一种危险废弃物的热解工艺的制作方法

1.本发明属于固体废弃物热处理技术领域，具体涉及一种危险废弃物的热解工艺。


背景技术：

2.危险废弃物也称为有害废弃物，是指对人体健康或环境造成现实危害或潜在危害的废弃物，或指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。
3.包括漆渣、废树脂、含油污泥、废活性炭等，对于固体废物(残渣)，常见的物理法处理工艺包括：压实、破碎、分选；常用危险废弃物的物理化学法处理工艺包括：热处理(焚烧、热解)、固化/稳定化；
4.而热解法是利用危险废物中有机物的热不稳定性,在对其进行加热蒸馏,使有机物产生裂解,经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体,从中提取燃料油、可燃气的过程。以此种处理方法，会产生焦油等物质，处理复杂。
5.由于危险废物产生源分散、产量大、组成复杂、形态与性质多变、可能含有毒性、燃烧性、爆炸性、放射性、腐蚀性、反应性、传染性与致病性的有害废弃物或污染物，甚至含有污染物富集的生物，有些物质难降解或难处理、排放具有不确定性与隐蔽性，这些因素导致固体废弃物在其产生、排放和处理过程中对资源、生态环境等产生二次污染。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种危险废弃物的热解处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种危险废弃物的热解处理工艺，该处理工艺包括以下步骤：
8.s1：干燥，通过进料装置将漆渣、废树脂、含油污泥、废活性炭等危险废物送入热解炉中，一次装填10～15吨后封紧进料口，初始生产用天然气燃烧进行逐步加温2～3h，将物料中的水分逐渐从物料中挥发出去，且物料中的水分仅以物理蒸发的形式析出；利用热解中产生的不凝气燃烧继续进行加热；
9.s2：干馏，继续进行加热，物料温度为350℃-500℃，热解炉保持微正压；所述干馏过程分为三个阶段：
10.(1)脱水分解阶段：干馏操作初期，温度相对较低，有机物首先脱除内在水，随着温度升高，逐渐分解产生低分子挥发物；
11.(2)裂解阶段：随着干馏温度的继续升高至220℃-270℃，有机物中的大分子发生键的断裂，即发生裂解，得到液体有机物；
12.(3)缩合和炭化阶段：当温度进一步提高至330℃-370℃时，随着水和有机物蒸气的析出，剩余物质受热缩合成胶体，同时，析出的挥发物逐渐减少，胶体逐渐固化和炭化，随着温度升高至430℃、-470℃、加热时间延长至2-3小时，所生成的固体产物中的碳含量逐渐
增多，氢、氧、氮和硫等其他元素含量逐渐减少；
13.裂解主要方程式如下：
14.(-ch
2-ch2)n→
n[c+h2+ch4+c2h6+c3h8+
···
+c
12h26
+
···
]
[0015]
s3：冷却降温，当热解炉内的物料热解结束后停止加温并自然冷却降温，降温3-5小时，当温度降至100℃以下，开启热解炉，炭黑出料；
[0016]
s4：冷凝，热解产生的气相进入冷凝装置，热解气经冷凝器冷凝(二级水冷，水温25℃)后，产生的不凝气后续进入热风炉燃烧室燃烧，产生热风给热解炉供热，供热后的烟气经烟气净化系统处理达标后排放，热解液进入油品处理系统；
[0017]
s5：油品处理，热解气经冷凝器冷凝后，产生的热解液首先进入油水分离装置，所述油水分离装置利用有机相和水相的互溶性差的特点和重力作用实现热解油和水的分离；
[0018]
分离出的废水进入污水处理站；分离出的热解油进入自动排渣离心沉降式过滤机，分别利用重力以及离心力的作用对热解油中的废渣进行分离；
[0019]
液体进入蒸馏塔进行蒸馏，蒸馏塔所得轻组分、不凝气回热风炉燃烧；重组分作为炉用燃料油(燃料油可外售)，废水进入污水处理站，蒸馏后残余的蒸馏残渣收集后，送入热解炉中进行二次热解。
[0020]
优选的，在所述步骤s5中，所述蒸馏塔的工作温度为150-250℃，工作压力为常压。
[0021]
优选的，所述步骤s4中热风炉的工作温度为850℃～1150℃，其工作压力为-500pa～-100pa，所述不凝气进入热风炉燃烧室的停留时间大于2秒。
[0022]
本发明的技术效果和优点：
[0023]
1、本热解工艺适用于漆渣、废树脂、含油污泥、废活性炭等的热解，工艺简单，操作方便，热解后出料炭黑、燃料油、不凝气和废渣等，炭黑可用于橡胶、油漆、油墨等行业，燃料油可收集备用。
[0024]
2、不凝气进入热风燃烧炉，产生热风为热解炉供热，废渣再次放入热解炉中进行热解，废水废气经处理达标后排放。
[0025]
3、整体降低了热解成本，且不会产生二次污染，节约了能源、减少了排放，实现了能源的循环利用。
附图说明
[0026]
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
[0027]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]
如图1示出了本发明一种危险废弃物的热解工艺的一种具体实施方式：
[0029]
一种危险废弃物的热解处理工艺，该处理工艺包括以下步骤：
[0030]
s1：干燥，通过进料装置将漆渣、废树脂、含油污泥、废活性炭等危险废物送入热解炉中，一次装填10～15吨后封紧进料口，初始生产用天然气燃烧进行逐步加温2～3h，将物
料中的水分逐渐从物料中挥发出去，且物料中的水分仅以物理蒸发的形式析出；利用热解中产生的不凝气燃烧继续进行加热；
[0031]
s2：干馏，继续进行加热，物料温度为350℃-500℃，热解炉保持微正压；所述干馏过程分为三个阶段：
[0032]
(1)脱水分解阶段：干馏操作初期，温度相对较低，有机物首先脱除内在水，随着温度升高，逐渐分解产生低分子挥发物；
[0033]
(2)裂解阶段：随着干馏温度的继续升高250℃，有机物中的大分子发生键的断裂，即发生裂解，得到液体有机物(包括焦油)；
[0034]
(3)缩合和炭化阶段：当温度进一步提高时350℃，随着水和有机物蒸气的析出，剩余物质受热缩合成胶体，同时，析出的挥发物逐渐减少，胶体逐渐固化和炭化，随着温度升高至450℃、加热2-3小时(具体根据物料总量决定加热时间)，所生成的固体产物中的碳含量逐渐增多，氢、氧、氮和硫等其他元素含量逐渐减少；
[0035]
裂解主要方程式如下：
[0036]
(-ch2-ch2)n
→
n[c+h2+ch4+c2h6+c3h8+
·
+c12h26+
·
]
[0037]
s3：冷却降温，当热解炉内的物料热解结束后停止加温并自然冷却降温，降温3-5小时，当温度降至100℃以下，开启热解炉，炭黑出料；
[0038]
s4：冷凝，热解产生的气相进入冷凝装置，热解气经冷凝器冷凝(二级水冷，水温25℃)后，产生的不凝气后续进入热风炉燃烧室燃烧，产生热风给热解炉供热，供热后的烟气经烟气净化系统处理达标后排放，热解液进入油品处理系统；热风炉的工作温度为850℃～1150℃，其工作压力为-500pa～-100pa，所述不凝气进入热风炉燃烧室的停留时间大于2秒。
[0039]
s5：油品处理，热解气经冷凝器冷凝后，产生的热解液首先进入油水分离装置，所述油水分离装置利用有机相和水相的互溶性差的特点和重力作用实现热解油和水的分离；
[0040]
分离出的废水进入污水处理站；分离出的热解油进入自动排渣离心沉降式过滤机，分别利用重力以及离心力的作用对热解油中的废渣进行分离；
[0041]
液体进入蒸馏塔进行蒸馏，所述蒸馏塔的工作温度为150-250℃，工作压力为常压，蒸馏塔所得轻组分、不凝气回热风炉燃烧；重组分作为炉用燃料油(燃料油可外售)，废水进入污水处理站，蒸馏后残余的蒸馏残渣收集后，送入热解炉中进行二次热解。
[0042]
有机物热解是利用有机物的热不稳定性，在无氧条件下对其加热，使其有机物产生热裂解，有机物根据其碳氢比例被裂解，形成利用价值较高的气相(热解气)和固相(再生炭)。影响热解过程及产率及组成的因素有热解温度、升温速率、气固相停留时间及物料尺寸等，其中热解温度是主要影响因素。
[0043]
低温无氧热解是一个复杂的连续的化学反应过程，不是简单的机械的由大变小的断键过程，在热解过程中其中间产物存在着两种变化趋势：一是从大分子变成小分子的裂解过程；二是小分子聚合成较大分子的缩聚过程。热解过程中还会发生一系列的二次反应，依次经历两个阶段：干燥阶段和干馏阶段。干燥阶段将物料中的水分仅以物理蒸发的形式析出，干馏阶段是一个复杂的化学反应过程，包括脱水、裂解、热缩合等反应；所生成的固体产物中的碳含量逐渐增多，氢、氧、氮和硫等其他元素含量逐渐减少。
[0044]
申请人又一声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的实现方法及装置结构，
但本发明并不局限于上述实施方式，即不意味着本发明必须依赖上述方法及结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开的范围之内。
[0045]
本发明并不限于上述实施方式，凡采用和本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有方式，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种危险废弃物的热解处理工艺，其特征在于：该处理工艺包括以下步骤：s1：干燥，通过进料装置将危险废物送入热解炉中，封紧进料口，进行逐步加温2～3h，将物料中的水分逐渐从物料中挥发出去，且物料中的水分仅以物理蒸发的形式析出；s2：干馏，继续进行加热，物料温度为350℃-500℃，热解炉保持微正压；所述干馏过程分为三个阶段：(1)脱水分解阶段：干馏操作初期，温度相对较低，有机物首先脱除内在水，随着温度升高，逐渐分解产生低分子挥发物；(2)裂解阶段：随着干馏温度的继续升高至220℃-270℃，有机物中的大分子发生键的断裂，即发生裂解，得到液体有机物；(3)缩合和炭化阶段：当温度进一步提高至330℃-370℃时，随着水和有机物蒸气的析出，剩余物质受热缩合成胶体，同时，析出的挥发物逐渐减少，胶体逐渐固化和炭化，随着温度升高至430℃、-470℃、加热时间延长至2-3小时，所生成的固体产物中的碳含量逐渐增多，氢、氧、氮和硫等其他元素含量逐渐减少；裂解主要方程式如下：(-ch
2-ch2)
n
→
n[c+h2+ch4+c2h6+c3h8+
···
+c
12
h
26
+
···
]s3：冷却降温，当热解炉内的物料热解结束后停止加温并自然冷却降温，降温3-5小时，当温度降至100℃以下，开启热解炉，炭黑出料；s4：冷凝，热解产生的气相进入冷凝装置，热解气经冷凝器冷凝后，产生的不凝气后续进入热风炉燃烧室燃烧，产生热风给热解炉供热，供热后的烟气经烟气净化系统处理达标后排放，热解液进入油品处理系统；s5：油品处理，热解气经冷凝器冷凝后，产生的热解液首先进入油水分离装置，所述油水分离装置利用有机相和水相的互溶性差的特点和重力作用实现热解油和水的分离；分离出的废水进入污水处理站；分离出的热解油进入自动排渣离心沉降式过滤机，分别利用重力以及离心力的作用对热解油中的废渣进行分离；液体进入蒸馏塔进行蒸馏，蒸馏塔所得轻组分、不凝气回热风炉燃烧；重组分作为炉用燃料油，废水进入污水处理站，蒸馏后残余的蒸馏残渣收集后，送入热解炉中进行二次热解。2.根据权利要求1所述的一种危险废弃物的热解处理工艺，其特征在于：在所述步骤s5中，所述蒸馏塔的工作温度为150-250℃，工作压力为常压。3.根据权利要求1所述的一种危险废弃物的热解处理工艺，其特征在于：所述步骤s4中热风炉的工作温度为850℃～1150℃，其工作压力为-500pa～-100pa，所述不凝气进入热风炉燃烧室的停留时间大于2秒。

技术总结
本发明公开了一种危险废弃物的热解处理工艺，该处理工艺包括以下步骤：干燥、通过进料装置将危险废物送入热解炉中，将物料中的水分逐渐从物料中挥发出去；干馏、继续进行加热，热解炉保持微正压；物质受热缩合成胶体，同时，析出的挥发物逐渐减少，胶体逐渐固化和炭化，随着温度升高、加热时间延长；冷却降温后开启热解炉炭黑出料；冷凝、热解气经冷凝器冷凝后，不凝气后续进入热风炉燃烧室燃烧；油品处理、通过油水分离装置实现热解油和水的分离；分离出的废水进入污水处理站；残渣送入热解炉中进行二次热解。本发明处理方式简单，处理效率高，实现废物的二次利用，不会产生二次污染，节约能源、减少排放，实现了能源的循环利用。实现了能源的循环利用。实现了能源的循环利用。


技术研发人员：宋曦雷 陈晓敏
受保护的技术使用者：南通海之阳环保工程技术有限公司
技术研发日：2023.04.20
技术公布日：2023/7/25