一种基于气压烘焙的高氯固废处理方法及装置

未命名 09-12 阅读:153 评论:0


1.本发明属于固体废弃物处置领域,更具体地,涉及一种基于气压烘焙的高氯固废处理方法及装置。


背景技术:

2.有机固体废弃物中废塑料(pvc等)、橡胶类及生物质类(秸秆等)等高氯固废年产总量飞速增长,为我国无害化处理带来巨大挑战。其中,塑料氯含量可达33%-56%,橡胶类废弃物氯含量约30%-40%,医疗废弃物消杀的过程中大量含无机氯消毒剂的引入及其塑料组分(如pvc等)的存在,使其氯含量达4.56%-7.52%。以热化学处理处置技术(例如焚烧、气化等技术)处置上述高氯固废时,极易在高温下生成hcl、氯苯等含氯产物,并促使二噁英类剧毒物生成,不仅对空气和水土造成污染,更会危害人体健康。此外,这些氯化物的释放亦将对设备管道造成严重腐蚀,使锅炉沾污结渣,影响设备使用寿命。针对上述问题,若运用低温处理技术对其含有的氯进行预脱除,从源头减少参与二噁英合成反应的氯元素,将有效避免后续高温处理时污染物生成所引发的一系列不良后果。
3.高氯固废种类繁多,其含氯量、形态等均有所不同,对脱氯装置要求不一,目前众多学者开发了不同的脱氯装置及方法,如热解脱氯法(烘焙为低温热解,作为固体废弃物脱氯的新兴技术,具有低能耗、高回收率的优势)。部分热解脱氯装置通过高温实施,导致高能耗、工艺复杂,脱离环保节能的理念。cn209584124公开了一种生活垃圾热解炭气化处理系统,以730-750℃的温度热解后再通过高温脱除热解油气中的氯;cn107022362b公开了一种生物质或有机垃圾转化设备及转化工艺,需在400℃-600℃对垃圾进行预脱氯处理。此类热解装置所需能耗及成本较高,仍需改进。针对塑料类废弃物的脱氯技术,在脱氯温度方面亦有下降空间。如cn208151283u公开了一种含氯塑料热解处理系统,在300℃-370℃脱除塑料中90%的氯;cn116064064a设计一种热解回收废塑料的方法及系统,以200℃-430℃的热解温度对pvc与其他塑料的混合物达成90%以上的脱氯效率。
4.除温度外,现存脱氯装置的主要问题还在于其单一性,大多装置只针对某类废弃物进行脱氯,普适性相对较低。cn115960621a公开了一种废塑料低温脱氯耦合催化热解制备燃料油的装置及方法,可在250℃-350℃内达到100%的脱氯效率,虽能耗降低、脱氯效率提高,但需催化加氢使步骤繁琐、成本升高,且可脱氯对象单一。cn115780475a公开了一种微波选择性热解处理混合废塑料脱氯提质的方法及系统,在250℃-350℃内对含氯塑料进行脱氯处理,同样地,其局限性在于脱氯对象仅为含氯比例为3%-20%的塑料,且未有相适应的固氯设施。cn112207115a公开了一种利用热烟气低温热解脱氯提质耦合水泥窑协同处置医疗废物的工艺,循环利用了220℃-280℃的热烟气以降低能耗,但医疗废物中存在部分需更高温度方能脱氯的组分,低能耗与高脱氯效率未能兼得。针对复杂的高氯固废,亟待寻求一种更具有普适性地,且更为高效节能、工艺精简预脱氯技术。


技术实现要素:

5.针对现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种基于气压烘焙的高氯固废处理方法及装置,旨在解决现有的脱硫方法无法在降低能耗的同时保证较高的脱氯效率,并且处理对象单一的问题。
6.为实现上述目的,按照本发明的一方面,提供了一种基于气压烘焙的高氯固废处理方法,该方法具体为:对高氯固废在250℃~400℃下进行气压烘焙,使得所述高氯固废转化为烘焙焦、挥发分和氯化氢,然后对所述氯化氢进行吸收以实现高氯固废处理。
7.作为进一步优选地,在烟气气氛或惰性气体与烟气的混合气氛下进行气压烘焙,优选地,所述烟气采用挥发分燃烧产生的烟气。
8.作为进一步优选地,当所述高氯固废为塑料、生物质废弃物和医疗废弃物时,气压烘焙的温度为250℃~300℃;当所述高氯固废为橡胶废弃物时,气压烘焙的温度为300℃~400℃。
9.作为进一步优选地,气压烘焙的工作压力为1bar~50bar。
10.作为进一步优选地,对所述烘焙焦进行气化获得可燃气,并将部分所述可燃气通入气压烘焙的仪器中,以维持气压烘焙的温度和气压。
11.按照本发明的另一方面,提供了一种基于气压烘焙的高氯固废处理装置,该高氯固废处理装置采用上述高氯固废处理方法,具体包括:给料器、气压烘焙单元、固氯器,其中:
12.所述给料器与气压烘焙单元连接,用于向气压烘焙单元提供高氯固废;
13.所述气压烘焙单元用于对所述高氯固废在250℃~400℃下进行气压烘焙,使得其转化为烘焙焦、挥发分和氯化氢,该气压烘焙单元的气体出口与固氯器连接,用于将挥发分与氯化氢的混合气体送入固氯器,同时该气压烘焙单元还设置有固体出口,用于将烘焙焦排出;
14.所述固氯器用于对所述混合气体中的氯化氢进行吸收固定,以此实现高氯固废处理。
15.作为进一步优选地,所述高氯固废处理装置还包括燃烧器,所述燃烧器的入口与固氯器的出口连接,其出口与气压烘焙单元的入口连接,用于对所述挥发分进行燃烧,然后将产生的烟气通入气压烘焙单元。
16.作为进一步优选地,所述高氯固废处理装置还包括气化炉,所述气化炉与气压烘焙单元的固体出口连接,用于对所述烘焙焦进行气化以获得可燃气。
17.作为进一步优选地,所述高氯固废处理装置还包括气体分离器,所述气体分离器的入口与气化炉的出口连接,该气体分离器的出口分为两路,一路与气压烘焙单元的入口连接,另一路与可燃气收集器连接,用于将部分可燃气送入气压烘焙单元,以维持气压烘焙单元的温度和气压。
18.作为进一步优选地,所述气压烘焙单元包括脱氯反应器以及设置在所述脱氯反应器内部的支撑杆、压力传感器和温度传感器,其中所述脱氯反应器上设置有气体入口,用于通入惰性气体;所述支撑杆用于带动高氯固废旋转;所述压力传感器和温度传感器用于测量脱氯反应器的气压和温度。
19.总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有以下有益效
果:
20.1.本发明利用气压烘焙的方式处理高氯固废,能够在较低温度下实现氯的高效率脱除,并且与常压热解脱氯相比具有较高的脱氯效率,从而在降低处理能耗的同时获得较高的脱氯效率,并且适用于各种类型的高氯固废,同时该方法还可以获得清洁且高品质的烘焙焦,从而在高氯固废脱氧提质的同时,使氯在较低温度下以hcl的形式释放,减小了后续氯脱除的难度并增强了可靠性;
21.2.尤其是,本发明在烟气气氛下进行气压烘焙,能够利用烟气中存在的氧气使高氯固废在热裂解的同时发生氧化反应,加速高氯固废中含氯化合物分解,使有机氯在低温下实现碳氯键、碳氢键断裂,并抑制氯自由基向ch3cl等有机氯转化,促进氯以hcl形式释放,并且将挥发分燃烧产生的烟气通入气压烘焙的仪器中,能够有效利用挥发分燃烧产生的热量,实现自功能的工作模式,节能环保;
22.3.同时,本发明针对不同种类的高氯固废设定反应温度,能够根据固废实际处置需求实现脱氯效果;
23.4.此外,本发明通过将氯含量低的烘焙焦采用气化技术转变为高附加值的可燃气,可以实现固体废弃物的资源化利用,并且将部分可燃气通入气压烘焙单元,可以维持气压烘焙的温度和气压,实现热量的循环利用。
附图说明
24.图1是本发明实施例提供的基于气压烘焙的高氯固废处理装置的结构示意图。
25.在所有附图中,相同的附图标记用来表示相同的元件或结构,其中:
26.1-给料器,2-第一缩合组件,3-支撑杆,4-压力传感器,5-温度传感器,6-气体入口,7-固氯器,8-燃烧器,9-增压泵,10-气化炉,11-气体分离器,12-计算机,13-温度传感器,14-气体传感器,15-气锁组件,16-脱氯反应器。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
28.按照本发明的一方面,提供了一种基于气压烘焙的高氯固废处理方法,该方法具体为:对高氯固废在250℃~400℃,1bar~50bar下进行气压烘焙,使得高氯固废转化为烘焙焦、挥发分和氯化氢,然后对氯化氢进行吸收以实现高氯固废处理。其中,烘焙是指在惰性气氛下,较低的温度范围内(一般为200℃~300℃)的热处理,而气压烘焙则是指在气体压下对进行烘焙。本发明采用气压烘焙的方式处理高氯固废,能够有效降低处理温度,在降低处理能耗的同时还能够获得较高的脱氯效率,适用于各类高氯固体废弃物。其中,对于生物质类的高氯固体废弃物,含氧官能团与氯接触反应可生成hcl/ch3cl释放至气相,以实现脱氯效果,而气压烘焙可以加速半纤维素、木质素及纤维素的分解,释放更多羧基、甲氧基等含氧官能团,并促进挥发性物质与初次分解的中间产物(活性纤维素、左旋葡聚糖和木聚糖等)发生二次反应,促使含氧官能团进一步脱除,从而与氯充分接触反应,提升脱氯效率。对于橡胶和pvc类(塑料、医疗废弃物)的高氯固体废弃物,气压烘焙可以促使有机氯中碳氯
键、碳氢键在低温下断裂,完成脱氢、脱氯并结合产生hcl的路径,促进含氯化合物向气体的裂解,提升脱氯效果。
29.进一步,在烟气气氛或惰性气体与烟气的混合气氛下进行气压烘焙。烟气中存在的氧气使高氯固废在热裂解的同时发生氧化反应,加速高氯固废中含氯化合物分解,并抑制氯自由基向ch3cl等有机氯转化,促进氯以hcl形式释放。该烟气可以采用挥发分燃烧产生的烟气,从而利用挥发分燃烧产生的热量对气压烘焙单元进行加热,实现自供能的工作模式,具有节能环保的优势。
30.进一步,对烘焙焦进行气化获得可燃气,若挥发分燃烧产生的热量不够时,可以将部分可燃气通入气压烘焙的仪器中,以维持气压烘焙的温度和气压,实现热量的循环利用。
31.如图1所示,按照本发明的另一方面,提供了一种基于气压烘焙的高氯固废处理装置,该高氯固废处理装置采用上述高氯固废处理方法,具体包括:给料器1、气压烘焙单元、固氯器7和控制单元12,其中:
32.给料器1通过第一锁合组件2与气压烘焙单元连接,用于向气压烘焙单元提供高氯固废;
33.气压烘焙单元用于对高氯固废在250℃~400℃下进行气压烘焙,使得其转化为烘焙焦、挥发分和氯化氢,该气压烘焙单元的气体出口与固氯器7连接,用于将挥发分与氯化氢的混合气体送入固氯器7,同时该气压烘焙单元还设置有固体出口,用于通过重力作用将烘焙焦排出;
34.固氯器7用于对混合气体中的氯化氢进行吸收固定,以此实现高氯固废处理,该固氯器7采用下层为淋滤水层,上层为吸附层的结构,吸附层采用钙基吸附剂或镁基吸附剂;
35.控制单元12用于高氯固废处理装置的工作过程并记录参数,以实现自动化控制。
36.进一步,高氯固废处理装置还包括燃烧器8,燃烧器8的入口与固氯器7的出口连接,其出口通过增压泵9与气压烘焙单元的入口连接,用于对挥发分进行燃烧,然后将产生的高温烟气增压后变为高温高压烟气通入气压烘焙单元。烟气中存在的氧气使高氯固废在热裂解的同时发生氧化反应,加速高氯固废中含氯化合物分解,使有机氯在低温下实现碳氯键、碳氢键断裂,并抑制氯自由基向ch3cl等有机氯转化,促进氯以hcl形式释放。同时,挥发分燃烧产生的高温烟气重新通入气压烘焙单元,还可以直接为气压烘焙单元供热,进而实现自供热。
37.进一步,高氯固废处理装置还包括气化炉10和气体分离器11,气化炉10与气压烘焙单元的固体出口通过第二锁合组件5连接,用于对烘焙焦在限氧条件下进行气化以获得高附加值的可燃气,从而实现对高氯固废的清洁、节能及高价值的资源化利用;气体分离器11的入口与气化炉10的出口连接,该气体分离器11的出口分为两路,一路与气压烘焙单元的入口连接,另一路与可燃气收集器连接,当挥发分燃烧产生的热量不够时,可以将部分可燃气送入气压烘焙单元,以维持气压烘焙单元的温度和气压,使得高氯固废处理装置具有较好的灵活性。
38.进一步,气压烘焙单元包括脱氯反应器16以及设置在脱氯反应器16内部的支撑杆3、压力传感器4、温度传感器13和气体浓度传感器14,其中脱氯反应器16上设置有气体入口6,用于通入惰性气体,并且该气体入口6通过气锁组件15进行控制,以调节惰性气体的通入速率;支撑杆3用于带动高氯固废旋转;压力传感器4、温度传感器13和气体浓度传感器14分
别用于测量脱氯反应器16的气压、温度和气体浓度,其中气体浓度优选为hcl浓度。
39.本发明提供的基于气压烘焙的高氯固废处理装置在提升脱氯效率的同时,直接利用净化后的挥发分燃烧供热,可以实现自供热,不需要引入额外能量,从而实现高效节能。此外,将烘焙焦转换为高附加值额可燃气,在处置高氯固废的同时,变废为宝,具有较高的工业应用价值。
40.下面根据具体实施例对本发明提供的技术方案作进一步说明。
41.实施例1
42.s1将塑料废弃物粉碎后通过给料器1送入脱氯反应器16中,从气体入口6通入惰性气体进行吹扫以实现无氧环境,并达到初压0bar;
43.s2脱氯反应器以5℃/min的升温速率升温至250℃,并在该温度下保温60min,达到终压20bar,使塑料废弃物在气压烘焙下生成烘焙焦、氯化氢和挥发分;
44.s3烘焙焦在重力作用下进入气化炉10,在限氧条件下转变为可燃气,部分可燃气送入脱氯反应器16供热;
45.s4挥发分和氯化氢的混合气体进入固氯器7,通过钙基吸附剂将氯化氢气体彻底净化,挥发分进入燃烧器8燃烧生成高温烟气,并经过增压泵9变为高温高压烟气,送入脱氯反应器16供热加压,最终测得塑料废弃物达到72%的脱氯效率。
46.实施例2
47.s1将塑料废弃物粉碎后通过给料器1送入脱氯反应器16中,从气体入口6通入惰性气体进行吹扫以实现无氧环境,并达到初压0bar;
48.s2脱氯反应器以5℃/min的升温速率升温至250℃,并在该温度下保温60min,达到终压15bar,使塑料废弃物在气压烘焙下生成烘焙焦、氯化氢和挥发分;
49.s3烘焙焦在重力作用下进入气化炉10,在限氧条件下转变为可燃气,部分可燃气送入脱氯反应器16供热;
50.s4挥发分和氯化氢的混合气体进入固氯器7,通过钙基吸附剂将氯化氢气体彻底净化,最终测得塑料废弃物达到69%的脱氯效率。
51.实施例3
52.s1将塑料废弃物粉碎后通过给料器1送入脱氯反应器16中,从气体入口6通入惰性气体进行吹扫以实现无氧环境,并达到初压0bar;
53.s2脱氯反应器以5℃/min的升温速率升温至275℃,并在该温度下保温60min,达到终压20bar,使塑料废弃物在气压烘焙下生成烘焙焦、氯化氢和挥发分;
54.s3烘焙焦在重力作用下进入气化炉10,在限氧条件下转变为可燃气,部分可燃气送入脱氯反应器16供热;
55.s4挥发分和氯化氢的混合气体进入固氯器7,通过钙基吸附剂将氯化氢气体彻底净化,挥发分进入燃烧器8燃烧生成高温烟气,并经过增压泵9变为高温高压烟气,送入脱氯反应器16供热加压,最终测得塑料废弃物达到81%的脱氯效率。
56.实施例4
57.s1将塑料废弃物粉碎后通过给料器1送入脱氯反应器16中,从气体入口6通入惰性气体进行吹扫以实现无氧环境,并达到初压0bar;
58.s2脱氯反应器以5℃/min的升温速率升温至300℃,并在该温度下保温60min,达到
终压22bar,使塑料废弃物在气压烘焙下生成烘焙焦、氯化氢和挥发分;
59.s3烘焙焦在重力作用下进入气化炉10,在限氧条件下转变为可燃气,部分可燃气送入脱氯反应器16供热;
60.s4挥发分和氯化氢的混合气体进入固氯器7,通过钙基吸附剂将氯化氢气体彻底净化,挥发分进入燃烧器8燃烧生成高温烟气,并经过增压泵9变为高温高压烟气,送入脱氯反应器16供热加压,最终测得塑料废弃物达到97%的脱氯效率。
61.实施例5
62.s1将生物质废弃物粉碎后通过给料器1送入脱氯反应器16中,从气体入口6通入惰性气体进行吹扫以实现无氧环境,并达到初压0bar;
63.s2脱氯反应器以5℃/min的升温速率升温至250℃,并在该温度下保温60min,达到终压20bar,使生物质废弃物在气压烘焙下生成烘焙焦、氯化氢和挥发分;
64.s3烘焙焦在重力作用下进入气化炉10,在限氧条件下转变为可燃气,部分可燃气送入脱氯反应器16供热;
65.s4挥发分和氯化氢的混合气体进入固氯器7,通过镁基吸附剂将氯化氢气体彻底净化,挥发分进入燃烧器8燃烧生成高温烟气,并经过增压泵9变为高温高压烟气,送入脱氯反应器16供热加压,最终测得生物质废弃物达到46%的脱氯效率。
66.实施例6
67.s1将医疗废弃物粉碎后通过给料器1送入脱氯反应器16中,从气体入口6通入惰性气体进行吹扫以实现无氧环境,并达到初压20bar;
68.s2脱氯反应器以5℃/min的升温速率升温至250℃,并在该温度下保温60min,达到终压50bar,使医疗废弃物在气压烘焙下生成烘焙焦、氯化氢和挥发分;
69.s3烘焙焦在重力作用下进入气化炉10,在限氧条件下转变为可燃气,部分可燃气送入脱氯反应器16供热;
70.s4挥发分和氯化氢的混合气体进入固氯器7,通过镁基吸附剂将氯化氢气体彻底净化,挥发分进入燃烧器8燃烧生成高温烟气,并经过增压泵9变为高温高压烟气,送入脱氯反应器16供热加压,最终测得医疗废弃物达到76%的脱氯效率。
71.实施例7
72.s1将橡胶废弃物粉碎后通过给料器1送入脱氯反应器16中,从气体入口6通入惰性气体进行吹扫以实现无氧环境,并达到初压10bar;
73.s2脱氯反应器以5℃/min的升温速率升温至300℃,并在该温度下保温60min,达到终压20bar,使橡胶废弃物在气压烘焙下生成烘焙焦、氯化氢和挥发分;
74.s3烘焙焦在重力作用下进入气化炉10,在限氧条件下转变为可燃气,部分可燃气送入脱氯反应器16供热;
75.s4挥发分和氯化氢的混合气体进入固氯器7,通过镁基吸附剂将氯化氢气体彻底净化,挥发分进入燃烧器8燃烧生成高温烟气,并经过增压泵9变为高温高压烟气,送入脱氯反应器16供热加压,最终测得橡胶废弃物达到45%的脱氯效率。
76.实施例8
77.s1将橡胶废弃物粉碎后通过给料器1送入脱氯反应器16中,从气体入口6通入惰性气体进行吹扫以实现无氧环境,并达到初压10bar;
78.s2脱氯反应器以5℃/min的升温速率升温至350℃,并在该温度下保温60min,达到终压26bar,使橡胶废弃物在气压烘焙下生成烘焙焦、氯化氢和挥发分;
79.s3烘焙焦在重力作用下进入气化炉10,在限氧条件下转变为可燃气,部分可燃气送入脱氯反应器16供热;
80.s4挥发分和氯化氢的混合气体进入固氯器7,通过镁基吸附剂将氯化氢气体彻底净化,挥发分进入燃烧器8燃烧生成高温烟气,并经过增压泵9变为高温高压烟气,送入脱氯反应器16供热加压,最终测得橡胶废弃物达到72%的脱氯效率。
81.实施例9
82.s1将橡胶废弃物粉碎后通过给料器1送入脱氯反应器16中,从气体入口6通入惰性气体进行吹扫以实现无氧环境,并达到初压10bar;
83.s2脱氯反应器以5℃/min的升温速率升温至400℃,并在该温度下保温60min,达到终压30bar,使橡胶废弃物在气压烘焙下生成烘焙焦、氯化氢和挥发分;
84.s3烘焙焦在重力作用下进入气化炉10,在限氧条件下转变为可燃气,部分可燃气送入脱氯反应器16供热;
85.s4挥发分和氯化氢的混合气体进入固氯器7,通过镁基吸附剂将氯化氢气体彻底净化,挥发分进入燃烧器8燃烧生成高温烟气,并经过增压泵9变为高温高压烟气,送入脱氯反应器16供热加压,最终测得橡胶废弃物达到98的脱氯效率。
86.对比例1
87.s1将塑料废弃物粉碎后通过给料器1送入脱氯反应器16中,从气体入口6通入惰性气体进行吹扫以实现无氧环境,并使脱氯反应器16保持常压状态;
88.s2脱氯反应器以5℃/min的升温速率升温至250℃,并在该温度下保温60min,使塑料废弃物在热解条件下生成热解焦、氯化氢和挥发分;
89.s3烘焙焦在重力作用下进入气化炉10,在限氧条件下转变为可燃气,部分可燃气送入脱氯反应器16供热;
90.s4挥发分和氯化氢的混合气体进入固氯器7,通过钙基吸附剂将氯化氢气体彻底净化,挥发分进入燃烧器8燃烧生成高温烟气,送入脱氯反应器16供热,最终测得塑料废弃物达到40%的脱氯效率。
91.对比例2
92.s1将生物质废弃物粉碎后通过给料器1送入脱氯反应器16中,从气体入口6通入惰性气体进行吹扫以实现无氧环境,脱氯反应器16保持常压状态;
93.s2脱氯反应器以5℃/min的升温速率升温至250℃,并在该温度下保温60min,使生物质废弃物在热解条件下生成热解焦、氯化氢和挥发分;
94.s3烘焙焦在重力作用下进入气化炉10,在限氧条件下转变为可燃气,部分可燃气送入脱氯反应器16供热;
95.s4挥发分和氯化氢的混合气体进入固氯器7,通过钙基吸附剂将氯化氢气体彻底净化,挥发分进入燃烧器8燃烧生成高温烟气,送入脱氯反应器16供热,最终测得生物质废弃物达到25%的脱氯效率。
96.对比例3
97.s1将橡胶废弃物粉碎后通过给料器1送入脱氯反应器16中,从气体入口6通入惰性
气体进行吹扫以实现无氧环境,脱氯反应器16保持常压状态;
98.s2脱氯反应器以5℃/min的升温速率升温至300℃,并在该温度下保温60min,使橡胶废弃物在热解条件下生成热解焦、氯化氢和挥发分;
99.s3烘焙焦在重力作用下进入气化炉10,在限氧条件下转变为可燃气,部分可燃气送入脱氯反应器16供热;
100.s4挥发分和氯化氢的混合气体进入固氯器7,通过钙基吸附剂将氯化氢气体彻底净化,挥发分进入燃烧器8燃烧生成高温烟气,送入脱氯反应器16供热,最终测得橡胶废弃物达到35%的脱氯效率。
101.通过对比实施例1与对比例1、实施例5与对比例2、实施例7与对比例3可以发现,与常压下热解相比,气压烘焙可以有效提高脱氯效率。
102.本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种基于气压烘焙的高氯固废处理方法,其特征在于,该方法具体为:对高氯固废在250℃~400℃下进行气压烘焙,使得所述高氯固废转化为烘焙焦、挥发分和氯化氢,然后对所述氯化氢进行吸收以实现高氯固废处理。2.如权利要求1所述的基于气压烘焙的高氯固废处理方法,其特征在于,在烟气气氛或惰性气体与烟气的混合气氛下进行气压烘焙,优选地,所述烟气采用挥发分燃烧产生的烟气。3.如权利要求1所述的基于气压烘焙的高氯固废处理方法,其特征在于,当所述高氯固废为塑料、生物质废弃物和医疗废弃物时,气压烘焙的温度为250℃~300℃;当所述高氯固废为橡胶废弃物时,气压烘焙的温度为300℃~400℃。4.如权利要求1所述的基于气压烘焙的高氯固废处理方法,其特征在于,气压烘焙的工作压力为1bar~50bar。5.如权利要求1~4任一项所述的基于气压烘焙的高氯固废处理方法,其特征在于,对所述烘焙焦进行气化获得可燃气,并将部分所述可燃气通入气压烘焙的仪器中,以维持气压烘焙的温度和气压。6.一种基于气压烘焙的高氯固废处理装置,其特征在于,该高氯固废处理装置采用如权利要求1~5任一项所述的高氯固废处理方法,具体包括:给料器(1)、气压烘焙单元、固氯器(7),其中:所述给料器(1)与气压烘焙单元连接,用于向气压烘焙单元提供高氯固废;所述气压烘焙单元用于对所述高氯固废在250℃~400℃下进行气压烘焙,使得其转化为烘焙焦、挥发分和氯化氢,该气压烘焙单元的气体出口与固氯器(7)连接,用于将挥发分与氯化氢的混合气体送入固氯器(7),同时该气压烘焙单元还设置有固体出口,用于将烘焙焦排出;所述固氯器(7)用于对所述混合气体中的氯化氢进行吸收固定,以此实现高氯固废处理。7.如权利要求6所述的基于气压烘焙的高氯固废处理装置,其特征在于,所述高氯固废处理装置还包括燃烧器(8),所述燃烧器(8)的入口与固氯器(7)的出口连接,其出口与气压烘焙单元的入口连接,用于对所述挥发分进行燃烧,然后将产生的烟气通入气压烘焙单元。8.如权利要求6所述的基于气压烘焙的高氯固废处理装置,其特征在于,所述高氯固废处理装置还包括气化炉(10),所述气化炉(10)与气压烘焙单元的固体出口连接,用于对所述烘焙焦进行气化以获得可燃气。9.如权利要求6所述的基于气压烘焙的高氯固废处理装置,其特征在于,所述高氯固废处理装置还包括气体分离器(11),所述气体分离器(11)的入口与气化炉(10)的出口连接,该气体分离器(11)的出口分为两路,一路与气压烘焙单元的入口连接,另一路与可燃气收集器连接,用于将部分可燃气送入气压烘焙单元,以维持气压烘焙单元的温度和气压。10.如权利要求6~9任一项所述的基于气压烘焙的高氯固废处理装置,其特征在于,所述气压烘焙单元包括脱氯反应器(16)以及设置在所述脱氯反应器(16)内部的支撑杆(3)、压力传感器(4)和温度传感器(14),其中所述脱氯反应器(16)上设置有气体入口(6),用于通入惰性气体;所述支撑杆(3)用于带动高氯固废旋转;所述压力传感器(4)和温度传感器(14)用于测量脱氯反应器(16)的气压和温度。

技术总结
本发明提供了一种基于气压烘焙的高氯固废处理方法及装置,属于固体废弃物处置领域,该方法具体为:对高氯固废在250℃~400℃下进行气压烘焙,使得所述高氯固废转化为烘焙焦、挥发分和氯化氢,然后对所述氯化氢进行吸收以实现高氯固废处理。本发明利用气压烘焙的方式处理高氯固废,能够在较低温度下实现氯的高效率脱除,并且与常压热解脱氯相比具有较高的脱氯效率,从而在降低处理能耗的同时获得较高的脱氯效率,并且适用于各种类型的高氯固废,同时该方法还可以获得清洁且高品质的烘焙焦,从而在高氯固废脱氧提质的同时,使氯在较低温度下以HCl的形式释放,减小了后续氯脱除的难度并增强了可靠性。并增强了可靠性。并增强了可靠性。


技术研发人员:易琳琳 付嘉 李开源 李显 李爱军 唐浩榆 邹嫣嫣 李辰昊
受保护的技术使用者:武汉理工大学
技术研发日:2023.07.26
技术公布日:2023/9/9
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