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需要考虑到这一点,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。

   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火法和湿法两种，以下做出简单的工艺比较。

• 火法采用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。

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

装置组成简介

装置主要由定量加料系统、氧化煅烧窑、二燃室、余热回收器、急冷塔、脱硝脱酸系统、除尘系统、系统风机、输送系统、包装系统及电气控制系统组成。

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。

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。

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。

主要设备简介

1、氧化煅烧窑

• 高温氧化煅烧窑是本系统装置的重要设备，采用筒体内部直接燃烧加热氧化方式，由进料密封罩、筒体、保温套、出料密封罩、传动装置等组成。
• 内部设置合理的扬料板结构，使物料充分充满整个筒体截面，满足物料充分接触换热氧化煅烧的要求。
• 考虑到过程的高温，本机设计合理的结构确保设备运行的稳定性、安全性。设计合理的密封结构，确保不因漏风降低系统热效率。
• 筒体采用耐温设计，可使物料加热至800℃以上，满足充分氧化燃烧的要求。
• 由于有机物在进料段就被迅速加热至500℃以上，达到了有机物开始燃烧的温度点，因而，通过设置温度控制，可以大大减少天然气耗量。
• 有氧燃烧情况下，硫酸钠固体中含有的有机物被全部燃烧，实际经验表明，燃烧后的硫酸钠含有机碳含量低于10mg/kg，满足使用要求，这可能是由于硫酸钠高温下的性质，硫酸钠固体分散性好，为粉尘状。越高温，粉尘颗粒越小，夹带的有机物分解燃烧的越充分。

2、旋风分离器

• 高温旋风分离器的设置是为了减少后续除尘的压力，减少了降温换热器的进尘量。
• 处理量大的旋风分离器采用内衬耐磨材料，外部使用碳钢材质。处理量小的采用不锈钢材质。
• 旋风分离器底部采用耐温密封卸料器，减少了漏风量。

3、降温换热器

• 降温换热器的使用是为了降低进入高温除尘器的温度而设置。
• 降温换热器通过降温风机回收热量。
• 降温换热器采用烟气走管内，空气走管外的方式进行，通过在线清灰方式，避免了设备堵塞。
• 降温换热器下部设置粉尘暂存仓，并采用密封卸料器的方式连续自动排出。

4、高温除尘器

• 高温除尘器的使用是本系统节能的重要设备，高温除尘器能够满足高温状况下除尘，耐温可达600℃。从而减少了二燃室天然气的使用量。

• 高温除尘器采用耐温材质，经过除尘气固分离后，其粉尘含量降低至10毫克/m³，使用效果与袋式除尘器类似，避免了盐尘进入到二燃室。
• 高温除尘器壳体采用耐热钢材质。
• 高温除尘器采用脉冲反吹除尘，实现了自动化连续运行。其使用方法与袋式除尘器相同。

5、二次燃烧室   

• 二次燃烧室简称二燃室，是满足有机物充分燃尽的装置，满足3T+E(温度、时间、湍流、氧含量）要求。二燃室能确保有机成分燃烧时的温度不低于1100℃和停留时间不低于2秒同时满足湍流燃烧，确保有机物全部燃烧，设置合理的防爆门、观察门、卸料门。内部设置合理结构满足防粘结要求。材料选用耐酸、耐温，避免腐蚀损坏。主要部件为脱硝装置、燃烧装置、熔渣处理结构。
• 二燃室内部高温区采用耐温、耐腐蚀材料砌筑而成，外部采用保温结构，经久使用。
• 二燃室进行专业设计，与其他厂家的二燃室结构不同，我公司设计的二燃室采用顺逆流结构，不需要人工清理，实现了自动化。
• 脱硝装置是为了满足排放要求设置的，一般采用尿素溶液或氨水，雾化后的脱硝剂进入到二燃室，与高温烟气混合并产生脱硝反应，从而满足脱硝过程的进行。
• 燃烧装置的设置是为了满足二燃室内烟气温度达到1100℃而设置的，充分考虑到二燃室的特点，将燃烧装置设置在合理的位置。

6、余热回收器

• 余热回收器是本系统节能的重要设备，主要功能是将空气进行加热，从而回收热量。主要由两部分组成，一部分是高温辐射换热段，一部分是低温对流换热段。
• 高温辐射换热段采用耐热不锈钢，满足高温换热要求。同时考虑到高温换热特点，采用光壁换热方式，避免盐尘结焦。
• 低温对流换热段采用列管式换热结构，充分满足换热要求。并设置合理的在线清灰装置，避免堵塞。

7、急冷塔

• 急冷塔能够满足烟气温度从550℃急速降温至250℃的需要，主要部件为塔体装置以及喷淋雾化装置组成。
• 塔体装置满足烟气均布作用足够的容积满足气体降温。塔体分为两个部分，一部分为下降段，一部分为上升段，内部设置合理结构，避免了堵塞情况。
• 设置壁面喷淋和空间喷淋等过量喷淋方式，避免设备堵塞
• 喷淋雾化装置采用自动控温装置，确保喷液量满足降温要求，并能稳定控制排烟温度，使之满足脱硝塔脱硝反应温度要求。

8、脱硝塔

• 脱硝塔是为了满足将氮氧化物反应成N2的主要装置，采用催化反应方式进行，利用氨气作为脱硝剂，其主要组成为烟气均布装置、塔体、蜂窝催化剂。
• 烟气均布装置是为了使烟气均匀分布通过蜂窝催化剂通道，便于均匀接触反应。
• 塔体装置设计时考虑到催化剂的加入量、流速及反应时间。内部设置多段催化剂加入结构，考虑到运行需要备用催化剂及便于更换催化剂。
• 催化剂选用适用温度在180℃至300℃之间。蜂窝催化剂采用结构合理的多棱催化剂，便于安装更换。

9、活性炭吸附器

• 吸附器的应用目的是吸附可能逸出的二噁英以及产生的重金属蒸汽，应用悬浮流化原理，将活性炭粉、消石灰等吸附剂与气流充分接触吸附，其吸附效率可以达到95%以上，满足吸附要求。其主要结构为悬浮输送装置、脉冲吸附装置及喷射进料装置组成。
• 悬浮输送装置的作用是将活性炭粉、消石灰等吸附剂充分分散并与烟气充分接触，同时起到输送的作用。
• 脉冲反应装置是为了延长吸附时间，通过气流速度的变化并应用脉冲流化原理使吸附剂与气流充分接触。
• 喷射进料装置设置在悬浮输送装置部位，与气流接触后迅速分散完成以便进行吸附过程。装置采用自动化控制，满足吸附要求。

10、脱酸塔

• 塔体采用常规的圆筒形塔体，内部设置气流分布器及液体雾化分布装置，满足气流均匀分布，内部设置多层雾化装置，满足覆盖率。
• 内设多层孔板及除雾结构，采用逆流方法，完成气体洗涤，达标排放。
• 上部利用清水将气体进一步洗涤，并进行深度除雾，使气体达标排放。

适用物料

含有机物硫酸钾、含有机物硫酸钠等硫酸盐类以及含有机物固体废弃物等含有机物废弃物。       

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成套装置选用指南