基于回轉(zhuǎn)窯危廢焚燒處置中干法脫酸的技術(shù)應(yīng)用

申 科

（山西潞安煤基清潔能源有限責(zé)任公司，山西 長(zhǎng)治 046200）

引言

從基本的概念學(xué)理內(nèi)涵角度展開闡釋分析，所謂危險(xiǎn)廢物，通常指的是已經(jīng)被列入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》，或者是遵照國(guó)家相關(guān)職能部門認(rèn)定的鑒定參考標(biāo)準(zhǔn)，以及鑒定技術(shù)方法，具備毒性特點(diǎn)、腐蝕性特點(diǎn)、易燃性特點(diǎn)、反應(yīng)性特點(diǎn)，以及感染性特點(diǎn)的固體廢物。選擇和運(yùn)用適當(dāng)技術(shù)方法針對(duì)危險(xiǎn)廢物展開處置，對(duì)于保護(hù)自然社會(huì)環(huán)境，促進(jìn)各項(xiàng)建設(shè)發(fā)展事業(yè)的優(yōu)質(zhì)有序組織推進(jìn)，發(fā)揮著不容忽視的影響作用。

1 危廢分類及處理方法

1.1 危險(xiǎn)廢物的基本分類

基于現(xiàn)有工作經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)危險(xiǎn)廢物可以被劃分處理成三個(gè)具體類別：

1）工業(yè)性危險(xiǎn)廢物，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常占據(jù)全部危險(xiǎn)廢物的70%。

2）醫(yī)療性危險(xiǎn)廢物，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常占據(jù)全部危險(xiǎn)廢物的14%。

3）其他類型的危險(xiǎn)廢物，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常占據(jù)全部危險(xiǎn)廢物的16%。

1.2 危險(xiǎn)廢物的常見處理技術(shù)方法

1.2.1 無害化處理技術(shù)方法

1）衛(wèi)生填埋處理技術(shù)方法。將不具備可燃性的危險(xiǎn)廢物，或者是在危險(xiǎn)廢物經(jīng)歷焚燒技術(shù)處理環(huán)節(jié)后形成的飛灰物質(zhì)，經(jīng)由執(zhí)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)操作環(huán)節(jié)，完成填埋處理技術(shù)過程。

2）焚燒處理技術(shù)方法。將具備可燃性的危險(xiǎn)廢物，基于專業(yè)化的小型回轉(zhuǎn)窯設(shè)備內(nèi)部完成焚燒處理技術(shù)環(huán)節(jié)，最終將焚燒處理過程中形成的飛灰物質(zhì)和殘?jiān)镔|(zhì)展開填埋技術(shù)處理[1]。

3）物化處理技術(shù)方法。針對(duì)廢酸類物質(zhì)和廢堿類物質(zhì)展開破碎溶解技術(shù)處理過程，針對(duì)沉淀狀物質(zhì)完成中和處理過程和絮凝處理過程，繼而追求獲取到穩(wěn)定化的技術(shù)效果，最后針對(duì)廢棄乳化液物質(zhì)等展開破乳技術(shù)處理。

4）水泥窯協(xié)同處理技術(shù)方法。在針對(duì)水泥產(chǎn)品展開生產(chǎn)制造活動(dòng)過程中，將危險(xiǎn)廢物以質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%～5%的數(shù)量比例摻注到水泥窯設(shè)備內(nèi)部，借助于水泥窯設(shè)備內(nèi)部所具備的高溫段氣化處理特征、熱容量較大技術(shù)特征、堿性技術(shù)環(huán)境，以及焚燒處理程度較為徹底等特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)固體廢物的徹底化處理技術(shù)目標(biāo)，且其實(shí)際具備的處理程度和處理對(duì)象覆蓋范圍，與傳統(tǒng)焚燒處理技術(shù)基本一致。

1.2.2 資源化處理技術(shù)方法

1）濕法冶煉處理技術(shù)方法。包含有金屬銅物質(zhì)或者是其他種類貴金屬物質(zhì)的污泥狀物質(zhì)/廢渣狀物質(zhì)，基于酸性介質(zhì)水溶液環(huán)境內(nèi)部開展化學(xué)處理技術(shù)環(huán)節(jié)或者是有機(jī)溶劑萃取處理技術(shù)環(huán)節(jié)、雜質(zhì)分離技術(shù)環(huán)節(jié)、貴重金屬單質(zhì)物質(zhì)（Cu 或Ag）提取技術(shù)環(huán)節(jié)，最終經(jīng)由冶煉技術(shù)處理過程獲取到粗銅單質(zhì)物質(zhì)。

2）火法冶煉處理技術(shù)方法。包含有金屬銅物質(zhì)或者是其他種類貴金屬物質(zhì)的污泥狀物質(zhì)/廢渣狀物質(zhì)，借由與碳極物質(zhì)相互結(jié)合完成拌料技術(shù)環(huán)節(jié)、制磚技術(shù)環(huán)節(jié)、逆流焙燒技術(shù)環(huán)節(jié)，以及富陽側(cè)吹技術(shù)環(huán)節(jié)等，將具體包含的貴重金屬單質(zhì)物質(zhì)（Cu 或Ag）冶煉處理成粗銅單質(zhì)物質(zhì)。

3）廢棄礦物油物質(zhì)/廢棄有機(jī)溶劑物質(zhì)回收處理技術(shù)工藝。對(duì)于危險(xiǎn)廢物中包含的廢棄礦物油物質(zhì)，或者是廢棄有機(jī)溶劑物質(zhì)，要借由對(duì)萃取技術(shù)手段和蒸餾技術(shù)手段的運(yùn)用，具體獲取到可供再次實(shí)施商品化銷售目標(biāo)的礦物油產(chǎn)品，以及有機(jī)溶劑產(chǎn)品，支持實(shí)現(xiàn)資源再生技術(shù)目標(biāo)。

2 危廢產(chǎn)生情況

2006 年，我國(guó)制定形成了最新版本的危險(xiǎn)廢物名錄，以此為基礎(chǔ)，我國(guó)持續(xù)加大了針對(duì)危險(xiǎn)廢物的處置工作實(shí)施力度。在2011 年—2017 年期間，我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域危險(xiǎn)廢物處置數(shù)據(jù)，如第220 頁表1 所示。

表1 2011 年—2017 年期間我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域危險(xiǎn)廢物處置數(shù)量測(cè)算分布 萬t

3 技術(shù)工藝流程與熱力學(xué)分析

在本項(xiàng)研究活動(dòng)具體推進(jìn)過程中，借由對(duì)“回轉(zhuǎn)窯+二燃室+急冷塔+半干法+兩級(jí)干法工藝”的引入運(yùn)用，在針對(duì)危險(xiǎn)廢物展開處理技術(shù)活動(dòng)過程中，具體追求實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放的技術(shù)目的。危險(xiǎn)廢物焚燒處理技術(shù)工藝的基本流程示意圖，如圖1 所示。

圖1 危險(xiǎn)廢物焚燒處理技術(shù)工藝的基本流程示意圖

在焚燒處理技術(shù)環(huán)節(jié)具體開展過程中，只有在具備較高水平的溫度技術(shù)參數(shù)設(shè)置狀態(tài)、數(shù)量充足的氣體物質(zhì)停留過程持續(xù)時(shí)間、湍流接觸狀態(tài)相對(duì)良好，以及氧氣供應(yīng)數(shù)量過度（其質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于6%～10%之間）條件下，才能支持實(shí)現(xiàn)無害化的燃燒處理技術(shù)目標(biāo)。

從宏觀性視角展開闡釋分析，上述技術(shù)工藝流程的執(zhí)行過程可以被具體劃分處理成兩個(gè)基本階段，要先促使危險(xiǎn)廢物在回轉(zhuǎn)窯設(shè)備內(nèi)部依次經(jīng)歷干燥處理技術(shù)過程、氣化處理技術(shù)過程，以及燃燒處理技術(shù)過程等低溫處理技術(shù)過程，在完成灰渣分離處理技術(shù)過程之后，再針對(duì)煙氣物質(zhì)在二燃室內(nèi)部完成高溫燃燒處理技術(shù)過程。

在回轉(zhuǎn)窯設(shè)備內(nèi)部，借由針對(duì)危險(xiǎn)廢物的基礎(chǔ)技術(shù)特性展開研究分析，以及針對(duì)具體涉及的各類物料展開平衡計(jì)算處理和熱平衡計(jì)算處理，計(jì)算確定危險(xiǎn)廢物在基于回轉(zhuǎn)窯設(shè)備本體結(jié)構(gòu)內(nèi)部經(jīng)歷持續(xù)時(shí)間60 min 的高溫焚燒技術(shù)處理之后，能夠被徹底化地焚燒處理成高溫?zé)煔馕镔|(zhì)，以及灰渣物質(zhì)[2]?；剞D(zhuǎn)窯設(shè)備運(yùn)行過程中的轉(zhuǎn)速技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目具備可調(diào)節(jié)性，厚度參數(shù)控制維持在50 mm 水平的穩(wěn)定渣層結(jié)構(gòu)，能夠發(fā)揮針對(duì)耐火層結(jié)構(gòu)的保護(hù)技術(shù)作用，且在回轉(zhuǎn)窯設(shè)備安裝配置的耐火保溫技術(shù)材料內(nèi)部三氧化二鋁物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于65%，密度技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目≥2.65 g/cm3，以及出口位置煙氣物質(zhì)溫度技術(shù)參數(shù)介于850 ℃～1 000 ℃條件下，應(yīng)當(dāng)控制確?；剞D(zhuǎn)窯技術(shù)設(shè)備在具體運(yùn)行過程中具備搖擺操作技術(shù)功能。

對(duì)于二燃室技術(shù)結(jié)構(gòu)而言，在回轉(zhuǎn)窯設(shè)備焚燒爐高溫燃燒技術(shù)過程中產(chǎn)生的煙氣物質(zhì)基于窯尾位置進(jìn)入二燃室結(jié)構(gòu)內(nèi)部之后，其將在二燃室結(jié)構(gòu)內(nèi)部被燃燒殆盡。在溫度技術(shù)參數(shù)被控制在1 100 ℃～1 300 ℃之間條件下，為避免發(fā)生熱輻射技術(shù)問題，避免二燃室結(jié)構(gòu)的外殼部分溫度過高，應(yīng)當(dāng)將二燃室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成經(jīng)由鋼板材料，以及耐火材料共同構(gòu)成的圓柱筒體結(jié)構(gòu)[3]。

從設(shè)計(jì)層面的數(shù)據(jù)計(jì)算分析結(jié)果可以知道，煙氣物質(zhì)在二燃室結(jié)構(gòu)內(nèi)部的停留過程持續(xù)時(shí)間通常應(yīng)當(dāng)控制在2 s 以上。

4 結(jié)語

綜合梳理現(xiàn)有研究成果可以知道，借由對(duì)“回轉(zhuǎn)窯+二燃室+急冷塔+半干法+兩級(jí)干法工藝”的運(yùn)用，能夠同時(shí)支持實(shí)現(xiàn)對(duì)種類多樣的危險(xiǎn)廢物的處理目標(biāo)，且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)技術(shù)處理過程經(jīng)濟(jì)成本支出水平的有效控制。