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脱墨渣焚烧热能利用与减量无害处理
中国纸业网造纸厂设备:2018-9-14 0:15:04 造纸机械|卫生纸机|铜版纸|瓦楞纸|脱墨渣焚烧热能利用
  目前我国每年产生工业固体废物10亿多吨,其中工业危险废物约占5%-7%。 2016年6月14日,根据《环境保护部令》(部令 第39号),环境保护部联合国家发展和改革委员会、公安部修订发布了《国家危险废物名录》(2016版),自8月1日起施行。造纸行业的脱墨渣为废物代码221-001-12,废物类别HW12,属于染料、涂料废物系列。并具有T毒性等危险特性,为解决其大容量堆积、外运过程中对环境造成的潜在危害,广纸根据国内外的处置经验和结合广东省危险废物的污染防治技术总则,以减量化、资源化和无害化为根本思想,采用焚烧消纳的途径解决本公司危险废物,使其体积、重量减量,能量有效转化。

1  脱墨渣的来源及主要危险金属元素分析和热值检测

(1)脱墨渣来源分析

每吨脱墨浆产生绝干脱墨污泥80-150kg,其中包括脱墨过程和筛选过程中产生的污泥以及筛渣,脱墨污泥主要成分包括印刷油墨颗粒、废纸中的矿物填料和涂料,随油墨一起浮选流失的纤维和筛选过程中产生的粗渣。

(2)危险金属元素分析

主要危险金属元素成分和浓度分析如图1所示。

 

           

(3)热值检测

经过实验室检测55%干度时脱墨污泥的低位热值达800-1000kcal/kg。

 

2  脱墨渣焚烧主炉体构成和能量转化


 

(1)焚烧炉体构成

在焚烧炉设计时采用目前最先进的三级燃烧技术:一级采用湍流式热解浅床鼓泡床焚烧洁净技术,燃烧温度850-950℃;二级采用旋流混合焚烧技术,燃烧温度850-950℃,确保炉渣热灼减率小于5%;三级设置二燃室使脱墨渣充分焚烧,并配置大容量的旋流型油枪燃烧机,全自动点火和燃烧控制,可根据二燃室燃烧温度的高低自动进行油量和风量调节,保证二燃室温度始终达到1100-1200℃的高温,并配置了高大绝热炉体,保证高温烟气停留时间大于2s,烟气含氧大于6%。整套焚烧系统燃烧温度高、停留时间长,扰动强烈,使二噁英等有害物质得以彻底分解。烟道烟气系统采用热管技术将600℃的高温烟气在1s内降低为180-200℃低温烟气,降低二噁英在低温合成温度区再次合成的可能。热管所吸收的热量用来加热进炉的空气,进一步提高脱墨渣的燃烧性能。炉体主要工艺系统如图2所示。

 

            

(2)脱墨渣能量转化

在焚烧过程中脱墨渣释放的热值有效转化为温度达350℃,量值达10.29t/h的蒸汽,用于发电机发电及造纸车间用汽。

 

3  焚烧后烟气净化处理工艺

尾气处理工艺如图3所示。

 

         

(1)烟气NO2去除

在脱墨渣焚烧工程中,采用成熟的SNCR选择性非催化还原法脱硝。将尿素溶解,用压缩空气使尿素液形成雾状与900℃左右烟气混合,在不用催化剂的情况下将NO2还原成为无毒的氮气、水和二氧化碳。燃烧稳定,炉内温度分布均匀,能够保证SNCR技术对NO2的脱出效果,使NO2可控。

(2)二噁英净化

在焚烧过程中具体除了在炉体设计时采取二燃室升温、高温烟气停留时间,热管技术形成的急冷段一系列工程措施,减少二噁英的生成量或避免二次合成的同时,在尾气处理中对于极少可能存在的二噁英采用喷射活性炭的方法进行吸附捕集,利用活性炭极大的比表面积,将二噁英吸附和布袋捕集手段进一步对其净化排放。

 

(3)烟尘去除

采用脉冲袋式除尘器除尘,不仅除尘效率高达99.9%,同时还具有捕集烟气中的可能存在的微量重金属如Pb、二噁英等。

 

(4)烟气酸性气体去除

烟气采用半干法脱硫技术,此工艺避免了制浆系统和喷浆系统产生的种种弊端(如粘笔或结垢),该技术既有干法的简单、廉价等优点,又有湿法的高效率,起脱硫也能够吸附少量HCl气体。同时脱墨渣,其含有大量的Ca,在锅炉室内气固两相由于气流的作用产生激烈的湍动与混合,充分接触,在上升的过程中,不断形成絮状物向下返回,而絮状物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升,使得气固相体滑落速度高达单颗粒滑落速度的数十倍,有效增大床内Ca与S的接触比例,这样锅炉室内气固两相流机制,极大地强化了气固相间的传质与传热。同时利用脱墨渣中含有的Ca,吸收脱墨渣焚烧烟气所产生的SO2

 

4  脱墨渣焚烧减量效果分析

脱墨渣废物经焚化处理后,很大程度上减少废物的重量和容积,对灰渣运输和最终处置带来了极大的便利。通过采取正常生产运行每月入炉脱墨渣量和渣、灰出库量对其脱墨渣焚烧重量减量效果分析,如图4所示。

 

          

图4  脱墨渣重量减量效果分析

脱墨渣废物焚化处理,烧成灰烬后,不仅在重量上大幅减量,体积也缩小至1/10以下。

 

5   渣灰处置

将灰渣交由专业机构代收进行固化处置。


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