液体流动的方向运动并进入二燃室。
  • 二次燃烧室内的烟气经天然气燃烧加热至1100度后进行全部焚尽,在二燃室内有机物充分燃烧同时可以进行炉内脱硝;烟气自二燃室排出后进入到余热回收器进行热回收利用,随后进入到急冷塔在脱酸剂的作用下急速降温至200℃以下,避免二噁英的产生,同时对烟气中含有的酸性物质进行反应,降温后的烟气进入活性炭吸附器,在活性炭吸附器内与活性炭接触,烟气中携带的有机物或重金属蒸汽被吸附后夹带着活性炭粉进入到尾气袋式除尘器,在此处全部完成气固分离,随后气体经低温烟气脱硝塔脱硝后,在尾气引风机的作用下进入脱酸塔充分洗涤除雾后达标排放。

2.5装置优势特点

  • 本装置处理后的氯化钠产品质量达标,TOC低于10mg/kg,满足使用要求,满足《日晒工业盐(GB/T5462-2015)》及相关标准。
  • 本装置符合国家关于危险废弃物的处理标准,在具体设备上进行了优化。
  • 本系统耗能较低,吨产品耗天然气量低于50m³。本系统与其他工艺路线相比,采用合理的节能工艺,节能60%以上,本系统的热量被充分回用:采用了余热回收风机,利用余热回收风机回收的热量对各个燃烧器进行助燃,减少了燃气量;热解后的小分子有机物进入二燃室燃烧,节省了天然气;采用了降温换热器,将高沸点有机物进行降温回收,高沸点有机物回收后进入到熔融炉作为燃料燃烧,节省了天然气;
  • 系统不堵塞,运行稳定。热解过程中,采用降温换热器将高沸点有机物分离下来,避免了袋式除尘器堵塞;采用了防水拒油防静电袋式除尘器,将氯化钠粉尘进行充分的气固分离,避免二燃室内进入粉尘;物料进入熔融炉内表面为熔融玻璃态盐壳,不产生盐尘,,从而避免烟气夹带盐尘;余热回收器高温段采用光壁辐射换热,减少了死角,避免了盐尘堆积结焦;低温段换热器采用烟气走管内,并采用合理的在线清灰方式,避免了盐尘堆积。
  • 熔融炉采用全密封投料结构,减少散热和粉尘,降低系统能耗;采用“深层”澄清与均化技术,可以改变盐浆深度方向的热交换过程,有利于提高盐浆的均化;采用富氧鼓泡技术,将残余有机物全部焚尽,确保熔盐品质达到标准。
  • 二燃室采用专业设计的结构,满足有机物充分燃烧,并能满足可能排放出来的少量氯化钠固体的熔融处理,并且,熔融后的氯化钠液体不需要人工处理就能连续排出,避免了堵塞现象。
  • 运行成本低。故障率低,成套装置故障率低,运行稳定可靠;除了脱硝催化剂外,相比催化氧化工艺,没有需要更换的过滤膜及清洗膜的操作
  • 自动控制,采用集中电气控制,可实现PLC/DCS自动控制,自动化程度高。

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含有机物杂盐处理成套装置

含有机物废盐热解熔融成套装置--氯化钠

含有机物废盐氧化煅烧成套装置--硫酸钠

成套装置选用指南

三、含有机物废盐高温氧化成套装置-硫酸钠

概述

    十水硫酸钠俗称芒硝,无色单斜晶体或粉末,100℃时失去全部结晶水,溶解度在0--30.4℃范围内随温度升高而迅速增大。当水溶液低于32.38℃时以十水硫酸钠结晶析出,高于此温度以无水硫酸钠结晶析出。无水硫酸钠俗称元明粉。硫酸钠化学性质稳定,有苦咸味,有吸湿性,暴露于空气中易吸湿成为含水硫酸钠。熔点: 884℃,沸点: 1404℃,硫酸钠溶液沸点升较低。

    实验表明,硫酸钠在高温下软化点较高,且在高温没有达到熔点的情况下分散性良好,这一点与氯化钠晶体性质不同。氯化钠晶体在远低于熔点的情况下就开始产生黏连粘结现象。但是,高温缺氧情况下,硫酸钠容易与有机碳发生氧化还原反应导致硫酸钠分解。因而,在处理含有机物的硫酸钠废盐过程中必须考虑到这一点,类似的硫酸盐均具有上述特点。公司结合公司结合多年的行业经验,融合了多行业的技术,解决了上述问题,使得工业废硫酸钠资源化得以实现。

3.1工艺流程示意

  • 本装置工艺适合处理800℃高温下不粘结且容易分散为粉末的无机盐。
  • 本装置可处理含有机物高浓度的盐水。
  • 本装置工艺采用合理除尘工艺处理大大避免了尾气处理过程中堵塞通道的现象。

3.2物料流程

     含有机物的硫酸钠固体/液体进入暂存仓/罐暂存,并由定量加料机/泵输送进入高温氧化煅烧窑,在氧化煅烧窑内被天然气燃烧后的高温烟气氧化煅烧,在此过程中硫酸钠含有的有机物氧化燃烧并对硫酸钠物料进行煅烧,完成氧化煅烧后的硫酸钠固体一部分随着烟气进入旋风分离器进行气固分离,并经过密封卸料器排出,随后进入降温换热器,在降温换热器进行换热后少部分的物料在换热器下部的密封卸料器排出,最后进入高温除尘器完成气固分离,被下部的密封卸料器排出。密封卸料器排出的硫酸钠固体粉末输送到提升输送机。氧化煅烧窑内大部分硫酸钠固体被煅烧后由密封出料机排出氧化煅烧窑,输送至提升输送机。提升输送机将物料输送至间接冷却机进行冷却后进入成品暂存仓进行包装。

3.3气体流程

天然气燃烧后的高温烟气作为本系统的氧化介质,进入到氧化煅烧窑内,含有有机物的物料在扬料板的作用下扬起并落下,在此过程中,有机物被氧化燃烧,物料被加热煅烧。有机物氧化燃烧后成为二氧化碳和水蒸气,连同天然气燃烧后的高温烟气并夹带少量的物料粉尘被排出氧化煅烧窑,首先进入高温旋风分离进行气固分离,随后进入降温换热器,在降温换热器里同降温风机输送来的冷却风进行换热并降温至一定的温度,最后进入到高温除尘器完成气固分离。经过上述过程的气体仍然保持一定的温度,在氧化引风机的作用下被送往二燃室,在次燃烧室内的烟气经天然气燃烧加热至1100度后进行全部焚尽,在二燃室内有机物充分燃烧同时可以进行炉内脱硝;烟气自二燃室排出后进入到余热回收器进行热回收利用,随后进入到急冷塔在脱酸剂的作用下急速降温至200℃以下,避免二噁英的产生,同时对烟气中含有的酸性物质进行反应,降温后的烟气进入活性炭吸附器,在活性炭吸附器内与活性炭接触,烟气中携带的有机物或重金属蒸汽被吸附后夹带着活性炭粉进入到尾气袋式除尘器,在此处全部完成气固分离,随后气体经低温烟气脱硝塔脱硝后,在尾气引风机的作用下进入脱酸塔充分洗涤除雾后达标排放。

3.4装置优势特点

  • 本装置处理后的硫酸铵产品质量达标,TOC低于10mg/kg,满足使用要求,满足国家关于硫酸钠产品的相关标准。
  • 本装置符合国家关于危险废弃物的处理标准,在具体设备上进行了优化。
  • 本系统耗能较低,吨产品耗天然气量低于60m³。本系统与其他工艺路线相比,采用合理的节能工艺,节能60%以上,本系统的热量被充分回用:采用降温换热器,利用降温风机换热出来的热空气对各个燃烧器进行助燃,减少了燃气量;采用直接氧化燃烧的方式,使物料中的有机物氧化燃烧,节省了天然气;采用了高温除尘器,满足除尘器之后的进入二燃室的温度不低于600℃,减少了二燃室燃烧的天然气用量;采用了余热回收器,利用余热回收器对尾气袋式出尘器的烟气进行加热,避免了脱硝气体加热时的天然气用量;采用间接冷却器,对冷却水进行加热作为其他工序的加热热源,节省了蒸汽;系统还设置余热回收器,可以产出蒸汽,供其他工序使用。
  • 系统不堵塞,运行稳定。氧化煅烧过程中,硫酸钠不会产生熔融粘结现象,经过旋风分离器及高温除尘器将物料全部分离,避免二燃室内进入粉尘;不产生盐尘,,从而避免烟气夹带盐尘;降温换热器采用合理的在线清灰方式,避免了粉尘堆积现象。急冷塔采用循环喷淋法,避免了脱酸剂粘结,从而避免了设备堵塞的可能。
  • 二燃室采用专业设计的结构,满足有机物充分燃烧,满足3T+e要求,即满足燃烧温度1100℃、燃烧时间不低于2秒、流动场紊流及烟气含氧量的要求。
  • 运行成本低。故障率低,成套装置故障率低,运行稳定可靠;除了脱硝催化剂外,相比催化氧化工艺,没有需要更换的过滤膜及清洗膜过程
  • 自动控制,采用集中电气控制,可实现PLC/DCS自动控制,自动化程度高。

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含有机物废盐热解熔融成套装置--氯化钠

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