一种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法与流程

1.本发明涉及危废处理技术，尤其涉及一种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法。


背景技术：

2.有机废物普遍存在于医药化工、精细化工、机械加工等多个生产领域，随着经济的发展，每年排放出大量的各类有机废物。这些有机废物中通常含有较高的氮、磷元素并且具有成分复杂、可生化性差等特点，如果处理不当，将会造成土壤、水体、大气等一系列环境问题和社会问题。目前对于有机废物的回收处理技术主要包括：填埋处理、焚烧处理、好氧堆肥、厌氧堆肥、微生物发酵分解以及压块成型燃烧等，最为直接的处理方式为气化焚烧。现有技术如专利号cn201410585590.9，该专利公开了水煤浆气化过程的技术细节。专利号cn201210226764.3公开了水煤浆气化炉的具体细节。
3.鉴于此，本发明提出这样的技术方案，利用气化技术将有机废物转化为合成原料气（co h2），实现了将有机废物转化为有用的资源和产品，对有机废物进行资源化再利用，变废为宝。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法，可以将有机装置产生的工艺废水、有机废盐等废弃物进行回收利用，达到节约成本，减少污染的目的。
5.本发明的技术方案是这样实现的：一种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：有机单一废盐在过滤机中析出有机废盐，有机废盐进入第一溶解池后，在第一溶解池内按比例加入原水，待有机废盐充分溶解后，由第一自吸泵送入污水池中；步骤2：有机混合废盐在粗过滤器中分离出有机废盐，有机废盐进入第二溶解池，打开原水阀门向第二溶解池内通入原水，待有机废盐充分溶解后，经第二自吸泵导入污水池中，且与步骤1所得的有机废盐溶液混合；步骤3：当污水池内溶液液位到达设定值后，通过第三自吸泵与输送管道配合，将污水池内溶液输送至磨煤水槽内；步骤4：通过磨煤水泵及其输送管道配合，将磨煤水槽内溶液送入气化装置磨煤机的下煤管中，其中，磨煤水槽内产生的废气通过呼吸阀及其管道输送至气化装置的voc处理单元；步骤5：磨煤机的前端设置的电磁流量计和调节阀组，控制从磨煤水槽进入磨煤机的补水量；步骤6：在磨煤机内，有机废盐溶液与原料煤按比例混合后形成煤浆，利用低压煤浆泵送入煤浆槽；
步骤7：打开煤浆槽添加剂进口阀门，加入添加剂，在煤浆槽搅拌器及添加剂的作用下，形成符合气化炉燃烧要求的煤浆；步骤8：通过高压煤浆泵送入气化炉中，燃烧生成合成气，供后续装置使用。
6.在本发明的这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法中，在进行所述步骤4之前，有机工艺废水通过输送管道输送至磨煤水槽内，待有机工艺废水与有机废盐充分混合后，再实施步骤4。
7.在本发明的这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法中，所述高压煤浆泵与气化炉之间还具有控制阀，通过所述控制阀调节炉内进料量。
8.在本发明的这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法中，所述磨煤机下煤管处还具有气化煤仓和称重给煤机，通过气化煤仓和称重给煤机向磨煤机内提供原料煤。
9.在本发明的这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法中，所述步骤6中有机废盐溶液进料量与原料煤进料量的比例为7∶20，其中，所述溶液进料量由调节阀组控制，所述原料煤进料量由称重给煤机控制，从而保证溶液流量均匀，最终满足气化炉燃烧需要的水煤浆。
10.在本发明的这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法中，所述步骤7中的添加剂为分散剂和稳定剂，其中，分散剂主要作用是改变煤表面的亲水性，降低煤水界面张力，使煤粒充分润湿和均匀分散在少量水中，稳定剂的主要作用是使煤颗粒稳定悬浮在水中，不发生硬沉淀。
11.在本发明的这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法中，所述磨煤水槽顶部设有voc气体出口管线，管线上配置呼吸阀，所述呼吸阀出口气体引至装置内的voc处理单元，可解决磨煤水槽内因蒸发可能造成的设备超压的问题，同时还可解决了voc气体造成的环境污染及异味问题。
12.在本发明的这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法中，所述自吸泵均配套设置自吸缓冲罐，在自吸泵开启前，将所述自吸缓冲罐注满水，防止自吸泵因自吸能力不足，导致泵真空运转损害机泵。
13.在本发明的这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法中，该方法利用有机工艺废水和有机废盐溶液作为磨煤机的补水，最终送往气化炉焚烧产生合成气，不仅减少了磨煤机的原水使用量，同时实现了废弃物的有效利用，实现废弃物资源化利用。
14.在本发明的这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法中，所述磨煤水槽内部设有搅拌机，通过电机驱动磨煤水槽内搅拌机转动，其目的在于，通过搅拌器的搅拌叶片促进物料颗粒之间的摩擦碰撞，使进入磨煤水槽内的各类污水的充分混合，有效的防止混合液在槽底的沉淀，确保混合液能够均匀地输送到下一个工序。
15.在本发明的这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法中，所述步骤8具体为，进入气化炉的水煤浆在气化炉内的反应过程，可分为三个反应区段：裂解区、燃烧区和气化区。
16.在本发明的这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法中，所述裂解区主要进行了水煤浆中水分的蒸发、挥发份的脱除和热裂解。
17.在本发明的这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法中，所述燃烧区主要进行的是燃烧反应，发生燃烧反应的是裂解区产生的可燃气体，以及少量的从回流区卷吸进来
的反应气。
18.在本发明的这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法中，所述气化区主要发生煤焦和水蒸气的反应、煤焦和co2的还原反应等。
19.实施本发明的这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法，具有以下有益效果：该方法针对有机单一废盐和有机混合废盐输入污水池中混合，此种混合并不会产生新的废弃物，再将有机工艺废水与废盐溶液混合后，送入磨煤机，当做添加水使用，最后再送入气化炉处理，生产工原料一氧化碳和氢气，供后续工段使用，即解决了废盐和废水的处理，减少环境污染，又节约能源，降低生产成本。
附图说明
20.图1为本发明利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法的工艺流程图；附图标记表示为：1-过滤机、2-第一溶解池、3-第一自吸泵、4-污水池、5-粗过滤器、6-第二溶解池、7-第二自吸泵、8-第三自吸泵、9-磨煤水槽、10-呼吸阀、11-磨煤水泵、12-电磁流量计、13-调节阀组、14-称重给煤机、15-气化煤仓、16-磨煤机、17-低压煤浆泵、18煤浆槽搅拌器、19-煤浆槽、20-高压煤浆泵、21-气化炉。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
22.如图1所示，实施本发明这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法，包括有机单一废盐装置和有机混合废盐装置。有机单一废盐装置用于将工艺废料中的有机废盐析出，有机混合废盐装置用力分离工艺废料中的有机废盐。其中，有机单一废盐装置主要由过滤机1、第一溶解池2和第一自吸泵3组成，有机混合废盐装置主要由粗过滤器5、第二溶解池6和第二自吸泵7组成。过滤机1与第一溶解池2连接，第一溶解池2经第一自吸泵3与污水池4连通。粗过滤器5与第二溶解池6连接，第二溶解池6经第二自吸泵7与污水池4连通。
23.在本实施例中，污水池4通过第三自吸泵8与磨煤水槽9连接。所述自吸泵均配套设置自吸缓冲罐，在自吸泵开启前，将自吸缓冲罐注满水，防止自吸泵因自吸能力不足，导致泵真空运转损害机泵。磨煤水槽9顶部设有voc气体出口管线，管线上配置呼吸阀10。呼吸阀10出口气体引至装置内的voc处理单元，可解决磨煤水槽内因蒸发可能造成的设备超压的问题，同时还可解决了voc气体造成的环境污染及异味问题。磨煤水槽9内部设有搅拌装置，通过电机驱动磨煤水槽9内搅拌装置转动，其目的在于，通过搅拌装置的搅拌叶片促进物料颗粒之间的摩擦碰撞，使进入磨煤水槽内的各类污水的充分混合，有效的防止混合液在槽底的沉淀，确保混合液能够均匀地输送到下一个工序。
24.在本实施例中，磨煤水槽9连接有磨煤水泵11，通过磨煤水泵11将磨煤水槽9内的溶液加入磨煤机16中。磨煤水泵11还连接有电磁流量计12和调节阀组13。通过调节阀组13控制从磨煤水槽9进入磨煤机16的溶液量，同时还可通过电磁流量计12和调节阀组13的配合，控制溶液进料量与原料煤进料量的比例。电磁流量计12可保证溶液流量均匀，最终满足气化炉燃烧需要的水煤浆。
25.在本实施例中，磨煤机16下煤管连接有称重给煤机14和气化煤仓15，通过气化煤
仓15和称重给煤机14向磨煤机内提供原料煤。磨煤机16出口处连接有低压煤浆泵17，该低压煤浆泵17与煤浆槽19连接。煤浆槽19内部连接有煤浆槽搅拌器18，用于使煤浆符合气化炉燃烧要求。煤浆槽19还与高压煤浆泵20连接，高压煤浆泵20与气化炉21连接。其中，高压煤浆泵20与气化炉21之间还具有控制阀，根据炉内工况，调节控制阀，控制炉内进料量。
26.如图1所示，本发明的这种利用水煤浆气化炉回收有机废物的方法，包括以下步骤：步骤1：有机单一废盐在过滤机1中析出有机废盐，有机废盐进入第一溶解池2后，在第一溶解池2内按比例加入原水，待有机废盐充分溶解后，由第一自吸泵3送入污水池4中；步骤2：有机混合废盐在粗过滤器5中分离出有机废盐，有机废盐进入第二溶解池6，打开原水阀门向第二溶解池6内通入原水，待有机废盐充分溶解后，经第二自吸泵7导入污水池4中，且与步骤1所得的有机废盐溶液混合，此混合并不会产生新废弃物；步骤3：将有机工艺废水通过管道输送至磨煤水槽9内，待有机工艺废水与有机废盐充分混合，此混合并不会产生新废弃物；步骤4：当污水池4内溶液液位到达设定值后（即溶液装满污水池80%），通过第三自吸泵8与输送管道配合，将污水池4内溶液输送至磨煤水槽9内；步骤5：通过磨煤水泵11及其输送管道配合，将磨煤水槽9内溶液送入气化装置磨煤机16的下煤管中，其中，磨煤水槽9顶部设有voc气体出口管线，管线上配置呼吸阀10，呼吸阀10出口气体引至装置内的voc处理单元，可解决磨煤水槽9内因蒸发可能造成的设备超压的问题，同时还可解决了voc气体造成的环境污染及异味问题；步骤6：磨煤机16的前端设置的电磁流量计12和调节阀组13，控制从磨煤水槽9进入磨煤机16的补水量，磨煤机16下煤管处还具有气化煤仓15和称重给煤机14，通过气化煤仓15和称重给煤机14向磨煤机16内提供原料煤。
27.步骤7：在磨煤机16内，有机废盐溶液与原料煤按比例混合后形成煤浆，利用低压煤浆泵17送入煤浆槽19，其中，有机废盐溶液进料量与原料煤进料量的比例为7∶20，且溶液进料量由调节阀组13控制，原料煤进料量由称重给煤机14控制，从而保证溶液流量均匀，最终满足气化炉燃烧需要的水煤浆；步骤8：打开煤浆槽19添加剂进口阀门，加入添加剂，在煤浆槽搅拌器18及添加剂的作用下，形成符合气化炉燃烧要求的煤浆，其中，添加剂为分散剂和稳定剂，分散剂主要作用是改变煤表面的亲水性，降低煤水界面张力，使煤粒充分润湿和均匀分散在少量水中，稳定剂的主要作用是使煤颗粒稳定悬浮在水中，不发生硬沉淀；步骤9：通过高压煤浆泵20送入气化炉21中，燃烧生成合成气（co h2），供后续装置使用。
28.在本实施例中，进入气化炉21的水煤浆在气化炉21内的反应过程，可分为三个反应区段：裂解区、燃烧区和气化区。在裂解区主要进行了水煤浆中水分的蒸发、挥发份的脱除和热裂解，该过程需要的热量主要来源于炉内高温环境辐射的热量，回流过来的高温反应气的加热，煤脱除挥发份以后变成煤焦。
29.在燃烧区主要进行的是燃烧反应，首先发生燃烧反应的是裂解区产生的可燃气体，以及少量的从回流区卷吸进来的反应气，紧接着发生煤焦的燃烧反应，燃烧反应的主要
产物为co2。在气化区主要发生煤焦和水蒸气的反应、煤焦和co2的还原反应等。
30.在煤的裂解过程中可能产生少量的甲烷，在通过气化炉，在高温和富氧的环境下完全燃烧了。粗煤气中的甲烷主要来源于气化反应后期的甲烷化反应：比如co 3h2=ch4 h20以及c 2h2=ch4的反应。在气化反应后期，气化炉中富含co和h2以及未反应的残碳，可进行循环利用。
31.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。