一种废盐真空裂解系统
技术领域
本发明涉及废盐处理技术，具体涉及一种废盐真空裂解系统。
背景技术
近年来，随着石化、煤化工、农药、制药、食品、印染等行业的快速发展，生产过程中产生的高含盐废水也逐年增加。为便于后续处理，此类工业废水大部分会进行浓缩结晶得到固体废盐，而由此类工业废水副产的废盐超过千万吨。由于处理工艺的原因，得到的固体废盐中往往会含有有机物等可降解或热解的物质，从而造成此类废盐通常带有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性和危险性等特征，若对此类废盐不进行预先脱除有机物等消除毒害因素的处置，则会对此类废盐的后续处理带来巨大难题。而行业内的预处置装置及工艺普遍存在有处理成本较高、处理工艺不系统及处理不彻底等缺点。随着国家对固体盐废处置的控制越来越严，为保护我们赖以生存的自然环境和社会资源，急需一种有效方法能将固体废盐中的毒害因素消除掉，实现工业废盐的无害化、资源化和减量化的目标。目前固体废盐的预处理方法主要有以下几种方法：
(1)生化法：高浓含盐废水在蒸发浓缩前先采用生化法将废水中的可生物降解物质消化分解掉，从而在后续浓缩结晶过程中使得固体废盐中的有机物等毒害因素降低至最低；
(2)高温焚烧法：采用1000℃以上的高温焚烧将废盐中的可燃物等消除从而便于后续处理；
(3)膜分离法：采用膜将高浓含盐废水中的大分子有机物和部分色素等物质分离出来，减少后续处理时盐的有机物含量；
(4)吸附过滤法：采用树脂或是活性炭等吸附性物质将高浓含盐废水中的有害成分预先吸附过滤出来，降低废盐浓缩结晶时的有机质含量。
综合分析以上的四种方案，第一种方案对于高含盐废水的处理难度较大，且对耐盐菌的驯化更是一大难题，从而使得工业化大规模处理此类废水难以有效推广；第二种方案处理相对较为彻底，但是存在有能耗高，高温焚烧情况下对某些盐类易于造成分解或凝结成块从而也导致处理成本高，处理后废盐颜色不正等缺点；第三种方案对于小分子低分子量的有机物依旧难以处理，且膜分离后的浓水的处置依然是一难题；第四种方案存在有吸附不彻底，工艺流程复杂、处理成本高，且树脂或者是活性炭在失效后形成的废固或危废的处置依旧是个难题。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种废盐真空裂解系统，其可以通过真空热解的方式来去除工业废盐中的有机物和其他可热解有害物质，实现低能耗、高效率、高效益的废盐处理工艺。
本发明通过以下的技术方案来实现：
一种废盐真空裂解系统，包括：废盐预处理系统、裂解系统、裂解气处理系统、热风炉系统、烟气处理系统及出盐系统；所述废盐预处理系统用于对原料废盐进行上料和输送，所述废盐预处理系统与所述裂解系统连接；所述裂解系统包括用于真空裂解处理的真空裂解炉，所述真空裂解炉包括容纳废盐的炉本体以及容纳加热烟气的外夹套，所述外夹套设置在所述炉本体外；所述裂解气处理系统包括依次连接的裂解气水洗塔、真空泵、气液分离器和裂解气预热器；还包括第一循环水箱，所述第一循环水箱与所述裂解气水洗塔连接；所述裂解气水洗塔与所述真空裂解炉连接；所述热风炉系统包括用于为所述真空裂解炉提供加热烟气的热风炉、空气预热器和助燃风机；所述真空裂解炉、所述热风炉、所述空气预热器、所述助燃风机依次连接，所述助燃风机与外部大气连通；所述热风炉还接入有外部的天然气；所述裂解气预热器与所述热风炉连接；所述烟气处理系统包括烟气水洗塔、烟气引风机、第二循环水箱；所述真空裂解炉、所述空气预热器、所述裂解气预热器和所述烟气引风机依次连接，所述烟气引风机与外部烟囱连通；所述烟气水洗塔还与所述第二循环水箱连接；所述出盐系统用于对真空裂解后的废盐进行下料，所述出盐系统与所述真空裂解炉连接。
进一步地，所述废盐预处理系统包括：依次连接的皮带输送机、自动拆包机、缓冲料仓和真空喂料器，所述真空喂料器与所述真空裂解炉连接。
进一步地，所述出盐系统包括带水冷套螺旋输送机和下料阀；所述带水冷套螺旋输送机与所述真空裂解炉连接，所述下料阀设置在所述带水冷套螺旋输送机的下方。
进一步地，所述裂解气处理系统还包括第一循环水泵；所述第一循环水泵与所述第一循环水箱连接，所述第一循环水泵连通外部的废水排放池。
进一步地，所述裂解气处理系统还包括第一板式换热器；所述第一板式换热器与所述裂解气水洗塔连接，所述第一板式换热器还与所述第一循环水泵连接。
进一步地，所述烟气处理系统还包括第二循环水泵；所述第二循环水泵与所述第二循环水箱连接，所述第二循环水泵连通外部的废水排放池。
进一步地，所述烟气处理系统还包括第二板式换热器；所述第二板式换热器与所述烟气水洗塔连接，所述第二板式换热器还与所述第二循环水泵连接。
进一步地，所述废盐真空裂解系统还包括加药槽；所述加药槽同时与所述第一循环水箱、第二循环水箱连接，所述加药槽内置有预先配置的碱液。
进一步地，所述废盐真空裂解系统还包括加药泵；所述加药泵与所述加药槽连接，以将所述碱液泵至所述第一循环水箱和所述第二循环水箱内。
相比于现有技术，本发明能达到的有益效果为：(1)利用固体废盐中可热解物质的低温可热解性，采用真空裂解的方式将废盐中的有机物等毒害因素去除掉；(2)采用真空裂解的方式降低热解温度，一方面节约能耗，另一方面防止废盐在高温热解或焚烧时间出现分解或结块等现象；(3)热解产生的裂解气作为燃料供给热风炉，既节约了能源，又减少了废气的排放；(4)利用水洗系统脱除烟气中的有害成分和粉尘，效率高，操作简单；(5)经本发明处理后的废盐，其中的毒害成分去除率可达99.5％以上，可有效降低废盐的后续处理成本和处理难度，从而具有良好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1所示为本发明的工艺流程示意图。
图中：1、皮带输送机；2、自动拆包机；3、缓冲料仓；4、真空喂料器；5、真空裂解炉；6、带水冷套螺旋输送机；7、下料阀；8、裂解气水洗塔；9、第一循环水箱；10、第一循环水泵；11、第一板式换热器；12、真空泵；13、气液分离器；14、裂解气预热器；15、空气预热器；16、热风炉；17、助燃风机；18、烟气水洗塔；19、第二循环水箱；20、第二循环水泵；21、第二板式换热器；22、烟气引风机；23、烟囱；24、加药槽；25、加药泵。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
本发明公开了一种废盐真空裂解系统，用真空热解的方式处理工业废盐，去除其有机物和其他可热性物质，以及净化处理热解后产生的气体，实现低能耗、高效率、高效益的废盐处理工艺。
本发明包括以下部分：废盐处理系统、裂解系统、裂解气处理系统、热风炉系统、烟气处理系统以及出盐系统。
各系统之间的连接关系为：废盐预处理系统与裂解系统连接；裂解系统与裂解气处理系统连接；裂解气处理系统与热风炉系统连接；热风炉系统与裂解系统连接；烟气处理系统与裂解系统连接；出盐系统与裂解系统连接。
各系统的整体功能为：废盐预处理系统，用于对原料废盐进行上料和输送，并将原料废盐送至裂解系统内；裂解系统，用于对废盐进行真空热解；热风炉系统，用于为裂解处理系统提供高温的加热烟气；裂解气处理系统，用于净化处理裂解过程中所产生的裂解气，并将处理后的裂解气送入热风系统内，作为燃料加以利用；烟气处理系统，用于处理排出的烟气，并进行达标排放；出盐系统，用于对完成裂解后的废盐进行下料。
下面对各系统的组成部分作详细说明，参阅图1。
废盐预处理系统包括：依次连接的皮带输送机1、自动拆包机2、缓冲料仓3以及真空喂料器4。皮带输送机1的下方设置自动拆包机2，自动拆包机2的下方设置缓冲料仓3，缓冲料仓3的下方设置真空喂料器4，真空喂料器4与真空裂解炉5连接。
皮带输送机1将含有10％左右的水和10％左右的有机毒害物质的袋装原料废盐输送至自动拆包机2内，自动拆包机2将袋装废盐破袋，并送入缓冲料仓3内，废盐经缓冲料仓3进入真空喂料机，真空喂料机将废盐按既定给料速度均匀地输送入真空裂解炉5内，等待真空裂解处理。
裂解系统包括：用于真空裂解处理的真空裂解炉5，其中真空裂解炉5包括容纳废盐的炉本体以及容纳加热烟气的外夹套，外夹套设置在炉本体外，两者间不连通。
在真空裂解的过程中，热风炉16为真空裂解炉5持续输入用于加热裂解的900℃～1100℃加热烟气，加热烟气进入到真空裂解炉5的外夹套内，与物料实现间接换热。原料废盐于300℃～500℃和20Kpa(A)～50Kpa(A)下停留1小时左右时间，在真空裂解炉5内的炉本体内进行分解，产生裂解气以及裂解后的固体废盐。随后，裂解气进入到裂解气处理系统内，进行净化处理；处理后的废盐进入到出盐系统内，等待下料；换热后的加热烟气则进入到烟气处理系统内，进行净化处理以及排放。
裂解气处理系统包括：依次连接的裂解气水洗塔8、真空泵12、气液分离器13和裂解气预热器14，其中裂解气水洗塔8与真空裂解炉5连接，为裂解气处理系统通入裂解气；还包括第一循环水箱9和第一循环水泵10，裂解气水洗塔8、第一循环水箱9、第一循环水泵10依次连接，第一循环水泵10连通外部的废水排放池；还包括第一板式换热器11，第一板式换热器11与裂解气水洗塔8连接，同时与第一循环水泵10连接。
自真空裂解炉5内出来的300℃～500℃裂解气首先进入到裂解气水洗塔8内，裂解气水洗塔8一方面采用喷淋水将裂解气降温至40℃～60℃，另一方面对裂解气进行脱酸除尘，真空泵12将脱酸除尘后的裂解气抽出至气液分离器13内，气液分离器13分离出裂解气内的凝结水。经脱酸除尘、除水后的裂解气进入到裂解气预热器14内，由真空裂解炉5外侧来的烟气预热至100℃～200℃后进入热风炉16内燃烧，实现裂解气的循环再用。裂解气水洗塔8所采用的循环喷淋水由第一板式换热器11进行冷却，以保证裂解气的降温脱酸除尘效果；气液分离器13内产生的废水外排，裂解气水洗塔8产生的废水进入到第一循环水箱9内，一部分经第一循环水泵10抽至第一板式换热器11内重新进行冷却，另一部分排到外部的废水排放池。
热风炉系统包括：用于为所述真空裂解炉5提供加热烟气的热风炉16、空气预热器15和助燃风机17；真空裂解炉5、热风炉16、空气预热器15、助燃风机17依次连接，助燃风机17与外部大气连通；热风炉16还接入有外部的天然气；裂解气预热器14与热风炉16连接。
预热后的裂解气进入到热风炉16内，同时天然气(LNG)通入到热风炉16内，助燃风机17将充足的空气送至空气预热器15内预热至100℃～200℃；裂解气与补充的天然气在空气助燃下充分燃烧，产生900℃～1100℃的高温烟气。高温烟气进入到真空裂解炉5的外夹套内，对废盐进行高温热解。热风炉16充分地利用了净化后的裂解气，节省燃料的同时，也消除了裂解气直接排放所带来的环境污染。
烟气处理系统包括：烟气水洗塔18、烟气引风机22；真空裂解炉5、空气预热器15、裂解气预热器14和烟气引风机22依次连接，烟气引风机22与外部烟囱23连通；还包括第二循环水箱19和第二循环水泵20，烟气水洗塔18、第二循环水箱19、第二循环水泵20依次连接，第二循环水泵20连通外部的废水排放池；还包括第二板式换热器21，第二板式换热器21与烟气水洗塔18连接，同时与第二循环水泵20连接。
在真空裂解炉5内换热后的加热烟气进入到裂解气预热器14和空气预热器15内降温至200℃～300℃，然后进入到烟气水洗塔18内，烟气水洗塔18一方面采用喷淋水将烟气降温至60℃～80℃。一方面对烟气进行脱酸除尘，烟气引风机22将脱酸除尘后的烟气引至外部的烟囱23进行高空达标排放。烟气水洗塔18所采用的循环喷淋水由第二板式换热器21进行冷却，以保证烟气的降温脱酸除尘效果；烟气水洗塔18产生的废水进入到第二循环水箱19内，一部分经第二循环水泵20抽至第二板式换热器21内重新进行冷却，另一部分排到外部的废水排放池。
出盐系统包括：带水冷套螺旋输送机6和下料阀7；带水冷套螺旋输送机6与所述真空裂解炉5连接，下料阀7设置在带水冷套螺旋输送机6的下方。
原料废盐完成真空裂解后，处理后的固体物料经带水冷套螺旋输送机6送出，期间水冷套对固体物料进行降温处理，然后经下料阀7按照既定速度进行下料排放。
本发明还包括加药槽24和加药泵25。加药槽24同时与第一循环水箱9、第二循环水箱19连接，加药槽24内置有预先配置的碱液；加药泵25与所述加药槽24连接，以将碱液泵至第一循环水箱9和第二循环水箱19内。
具体地，自界区外来的配置完成的20％～30％之间的NaOH溶液预先加入加药槽24内，再经加药泵25分别打入第一循环水箱9和第二循环水箱19内分别对裂解气和烟气进行脱酸处理；作为一种优选的实施方式，第一循环水箱9和第二循环水箱19上还设置有酸碱检测仪，用于控制加药量的大小。
固体废盐经过上述的处理步骤后，其中的有机物等毒害物质基本上被完全去除掉，从而为废盐的后续处理带来诸多便宜。同时本工艺中所产生的裂解气直接作为燃料供给给热风炉，因而能有效降低能耗。
通过对上述实施例的详细阐述，可以理解，本发明能达到的有益效果有：(1)利用固体废盐中可热解物质的低温可热解性，采用真空裂解的方式将废盐中的有机物等毒害因素去除掉；(2)采用真空裂解的方式降低热解温度，一方面节约能耗，另一方面防止废盐在高温热解或焚烧时间出现分解或结块等现象；(3)热解产生的裂解气作为燃料供给热风炉，既节约了能源，又减少了废气的排放；(4)利用水洗系统脱除烟气中的有害成分和粉尘，效率高，操作简单；(5)经本发明处理后的废盐，其中的毒害成分去除率可达99.5％以上，可有效降低废盐的后续处理成本和处理难度，从而具有良好的经济效益和社会效益。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
