廢液處理系統的制作方法

本發明屬于危險廢棄物的處理領域，尤其是涉及一種廢液處理系統，用于。

背景技術：
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工業生產的過程中會產生大量的有毒有害的廢液，尤其是有機廢液，廢液處理是目前化工、醫藥、農藥和石化領域等領域的廢棄物處理的重要項目，廢液排放需要滿足一定的環保要求。而現有技術中，經常采用焚燒的方式對廢液進行處理，由于現有的焚燒爐內溫度有限，一些有機物無法完全分解，燃燒不完全會產生二噁英等劇毒物質，會對人體和環境造成嚴重的破壞，人們亟需找到一種新的方法來處理廢液，以提高處理廢液的效率和減少對人體和環境的傷害。

技術實現要素：
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針對現有技術的缺陷，本發明提供了一種對有毒、有害廢棄物的無害化處理能力強、處理結果可滿足更高的環保要求的廢液處理系統。

本發明采用的技術方案是：

廢液處理系統，包含依次連接的殘液桶、殘液輸送泵、管道加熱器、布料器、反應器、循環槽、水洗塔和堿洗塔，所述反應器為立式結構，從上到下依次分為包括裂解區、焚燒區和急冷區，所述裂解區頂部連接布料器，布料器的頂部，還連接有等離子體發生器，所述布料器包含相連通的進料口和圓環狀的布料盤，所述管道加熱器與布料器的進料口連接，所述布料盤的圓環壁上分布有若干貫穿圓環的噴淋孔；急冷區底部連接循環槽，循環槽為橫臥的壓力罐體，循環槽頂部一端連接急冷區，另一端設有出氣孔，所述循環槽通過出氣孔與水洗塔連接；廢液處理的工藝包含如下步驟：

步驟1）、將待處理廢液放入殘液桶，利用管道加熱器對殘液桶中的廢液預加熱至60-80℃；之所以選擇預加熱溫度到60-80攝氏度，是因為若是溫度太低，廢液的粘度太大、流動性不好，不利于后續進料和反應，若是溫度太高，有機物可能就會沸騰容易揮發產生有害氣體。

步驟2）、將被加熱的廢液在殘液輸送泵的帶動下繼續經管道加熱器流向布料器，同時，等離子體發生器開啟，通入保護氣體和起弧氣體；保護氣體的充入能排除或降低空氣中的氧氣和水汽，使得等離子體發生器中的紫銅在電弧下不被擊穿，對等離子發生器起到保護作用。

在裂解區中，廢液經噴淋孔噴入等離子體發生器產生的電弧等離子體炬的高溫區，有毒廢棄物在高溫下發生裂解，形成裂解氣；殘液通過布料器上的小孔進入，布料器在等離子弧的出口高溫區，物料在布料器內會受熱汽化，在等離子弧的引射下雨等離子弧混合后直接進入主反應區，即起到了混合又起到了迅速升溫，減少了無效熱損傷，使得裂解能耗低，裂解充分，同時，殘液在布料器內，起到了冷卻布料器的作用，防止等離子的高溫損壞進料區。

步驟3）、對裂解氣在焚燒區進行焚燒，同時，向焚燒區內持續輸入空氣或水蒸氣；維持高溫反應，進一步去除煙氣中的碳和有機物成分，焚燒爐中的溫度是1500攝氏度以上，通常為200-3500℃。作為優選，是在焚燒裝置上設有一個補氣口來實現的。在焚燒區設置補氣口，根據物料平衡，將氧氣或者水蒸氣直接補入焚燒區，使得高溫的C、H等原子在此區域進行反應二次重組，直接生成穩定的二氧化碳、水蒸氣等化學穩定無毒無害的物質，優點，反應更加充分，同時使得等離子產生的高溫熱量集中在主反應區用于加熱裂解殘液，大大減少了無效的熱量。

步驟4）、對經過焚燒的裂解氣在急冷區進行急劇冷卻，將煙氣的溫度降低到200攝氏度以內；有效避免了二噁英的產生，同時，煙氣中的酸性成分被水分吸收，因此循環槽中冷卻液的酸濃度不斷升高。

步驟5）、對步驟4）中剩余的尾氣進行處理，將尾氣首先經過水洗塔水洗，在水洗的過程中，再次由循環水路降溫冷卻，然后，經過堿洗塔進行堿洗，讓尾氣中的酸性成分與堿洗塔連接的循環回路中的堿液中和，使其得以完全去除，堿洗塔連接的循環回路中的堿液由堿液配料槽適時補充；

步驟6）、將步驟5）處理后剩余的其中僅剩余二氧化碳和水蒸氣的尾氣排入大氣，至此完成廢液處理。

所述布料器進料口的管徑與噴淋孔的孔徑的比為（10-15）:1。

所述殘液桶和管道加熱器之間，還設有加熱回路以利于對廢液進行預加熱，預加熱過程為：將待處理廢液放入殘液桶，開啟管道加熱器通過加熱回路對殘液桶中的廢液進行預加熱，待廢液溫度達到60-80℃后，關閉加熱回路和管道加熱器的加熱功能。

所述堿洗塔上還連接有堿液配料槽，用于及時補充堿液。

所述焚燒區與急冷區設置在同一壓力管上，所述壓力管上半段為焚燒區，所述壓力管下半段為急冷區。因為裂解氣燃燒的過程中會有鹽類物質，立式設立的焚燒和急冷可以將鹽類物質直接水洗成鹽的溶液，防止結晶鹽堵塞管道。

所述急冷區頂部連接有一根端部分布有出水孔的冷卻水管，所述循環槽還通過水泵連接冷凝器、冷凝器連接冷卻水管形成一個循環水路。

所述管道加熱器與焚燒區相連接進行余熱回收，將殘液預熱后進入反應器，既起到熱回收，又增加了殘液的流動性。

本發明制備方法與現有技術相比，本發明采用電弧等離子體裂解技術，危險廢棄物處理能力強，范圍廣，能完成幾乎所有類型廢液、廢氣的無毒、無害化處理，可面向化工、醫藥、農藥、石化等諸多領域，與現有焚燒爐處理裝置相比，本廢液處理系統使用電弧等離子體裂解處理手段，處理溫度更高，化學活性更強，且不會產生二噁英等有毒成分，處理結果能達到美國、日本、歐洲多個國家的環保要求。

附圖說明

圖1為本發明實施例的整體結構示意圖；

圖2為本發明實施例的布料器結構示意圖；

圖3為本發明實施例的裂解區結構示意圖。

具體實施方式

如圖1-3所示，廢液處理系統，其特征在于，包含殘液桶1、殘液輸送泵2、管道加熱器3、布料器4、等離子體發生器5、反應器6、循環槽7、水洗塔8和至少一級堿洗塔9，其中，所述殘液桶1、殘液輸送泵2、管道加熱器3、布料器4、反應器6、循環槽7、水洗塔8、相串聯的兩級堿洗塔9依次連接，所述殘液桶1和管道加熱器2之間，還設有加熱回路11用于對殘液進行預加熱，所述反應器6為立式結構，從上到下依次分為包括裂解區6.1、焚燒區6.2和急冷區6.3，所述裂解區6.1包括裂解管6.11，裂解管6.11頂部連接布料器4，布料器4的頂部，連接等離子體發生器5，所述布料器4包含相連通的進料口4.1和圓環狀的布料盤4.2，所述管道加熱器3與布料器4的進料口4.1連接，所述布料盤4.2的圓環壁上分布有若干貫穿圓環的噴淋孔4.21；焚燒區6.2與急冷區6.3設置在同一壓力管上，所述壓力管上半段為焚燒區6.2，所述壓力管下半段為急冷區6.3，急冷區6.3頂部連接有一根端部分布有出水孔的冷卻水管6.31，急冷區6.3底部連接循環槽7，循環槽7為橫臥的壓力罐體，循環槽7頂部一端連接急冷區6.3，另一端設有出氣孔7.3，所述循環槽7還通過水泵7.1連接冷凝器7.2、冷凝器7.2連接冷卻水管6.31形成一個循環水路，所述循環槽7通過出氣孔7.3與水洗塔8連接，所述堿洗塔9上還連接有堿液配料槽10，用于及時補充堿液。

裂解管6.11連通一檢測管6.13，所述檢測管還可用于干預裂解氣體流向，焚燒區6.2上部設有用于補氣的進氣管6.21。

焚燒區6.2上設有若干檢測管6.22，所述檢測管連接壓力表、溫度計和流量計。

所述裂解管6.11外側設有冷卻層6.12，冷卻層6.12上連接進水管和出水管。

所述循環槽7上設有液位監測表，所述循環槽內中央設有一塊擋板，擋板高度為循環槽高度的一半。

所述冷凝器7.2通過管道連接冷卻水管，管道上設有分支連接補液管。

所述殘液輸送泵2為切線流泵。所述水泵為氟塑料襯里磁力泵。

所述循環槽7和水洗塔8上，均設有出口與廢酸貯槽連接，所述廢酸貯槽再與廠區中和池連接。

所述等離子體發生器5上還連接有保護氣體進口5.1和起弧反應氣體進口5.2，所述提供保護氣體的是氮氣鋼瓶，所述提供起弧反應氣體的是壓縮空氣鋼瓶或空壓機。氮氣保護，排除或降低空氣中的氧氣和水汽，使得等離子發生器中的紫銅在電弧下不被擊穿， 壓縮空氣參與反應起弧。

所述等離子體發生器5上還連接有冷卻系統5.3，用于等離子體發生器的冷卻。所述冷卻系統使用軟水進行冷卻。

所述循環水路上的冷凝器7.2為石墨冷凝器，冷凝器7.2通過熱交換降溫，材質特殊，不會被強酸堿侵蝕；水泵為氟塑料襯里磁力泵，因為經過急冷區的水具有強酸性，氟塑料襯里磁力泵更能耐腐蝕。

所述布料器4的進料口4.1的管徑為25mm，噴淋孔4.21的孔徑為2mm。殘液通過布料器4上的噴淋孔4.21進入，布料器4在等離子弧的出口高溫區，物料在布料器4內會受熱汽化，在等離子弧的引射下雨等離子弧混合后直接進入主反應區，即起到了混合又起到了迅速升溫，減少了無效熱損傷，使得裂解能耗低，裂解充分，同時，殘液在布料器內，起到了冷卻布料器的作用，防止等離子的高溫損壞進料區。

管道加熱器3與焚燒區6.2相連接進行余熱回收，在焚燒區設置殘液的預熱器，將殘液預熱后進入反應器，既起到熱回收，又增加了殘液的流動性。

步驟1）、將待處理廢液放入殘液桶1，開啟管道加熱器3通過加熱回路11對殘液桶1中的廢液進行預加熱，待廢液溫度達到80℃后，關閉加熱回路11和管道加熱器3的加熱功能。

步驟2）、被加熱的廢液在殘液輸送泵2的帶動下繼續經管道加熱器3流向布料器4，殘液輸送泵2的工作壓力為0.4MPa。

同時，等離子體發生器5開啟，通入保護氣體和起弧氣體，等離子體發生器功率為45千瓦，保護氣體和起弧氣體的壓力都是0.3-0.4mpa，保護氣體的流量是1.8-2立方/小時，起弧氣體的流量是4-5立方/小時。

在裂解區6.1中，廢液經噴淋孔4.21噴入等離子體發生器5產生的電弧等離子體炬的高溫區，有毒廢棄物在高溫下發生裂解，形成裂解氣；

步驟3）、對步驟2）中形成的裂解氣在焚燒區6.2進行焚燒，同時，向焚燒區6.2內持續輸入空氣或水蒸氣，流量為是50kg/m2，維持高溫反應，進一步去除煙氣中的碳和有機物成分。

步驟4）、循環水路運作通過帶有出水孔的冷卻水管6.31對步驟3）中經過焚燒的裂解氣在急冷區6.3進行急劇冷卻，將煙氣的溫度降低到200攝氏度以內，有效避免了二噁英的產生，同時，煙氣中的酸性成分被水分吸收，因此循環槽7中冷卻液的酸濃度不斷升高。

步驟5）、對步驟4）中剩余的尾氣進行處理，將尾氣首先經過水洗塔8水洗，在水洗的過程中，再次由循環水路降溫冷卻，然后，尾氣依次經過兩座相串聯的堿洗塔9進行堿洗，讓尾氣中的酸性成分與堿洗塔9連接的循環回路中的堿液中和，使其得以完全去除，堿洗塔9連接的循環回路中的堿液由堿液配料槽10適時補充；堿液配料槽中的堿溶液為氫氧化鈉溶液，濃度為25%。

步驟6）、將步驟5）處理后剩余的其中僅剩余二氧化碳和水蒸氣的尾氣排入大氣，至此完成廢液處理。

本發明并不局限于前述的具體實施方式。本發明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。