[发明专利]等离子体气化熔融危险废弃物处置系统及工艺

说明书

提供等离子体气化熔融危险废弃物处置系统及工艺，其中的系统包括等离子体气化熔融炉、余热锅炉、洗涤塔、除尘装置以及排气装置，等离子体气化熔融炉对破碎后的危险废弃物进行熔融处理，余热锅炉回收所述等离子体气化熔融炉排出的合成气体的显热；洗涤塔对经过所述余热锅炉的所述合成气体进行降温、脱酸、除尘，除尘装置对所述水洗塔排出的合成气体进行进一步除尘；排气装置包括火炬或燃气锅炉，所述火炬对经过所述除尘装置的合成气体进行燃烧处理，所述燃气锅炉对经过所述除尘装置的气体进行化学能回收。

技术领域

本发明涉及等离子体气化熔融危险废弃物处置系统及工艺。

背景技术

一种固体废物集中处理的等离子体气化熔融系统，包括等离子体气化熔融炉，等离子体气化熔融炉的合成气出口连接有二燃室，二燃室的高温烟气出口依次连接有余热回收系统和烟气净化系统。

在此类系统中，使用等离子体气化熔融危险废弃物后，直接将等离子体气化炉出口的合成气在二燃室中燃烬。烟气经余热锅炉换热后烟气温度下降至500℃左右后进入急冷半干脱酸塔，烟气在此过程中完成急冷(烟气温度由500℃下降至200℃)和脱酸，然后烟气分别进入干式脱酸塔和带有活性炭喷射装置的布袋除尘器在此过程中完成脱酸除尘与吸附(重金属与二恶英)，烟气最后进入湿式洗涤塔进一步完成脱酸后经复杂的烟气加热装置(消白烟)由烟囱排放。

发明人通过对该系统进行分析后发现其存在如下问题。

等离子炉出口的合成气直接在二燃室中燃烬，会存在一些问题。第一，在燃烬过程中由于使用空气，不可避免地会在此过程中生成热力学NOx，增加后续的脱硝负担。第二，焚烧方案仅由余热锅炉收集烟气在1100-500℃区间内的烟气显热，对于烟气的能量回收率低。

在后续的烟气净化过程中由于急冷半干过程中使用碱液对烟气进行降温使得烟气温度在1s内由500℃降低到200℃以下，该过程对于控制要求极高，既要将烟气温度极速降低，又不能因为喷入过量水分造成“湿壁”引起塔体腐蚀，而且在急冷过程中所使用的小颗粒的雾化碱液由高品质的雾化喷头在高压下产生，雾化喷头在使用过程中不可避免地因机械摩擦或结垢造成堵塞，因此需要频繁维护和更换。

再者，在此工艺路线中急冷半干和干法所采用的碱会以颗粒物的形式进入布袋除尘器，并且需要喷入活性炭吸附重金属，人为地增加烟气中的颗粒物浓度增加了布袋除尘器的处置负荷。烟气中大多数的易挥发性重金属仍然在布袋除尘器所排出的二次飞灰中，这些飞灰需要进一步处置。而且由于现阶段布袋大多含有PTFE材料，在经过2-3年使用后这些布袋也需要经过焚烧进行处置，处置过程中会有F(氟)元素的释放，因而增大了烟气净化的难度及系统的防腐要求。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种等离子体气化熔融危险废弃物处置系统，其可以解决至少一个前述问题，例如提高能量回收或避免脱硝负担过重。

本发明的另一个目的是提供一种等离子体气化熔融危险废弃物处置工艺。

第1方案是提供一种等离子体气化熔融危险废弃物处置系统，包括等离子体气化熔融炉、余热锅炉、洗涤塔、除尘装置以及排气装置，等离子体气化熔融炉对破碎后的危险废弃物进行熔融处理，余热锅炉回收所述等离子体气化熔融炉排出的合成气体的显热；洗涤塔对经过所述余热锅炉的所述合成气体进行降温、脱酸、除尘，除尘装置对所述水洗塔排出的合成气体进行进一步除尘；排气装置包括火炬或燃气锅炉，所述火炬对经过所述除尘装置的合成气体进行燃烧处理，所述燃气锅炉对经过所述除尘装置的气体进行化学能回收。

在所述系统的一个实施方式中，所述洗涤塔包括文丘里湿式急冷脱酸塔。

在所述系统的一个实施方式中，所述洗涤塔包括两级水洗塔，其中第一级水洗塔为文丘里湿式急冷脱酸塔，第二级水洗塔对第一级水洗塔排出的合成气体进行二次水洗。

在所述系统的一个实施方式中，该系统还包括压滤机，对所述洗涤塔的塔底溶液压滤后以回收固体。