高濃度有機廢液焚燒碳化裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高濃度有機廢液焚燒碳化裝置，一級滾桶式焚燒碳化爐的出口與二級廢氣焚燒爐的進口銜接相通，二級廢氣焚燒爐側方有爐進口，頂部有爐出口，爐出口與換熱裝置的進口管道連接并相通；一體化蒸發(fā)裝置由上、中、下三部分結構件連接組成，篩板塔上方中心設置一個布水裝置，布水裝置與原液循環(huán)泵出口連接，原液循環(huán)泵進口與原液循環(huán)罐連接；有益效果是：對原焚燒系統(tǒng)的一級燃燒爐改為焚燒碳化爐，即在較低溫度下對廢液中的水、有機物進行燃燒或徹底氣化，無機鹽在較低的溫度下基本杜絕鹽蒸汽的產生，采用一體式結構能夠有效控制污水蒸發(fā)濃縮過程中有害氣體、液體的泄漏，利用循環(huán)系統(tǒng)使污水處理完全徹底，大大提高蒸發(fā)焚燒碳化效率。
【專利說明】高濃度有機廢液焚燒碳化裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水污染治理設備，特別涉及一種高濃度有機廢液焚燒碳化裝置，其集污水蒸發(fā)濃縮及焚燒碳化為一體，廣泛應用于高濃度污水處理。
【背景技術】
[0002]目前，對高濃度有機廢水的處理是水污染治理中的一個難點，尤其是高濃度有機廢水中含有濃度較高的無機鹽時更是這樣。對高濃度污水治理采用焚燒處理是一種非常重要的處理方法。
[0003]但目前國內應用的高濃度有機廢液焚燒的處理裝置基本采用兩級焚燒，首先由一級焚燒爐進行主焚燒，再由二級焚燒爐對一級未完全焚燒的有機物再次進行徹底燃燒，這種處理方式需在一、二級焚燒爐均要保持較高的爐溫，為此在兩級燃燒中需大量的助燃空氣，同時通過不斷地補充燃料來保持對全部爐內物質進行加熱、升溫，因此能量消耗大。
[0004]此外、以往的焚燒處理工藝對焚燒處理后產生的熱量利用水平低，一般大型焚燒裝置采用余熱鍋爐對熱量進行回收，利用回收的蒸汽對廢液進行蒸發(fā)濃縮。
[0005]小型焚燒裝置基本采用降溫后直接排放或僅僅部分熱量被綜合利用，嚴重浪費能源。
[0006]以往的焚燒裝置，由于爐溫高，對含鹽量高的廢液焚燒容易生成鹽蒸汽結塊，因產生鹽蒸汽結塊的問題使設備的不能長期穩(wěn)定運行。
[0007]總之，以往的焚燒裝置存在諸多缺陷，1、因設備采用的燃燒方式及加熱物質量大而造成投資過大2、因一二級焚燒均需要保持較高溫度，因此能量消耗大。3、對鹽量高的廢液焚燒時因采用的一、二級焚燒的較高溫度時無機鹽的蒸汽量大大增加，當穩(wěn)溫度稍低時會在設備內壁、管道內壁形成非常難于清除的鹽塊。嚴重時危害設備的運行、進而有爆炸的危險。4、因為能量消耗大，造成運行的費用高。
[0008]由于存在投資過大，操作運行不穩(wěn)定，運行費用高的缺點，限制了高濃度污水焚燒方法的推廣。因此，為了滿足國內高濃度有機廢水的處理是水污染治理的需要，降低設備投資，提高操作運行穩(wěn)定性，減小運行費用，必須對現有技術進行創(chuàng)新和改造，同時根據新設備情況改進高濃度污水處理工藝。

【發(fā)明內容】

[0009]本實用新型的目的就是為克服現有技術的不足，針對上述問題，提供一種高濃度有機廢液焚燒碳化裝置的設計方案，通過對原有焚燒處理方法及設備的結構進行改進，設計集污水蒸發(fā)濃縮及焚燒碳化為一體的蒸發(fā)焚燒碳化設備，根據新設備設計高濃度污水處理工藝，以求克服以往焚燒爐存在的投資大，設備運行不穩(wěn)定、存有危險隱患、能量消耗大和運行費用高缺陷。
[0010]通過采用一體式結構的焚燒碳化裝置，有效控制污水蒸發(fā)濃縮過程中有害氣體、液體的泄漏，利用循環(huán)系統(tǒng)使污水處理完全徹底，大大提高蒸發(fā)焚燒碳化效率。對高濃度污水處理具有廣泛適用性。
[0011]本實用新型是通過這樣的技術方案實現的:高濃度有機廢液焚燒碳化裝置，其特征在于，包括一級滾桶式焚燒碳化爐、二級廢氣焚燒爐、換熱裝置、一體化蒸發(fā)裝置、濃液循環(huán)泵、原液循環(huán)泵、原液循環(huán)罐、燃油儲罐和燃油泵；
[0012]一級滾桶式焚燒碳化爐的出口與二級廢氣焚燒爐的爐進口銜接相通，一級滾桶式焚燒碳化爐的一端設有一級燃燒裝置即燃油或燃氣噴嘴，位于出口一端設有廢液或廢渣輸送管道接口 ；內腔安裝有物料攪拌裝置，物料攪拌裝置通過傳動齒輪驅動；廢液或廢渣輸送裝置通過管道與濃液循環(huán)泵出口連接；
[0013]二級廢氣焚燒爐的爐身上安裝有二級燃燒裝置即燃油或燃氣噴嘴，內腔安裝有擾流板；其側方有爐進口，頂部有爐出口，爐出口與換熱裝置的進口管道連接并相通；
[0014]一體化蒸發(fā)裝置由上、中、下三部分結構件連接組成；下部結構件包括濃液循環(huán)罐，第一氣水分離器；中部結構件為篩板塔；篩板塔包括換熱篩板組件；上部結構件為包括第二氣水分離器、尾氣出口和筒形外殼；
[0015]濃液循環(huán)罐的上部為圓筒形外殼，筒形外殼的下部側方有一個熱風進口，熱風進口安裝熱風連通管，換熱裝置的出口管道與熱風連通管一端連接，熱風連通管的另一端從熱風進口延伸進入一體化蒸發(fā)裝置的內腔，與濃液循環(huán)罐相通；
[0016]處于熱風進口上方的筒形外殼上設有若干個噴嘴連接管口，每一個噴嘴連接管口加工有螺紋，用于安裝濃液霧化噴嘴，噴嘴連接管口處于蒸發(fā)器外壁一側的管口上設有螺紋，用于安裝濃液水管，濃液水管的另一端與濃液循環(huán)泵出口連接；
[0017]在筒形外殼內部結構中，濃液霧化噴嘴上方為第一氣水分離器，筒形外殼與氣水分離器的環(huán)形集水槽底部位置對應的殼壁上設有若干個回流管接口，回流管接口與環(huán)形集水槽相貫通，回流管接口通過水管與原液循環(huán)罐上口連接；
[0018]濃液循環(huán)蒸發(fā)裝置中部結構件是篩板塔，篩板塔包括筒形外殼，筒形外殼的直徑與濃液循環(huán)罐的上部地筒形外殼的直徑相同，兩者通過法蘭連接；
[0019]篩板塔的筒形外殼上部為連接法蘭，通過法蘭連接第二氣水分離器的筒形外殼；
[0020]篩板塔上方中心設置一個布水裝置，布水裝置與原液循環(huán)泵出口連接；原液循環(huán)泵進口與原液循環(huán)罐連接；
[0021]第二氣水分離器內部結構包括旋葉分離裝置，回水管，回水管與環(huán)形集水槽相貫通，筒形外殼的上方連接尾氣出口。
[0022]本實用新型的有益效果是:一、對原焚燒系統(tǒng)的一級燃燒爐改為焚燒碳化爐，即在控制較低溫度下對廢液中的水、有機物進行燃燒或徹底氣化，無機鹽在較低的溫度下基本杜絕鹽蒸汽的產生。這樣因鹽蒸汽因降溫結塊的穩(wěn)問題可大大緩解或基本杜絕。此外，因采用低溫及少氧碳化技術，使進入二燃燒爐的燃燒物質的量大大減少，降低了對燃料及助燃空氣的需要。二、采用專門的一體化蒸發(fā)器對污水進行蒸發(fā)，而不必采用預熱鍋爐產生蒸汽后再對廢液進行蒸發(fā)，避免了熱能重復利用的熱量損失，同時節(jié)約了大量鍋爐及多效蒸發(fā)的設備投資。
[0023]根據新設備情況改進高濃度污水處理工藝，克服了原有焚燒爐存在的投資大，運行費用高、穩(wěn)定運行及能量綜合利用的缺點，對高濃度污水處理具有廣泛適用性。蒸發(fā)裝置采用一體式結構能夠有效控制污水蒸發(fā)濃縮過程中有害氣體、液體的泄漏，利用循環(huán)系統(tǒng)使污水處理完全徹底，大大提高蒸發(fā)焚燒碳化效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1、為高濃度有機廢液焚燒碳化裝置結構示意圖；
[0025]圖2、為一級滾桶式焚燒碳化爐示意圖；
[0026]圖3、為二級廢氣焚燒爐示意圖；
[0027]圖4、為一體化蒸發(fā)裝置下部結構件示意圖；
[0028]圖5、為一體化蒸發(fā)裝置上部結構件示意圖；
[0029]圖6、為圖5的A-A向示意圖。
[0030]圖中:1.第一級滾桶式焚燒碳化爐，2.第二級廢氣焚燒爐，3.換熱裝置，4.一體化蒸發(fā)裝置，5.濃液循環(huán)泵，6.原液循環(huán)泵，7.原液循環(huán)罐，8.燃油儲罐，9.燃油泵；[0031]11.一級燃燒裝置，12.攪拌裝置，13.廢液或廢渣輸送管道接口，14.傳動齒輪，15.出口；
[0032]21.二級燃燒裝置，22.擾流板，23.爐進口，24.爐出口
[0033]31.進口管道，32.出口管道；
[0034]41.濃液循環(huán)罐，42.第一氣水分離器，43.篩板塔，44.第二氣水分離器，45.熱風連通管，46.尾氣出口
[0035]41-1.濃液循環(huán)蒸發(fā)出口連接循環(huán)水泵進口，41-2.排污口(排凈口 ) ;41_3.人孔(檢修口)，41-4.液位計口，41-5.濃液霧化噴嘴；
[0036]42-1.環(huán)形集水槽，42-2.回流管接口，42-3.導流筒，42-4.支撐桿，42-5.[0037]法蘭螺栓孔；42-6.阻流罩；
[0038]43-1.換熱篩板組件，43-15.布水裝置。
【具體實施方式】
[0039]為了更清楚的理解本實用新型，結合附圖和實施例詳細描述本實用新型:
[0040]如圖1至圖6所示，高濃度有機廢液焚燒碳化裝置，、高濃度有機廢液焚燒碳化裝置，包括一級滾桶式焚燒碳化爐1、二級廢氣焚燒爐2、換熱裝置3、一體化蒸發(fā)裝置4、濃液循環(huán)泵5、原液循環(huán)泵6、原液循環(huán)罐7、燃油儲罐8和燃油泵9 ；
[0041]一級滾桶式焚燒碳化爐I的出口 15與二級廢氣焚燒爐2的爐進口 23銜接相通，一級滾桶式焚燒碳化爐I的一端設有一級燃燒裝置11即燃油或燃氣噴嘴，位于出口 15 —端設有廢液或廢渣輸送管道接口 13 ;內腔安裝有物料攪拌裝置12，物料攪拌裝置12通過傳動齒輪14驅動；廢液或廢渣輸送裝置13通過管道與濃液循環(huán)泵5出口連接；
[0042]二級廢氣焚燒爐2的爐身上安裝有二級燃燒裝置21即燃油或燃氣噴嘴，內腔安裝有擾流板22 ;其側方有爐進口 23，頂部有爐出口 24，爐出口 24與換熱裝置3的進口管道31連接并相通；
[0043]一體化蒸發(fā)裝置4由上、中、下三部分結構件連接組成；下部結構件包括濃液循環(huán)罐41，第一氣水分離器42 ;中部結構件為篩板塔43 ;篩板塔43包括換熱篩板組件43_1 ;上部結構件為包括第二氣水分離器44、尾氣出口 46和筒形外殼；
[0044]濃液循環(huán)罐41的上部為圓筒形外殼，筒形外殼的下部側方有一個熱風進口，熱風進口安裝熱風連通管45，換熱裝置3的出口管道32與熱風連通管45 —端連接，熱風連通管45的另一端從熱風進口延伸進入一體化蒸發(fā)裝置4的內腔，與濃液循環(huán)罐41相通；
[0045]處于熱風進口上方的筒形外殼上設有若干個噴嘴連接管口，每一個噴嘴連接管口加工有螺紋，用于安裝濃液霧化噴嘴41-5，噴嘴連接管口處于蒸發(fā)器外壁一側的管口上設有螺紋，用于安裝濃液水管，濃液水管的另一端與濃液循環(huán)泵5出口連接；
[0046]在筒形外殼內部結構中，濃液霧化噴嘴41-5上方為第一氣水分離器42,筒形外殼與氣水分離器42的環(huán)形集水槽42-1底部位置對應的殼壁上設有若干個回流管接口 42-2，回流管接口 42-2與環(huán)形集水槽42-1相貫通，回流管接口 42-2過水管與原液循環(huán)罐7 (廢液氣提器)上口連接；
[0047]濃液循環(huán)蒸發(fā)裝置4中部結構件是篩板塔43，篩板塔43包括筒形外殼，筒形外殼的直徑與濃液循環(huán)罐41的上部地筒形外殼的直徑相同，兩者通過法蘭連接；
[0048]篩板塔43的筒形外殼上部為連接法蘭，通過法蘭連接第二氣水分離器44的筒形外殼；篩板塔43上方中心設置一個布水裝置43-15,布水裝置43-15與原液循環(huán)泵6出口連接；原液循環(huán)泵6進口與原液循環(huán)罐7連接；
[0049]第二氣水分離器44內部結構包括旋葉分離裝置44-1，回水管44_2，回水管44_2與環(huán)形集水槽A44-3相貫通，筒形外殼的上方連接尾氣出口 46。
[0050]第二級焚燒爐2采用立式爐結構；換熱裝置3由具有外保溫的空氣預熱器(板式換熱器)構成；
[0051]高濃度有機廢液焚燒碳化裝置工作原理:采用有機物在高溫下可被氧氣氧化燃燒為水、二氧化碳等最終氧化產物的原理是焚燒處理的工作原理。本技術對焚燒部分采用低溫焚燒碳化技術，即在一級燃燒過程使有機物不完全氧化燃燒。主要以蒸發(fā)及不完全燃燒為主。在二級采用完全燃燒技術徹底燃燒。避免原焚燒系統(tǒng)的諸多問題。
[0052]在污水蒸發(fā)過程中，采用兩段法對污水進行直接蒸發(fā)。即熱源與蒸發(fā)的污水直接接觸蒸發(fā)。避免原有裝置采用余熱鍋爐發(fā)生蒸汽然后采用多效蒸發(fā)對污水進行蒸發(fā)處理。避免了污水中含有無機鹽、硬度大或污水粘度過高蒸發(fā)無法運行的問題。
[0053]高濃度有機廢液焚燒碳化處理裝置分類及特點
[0054]高濃度污水蒸發(fā)焚燒碳化裝置目前有三種系列即=WJXS(M)、WJXS(Y)、WJXS(Q)型。M:以煤為燃料；Y:以油為燃料；Q:以燃氣為燃料?？蛇m合不同地區(qū)對燃料的要求，該裝置對高濃度、高含鹽量及高粘度的廢水均有良好的處理效果WJXS (M、Y、Q)三種系列高濃度污水蒸發(fā)焚燒碳化裝置具有投資低、結構緊湊、占地小、節(jié)能、運行費用低操作管理方便等特點，適合多種條件下有機廢液的處理。
[0055]污水蒸發(fā)碳化焚燒裝置主要技術參數如下:
[0056]焚燒溫度8OO-9OOO
[0057]進口溫度500-600°C
[0058]出口溫度 70-80 °C
[0059]焚燒溫度800_850°C
[0060]焚燒壓力88O-92Ommhg
[0061]噸水能耗
[0062]1.電費 6-8 度[0063]2.煤耗標煤70_150kg (標煤
[0064]總裝機容量11-28.2千瓦
[0065]機廢液焚燒碳化處理工藝流程:
[0066]高濃度有機廢水首先需進行一定的預處理，預處理系統(tǒng)后進入本系統(tǒng)。在預處理中可根據污水的實際情況確定工藝。如:水的中和及過濾處理；若待處理廢液中若含有較高的低沸點物質或氣味大的廢液可選擇對廢液進行氣提等預處理。預處理過程可有效杜絕或緩解蒸發(fā)及焚燒過程由于機械雜質、腐蝕、氣味等造成的影響。
[0067]主體處理過程中，采用兩級焚燒系統(tǒng)對污水進行焚燒，在一級焚燒碳化爐內對噴入的有機廢液進行蒸發(fā)，干燥及有機物的揮發(fā)、氣化及一定程度的燃燒，一般控制溫度350-450度。一級焚燒碳化爐產生的水蒸汽及有機氣體、燃燒產物等在有充足的供氧、停留時間及一定焚燒溫度的二級廢氣焚燒爐內得到完全的燃燒，二級焚燒溫度一般為850-1100度。這樣可保證充分燃燒。保證了尾氣達標的基礎。焚燒產生的熱量及蒸汽，通入一體化蒸發(fā)裝置內對待焚燒的原污水進行蒸發(fā)濃縮，一體化蒸發(fā)裝置中蒸發(fā)在兩個區(qū)域進行。焚燒后的高溫氣體進入一體蒸發(fā)器時因溫度較高。采用廢液霧化噴嘴噴入較濃的液體。熱氣與霧化的廢液接觸水被快速蒸發(fā)并使熱氣迅速降低穩(wěn)溫度。經過降溫的熱氣及蒸發(fā)的蒸汽進入篩板塔內與進入的預處理后的原液污水充分接觸換熱。這樣原液污水得到了一定程度的濃縮。濃縮后的廢液進入通過濃液循環(huán)罐41中。再通過濃液循環(huán)泵及霧化噴嘴噴入一體蒸發(fā)器下段。如此循環(huán)，廢液得到了濃縮。濃縮后的廢液通過廢液廢渣輸送裝置送入一級焚燒碳化爐內焚燒碳化。如此循環(huán)處理。
[0068]焚燒后，熱量得到利用的尾氣經過冷凝后進入尾氣處理系統(tǒng)中對二氧化硫等污染物進行處理后，達標排放。
[0069]焚燒工藝簡介:
[0070]某制藥廠污水從車間排出后流入污水儲池，在預處理過程中對該污水進行了中和及過濾及氣提處理。通過泵將污水打入過濾器中，將雜質濾出后進入污水氣提器中，在氣提器中污水被焚燒系統(tǒng)中換熱裝置產生的熱空氣加熱，其中低沸點及易揮發(fā)有機物被空氣吹出。通過管道進入二級焚燒爐中焚燒。
[0071]吹脫后的污水進入原液循環(huán)槽中，原液循環(huán)槽中的污水通過循環(huán)泵進入一體化蒸發(fā)裝置中，在一體化蒸發(fā)裝置中污水被焚燒爐產生的熱量蒸發(fā)濃縮，達到一定濃度后，污水通過廢液廢渣輸送裝置送入一級焚燒系統(tǒng)中焚燒碳化。一級焚燒碳化的氣體進入二級焚燒爐內徹底焚燒。產生的熱量進入一體化蒸發(fā)器中蒸發(fā)污水。如此循環(huán)實現對污水蒸發(fā)焚燒碳化的操作。
[0072]根據上述說明，結合本領域技術可實現本實用新型的方案。
【權利要求】
1.高濃度有機廢液焚燒碳化裝置，其特征在于，包括一級滾桶式焚燒碳化爐(I)、二級廢氣焚燒爐(2)、換熱裝置(3)、一體化蒸發(fā)裝置(4)、濃液循環(huán)泵(5)、原液循環(huán)泵(6)、原液循環(huán)罐(7)、燃油儲罐(8)和燃油泵(9); 一級滾桶式焚燒碳化爐(I)的出口(15)與二級廢氣焚燒爐(2)的爐進口(23)銜接相通，一級滾桶式焚燒碳化爐(I)的一端設有一級燃燒裝置(11)即燃油或燃氣噴嘴，位于出口(15) —端設有廢液或廢渣輸送管道接口(13);內腔安裝有物料攪拌裝置(12)，物料攪拌裝置(12)通過傳動齒輪(14)驅動；廢液或廢渣輸送裝置(13)通過管道與濃液循環(huán)泵(5)出口連接； 二級廢氣焚燒爐(2)的爐身上安裝有二級燃燒裝置(21)即燃油或燃氣噴嘴，內腔安裝有擾流板(22 );其側方有爐進口( 23 )，頂部有爐出口( 24 )，爐出口( 24 )與換熱裝置(3 )的進口管道(31)連接并相通； 一體化蒸發(fā)裝置(4)由上、中、下三部分結構件連接組成；下部結構件包括濃液循環(huán)罐(41)，第一氣水分離器(42);中部結構件為篩板塔(43);篩板塔(43)包括換熱篩板組件(43-1);上部結構件為包括第二氣水分離器(44)、尾氣出口(46)和筒形外殼； 濃液循環(huán)罐(41)的上部為圓筒形外殼，筒形外殼的下部側方有一個熱風進口，熱風進口安裝熱風連通管(45 )，換熱裝置(3 )的出口管道(32 )與熱風連通管(45 ) 一端連接，熱風連通管(45)的另一端從熱風進口延伸進入一體化蒸發(fā)裝置(4)的內腔，與濃液循環(huán)罐(41)相通； 處于熱風進口上方的筒形外殼上設有若干個噴嘴連接管口，每一個噴嘴連接管口加工有螺紋，用于安裝濃液霧化噴嘴(41-5)，噴嘴連接管口處于蒸發(fā)器外壁一側的管口上設有螺紋，用于安裝濃液水管，濃液水管的另一端與濃液循環(huán)泵(5)出口連接； 在筒形外殼內部結構中，濃液霧化噴嘴(41-5)上方為第一氣水分離器(42),筒形外殼與氣水分離器(42)的環(huán)形集水槽(42-1)底部位置對應的殼壁上設有若干個回流管接口(42-2)，回流管接口(42-2)與環(huán)形集水槽(42-1)相貫通，回流管接口(42-2)過水管與原液循環(huán)罐(7)上口連接； 濃液循環(huán)蒸發(fā)裝置(4)中部結構件是篩板塔(43)，篩板塔(43)包括筒形外殼，筒形外殼的直徑與濃液循環(huán)罐(41)的上部地筒形外殼的直徑相同，兩者通過法蘭連接； 篩板塔(43)的筒形外殼上部為連接法蘭，通過法蘭連接第二氣水分離器(44)的筒形外殼；篩板塔(43)上方中心設置一個布水裝置(43-15),布水裝置(43-15)與原液循環(huán)泵(6)出口連接；原液循環(huán)泵(6)進口與原液循環(huán)罐(7)連接； 第二氣水分離器(44)內部結構包括旋葉分離裝置(44-1)，回水管(44-2)，回水管(44-2)與環(huán)形集水槽A (44-3)相貫通，筒形外殼的上方連接尾氣出口(46)。
【文檔編號】F23G7/04GK203718798SQ201420105426
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權日:2014年3月10日
【發(fā)明者】金吁順, 岳昌建 申請人:天津金禹天環(huán)保科技有限公司