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技術(shù)總結(jié):高溫汽提焚燒法處理甲醇廢水2種歸納

2011-05-17 10:05 分類:技術(shù)應(yīng)用 來源:新華網(wǎng)

         汽提法的去除對象是揮發(fā)性溶解物,借助廢水與蒸汽的直接接觸,使廢水中的揮發(fā)性物質(zhì)按照一定的比例擴散到氣相中,從而把揮發(fā)性污染物從廢水中分離出來。汽提法是讓廢水與水蒸汽直接接觸,使廢水中的揮發(fā)性有毒有害物質(zhì)按一定比例擴散到氣相中去,從而達(dá)到從廢水中分離污染物的目的。汽提法的基本原理與吹脫法相同,只是所使用的介質(zhì)不同,汽提是借助于水蒸汽介質(zhì)來實現(xiàn)的。汽提法分離污染物的工藝視污染物的性質(zhì)而異,一般可歸納為以下兩種: 

      1簡單蒸餾

對于與水互溶的揮發(fā)性物質(zhì),利用其在氣——液平衡條件下,在氣相中的濃度大于在液相中的濃度這一特性。通過蒸汽直接加熱,使其在沸點(水與揮發(fā)物兩沸點之間的某一溫度)下,按一定比例富集于氣相。

2蒸汽蒸餾

對于與水互不相溶或幾乎不溶的揮發(fā)性污染物。利用混合液的沸點低于兩組分沸點這一特性,可將高沸點揮發(fā)物在較低溫度下加以分離脫除。

焚燒法處理廢液是將含高濃度有機物的廢液在高溫下進(jìn)行氧化分解,使有機物轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳等無害物質(zhì)。焚燒法一般用于高濃度有機廢水的處理,一般要求大于100g/L,且需要蒸發(fā)濃縮設(shè)施以及焚燒爐,污染物經(jīng)焚燒處理后可轉(zhuǎn)化為無害的二氧化碳和水,實際是利用高溫進(jìn)行有機物的深度氧化。熱值較低的廢水由于和燃物比例小,不足以維持焚燒溫度所以往往要先濃縮(如用蒸發(fā)和蒸餾法)再焚燒或領(lǐng)先輔助燃料進(jìn)行焚燒。廢液中有機物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在10%以上或CODCR>300g/L時,用焚燒法處理比用其他方法有利。國外使用焚燒法較多,在國際上焚燒技術(shù)排領(lǐng)先位置的有歐洲的芬蘭、德國等幾個國家,在美洲有加拿大、美國和亞洲的日本。我國盡管起步較遲,但在國內(nèi)建有代表性、成功的焚燒處理項目據(jù)資料統(tǒng)計有板有38項樣板工程。在國內(nèi)眾多的焚燒裝置介紹資料中發(fā)現(xiàn)有幾個共性特點:凡是焚燒高濃度有機廢液、有機廢氣或混燒廢液、廢氣的焚燒爐型極大多數(shù)采用立式爐。這與焚燒的介質(zhì)是液體特別有關(guān)系。尤其是有機廢液焚燒介質(zhì)的化學(xué)組分與焚燒工況有直接的關(guān)系。由于化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢液種類極其繁多,按其化學(xué)組成可以分列為三類:

1不含鹵素有機廢液,這類廢液中的有機化合物僅含有C、H、O,有時還含有S。這類有機廢液含水率低,自身可自燃,(如廢棄的有機溶劑),燃燒產(chǎn)物為CO2、H2O和SO2,燃燒產(chǎn)生的熱量可以通過余熱回收。

2含鹵素有機廢液,有機化合物包括CCL4、氯乙烯、溴甲烷等。這類廢液的熱值取決于鹵素的含量,焚燒處理時根據(jù)鹵素的含量、熱值來取決是否需要添加輔助燃料。含鹵素有機廢液在焚燒爐內(nèi)氧化后,將產(chǎn)生單質(zhì)鹵素或鹵素或鹵化氫(HF、HCL、HBR等),根據(jù)需要可以將其去除或回收。 

      3含高鹽有機廢液,含有高濃度無機鹽或有機鹽。這種廢液燃燒后會產(chǎn)生熔化鹽,因此設(shè)計選擇焚燒爐型最合適的爐型是圓型立式爐。因為廢液焚燒介質(zhì)設(shè)計選型圓型立式爐,爐型結(jié)構(gòu)簡單,通常為內(nèi)襯耐火材料層,還能設(shè)計成一個夾套層以預(yù)熱空氣,降低輔助燃料耗量。圓型立式焚燒爐垂直放置,可以采用旋流燃燒器,在爐頂部位安置單個或多個廢液霧化噴嘴燃燒器,霧化的廢液微小液滴,在高溫火焰區(qū)域內(nèi)以懸浮態(tài)燃燒,以便與助燃空氣良好混合,增加停留時間,使霧化廢液微小液滴在高溫區(qū)內(nèi)充分燃燒。

一般燃燒室停留時間為1.0~2.0S,最高溫度可達(dá)1350℃,對大多數(shù)有機廢液最待燃燒溫度在870~980℃。在很短時間1~2內(nèi)有機物燃燒分解。在焚燒過程中,某些鹽、堿高熔融物與水會發(fā)生爆炸,為了防止爆炸的發(fā)生,采用了噴水冷卻的措施。在焚燒爐底設(shè)有冷卻罐。由冷卻罐出來的煙氣經(jīng)尾氣凈化除塵、脫氣裝置處理合格后排空。國內(nèi)焚燒爐焚燒處理有機廢液的實例中有10例設(shè)計選型爐型是臥式圓筒形,有15例設(shè)計選型為立式圓筒形。但補充使用的輔助燃料全部是油料、煤氣、乙烷氣體。焚燒1T廢液補充的輔助油料約170kg~200kg之間。廢液霧化全部采用蒸氣霧化,平均焚燒1T廢液的蒸氣用量在300kg。所以目前國內(nèi)一些焚燒廢液的設(shè)備投資和焚燒成本都比較昂貴。在國際上,美國焚燒各種廢液焚燒爐的設(shè)計選型對(1)旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐,(2)液體噴射立式(臥式)圓形焚燒爐,(3)鼓泡流化床焚燒爐,(4)循流化床焚燒爐四個爐型的各項指標(biāo)相應(yīng)比較。

汽提法和焚燒法這兩種處理方法一般是單獨使用,都是針對揮發(fā)性有機廢水的處理,但是焚燒法一般是應(yīng)用在高濃度有機污水處理上,實施的前提時必須具備汽提和焚燒爐設(shè)備。如果具備該條件,并且設(shè)備能力可以達(dá)到預(yù)處理效果要求的水平,那么通過流程改造,使現(xiàn)有的汽提裝置和轉(zhuǎn)化爐成為廢水處理流程上的一個環(huán)節(jié),使用“汽提+焚燒”的處理方法,實現(xiàn)將甲醇工業(yè)廢水進(jìn)行預(yù)處理的目的。

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