[发明专利]一种高温分解处理含酚废水的系统和方法

说明书

本发明公开了一种高温分解处理含酚废水的系统和方法，通过设置空气加湿塔和焚烧炉，空气加湿塔同时通入环境空气和利用加热器加热后的循环含酚废水，使得空气加湿塔不断产生含酚湿空气并通入焚烧炉，在焚烧炉中，含酚湿空气中的酚蒸气在高温下分解并与氧气反应生成CO₂和H₂O，焚烧炉产生的烟气中含有大量水蒸气，将烟气中的水蒸气的潜热回收后为加热器提供热源或者利用系统外的低品位热作为加热器的热源。本发明采用高温热分解的方法处理含酚废水，含酚废水蒸发所消耗的热仅需低品位热，低品位热可以来自含酚废水蒸发以后形成的水蒸气的潜热的回收，实现了低耗能或基本不消耗额外能量的含酚废水的高温热分解处理，降低含酚废水高温热处理成本。

技术领域

本发明涉及废水处理领域，特别是一种含酚废水的高温分解处理系统和方法，用于煤热解、煤气化的过程所产的含酚废水的处理。

背景技术

我国有大量工业涉及煤气化、煤热解过程，如采用固定床煤气化的煤制工业燃气，采用固定床气化煤制天然气、煤基合成油，煤热解制兰炭等。这些煤气化过程所产的气体中含有大量的酚类物质，在煤制气净化洗涤的过程中，这些酚类物质进入水中，形成含酚废水。含酚废水必须经过处理，不能直接排放到环境中。处理含酚废水的方法有很多中，包括蒸汽化学脱酚法、蒸汽脱酚法、焚烧法、溶剂萃取脱酚法、生化法等等。但是由于投资、运行费用以及适用范围等问题，目前尚没有一种含酚废水处理方法得到大规模的应用。在众多含酚废水处理方法中，焚烧法将含酚废水喷入焚烧炉，使酚类物质在1100℃高温下发生氧化反应，最终生成CO₂和H₂O排放，该方法工艺简单，对含酚废水处理彻底，但是该方法含酚废水蒸发所需的大量潜热需要直接消耗燃料，造成运行成本高。为此，本发明提出一种低能耗的含酚废水高温处理系统和方法，可以显著降低焚烧法处理含酚废水的运行成本。

发明内容

针对现有技术的上述缺点和不足，本发明的目的是提供一种低能耗高温分解处理含酚废水的系统，通过设置空气加湿塔和焚烧炉，同时向空气加湿塔通入环境空气和加热后的循环含酚废水，使得空气加湿塔不断产生含酚湿空气并通入焚烧炉，在焚烧炉中，含酚湿空气中的酚蒸气在高温下分解并与氧气反应生成CO₂和H₂O，焚烧炉产生的高温烟气用以为加热器提供热源或者用以预热进入空气加湿塔中的环境空气，在处理含酚废水的过程中，含酚废水蒸发所消耗的热仅需低品位热，低品位热可以来自含酚废水蒸发以后形成的水蒸气的潜热的回收，实现了低耗能或基本不消耗额外能量的含酚废水的高温热分解处理，大幅度降低含酚废水高温热处理的运行成本。

本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种高温分解处理含酚废水的系统，至少包括一空气加湿塔和一焚烧炉，其特征在于，

所述空气加湿塔的底部至少设置一空气进口、一含酚废水补液口和一循环含酚废水出口，所述空气进口用以向所述空气加湿塔通入环境空气，所述含酚废水补液口用以向所述空气加湿塔补充新的待处理的含酚废水，

所述空气加湿塔的顶部至少设置一循环含酚废水进口和一含酚湿空气出口，所述循环含酚废水出口通过管路至少经过一加热器后与所述循环含酚废水进口连通，所述含酚湿空气出口通过管路与所述焚烧炉的进气口连通，在所述焚烧炉中，含酚湿空气中的酚蒸气在高温下分解并与氧气反应生成CO₂和H₂O，所述加热器的热源为低品位余热，所述低品位余热可以是来自于系统外来的中低温热水或者烟气等，也可以是来自于焚烧炉尾部烟气的低温热。

优选地，所述系统还包括一烟气洗涤塔，所述烟气洗涤塔的底部设置一烟气进口、一循环水出口和一冷凝水排液口，顶部设置一排烟口和一循环水进口，所述焚烧炉的烟气出口与烟气洗涤塔底部的烟气进口连通，所述烟气洗涤塔底部的循环水出口通过管路经所述加热器的热侧后与所述烟气洗涤塔顶部的循环水进口连通，经循环水洗涤后的烟气从所述烟气洗涤塔顶部的排烟口排出，洗涤过程中从烟气中冷凝出的水经所述烟气洗涤塔底部的冷凝水排液口排出。