[发明专利]一种等离子裂解处理有机氟残液的装置和方法

说明书

本发明提供一种等离子裂解处理有机氟残液的装置，包括裂解炉、进料装置、等离子体喷枪、水蒸气通入装置，所述裂解炉具有卧式的圆柱体形状的炉腔，进料装置和等离子体喷枪设置在裂解炉头部，所述水蒸气通入装置设置在裂解炉尾部。本发明还提出一种等离子裂解处理有机氟残液的方法。本发明的提出的装置，在裂解炉尾部通入水蒸气，使活泼氟在裂解炉中形成就优先形成氟化氢气体，避免活泼氟对裂解炉表面的破坏，减少或避免形成不易吸收处理的低分子氟化物(尘氟)，使氟化物燃烧更完全。比较改进前，裂解炉使用寿命明显延长。

技术领域

本发明属于废液处理技术领域，具体涉及一种对含氟物质的裂解设备和裂解方法。

背景技术

有机卤化物是氟化学工业产生的主要废弃物。焚烧方法是处理有机氟废弃物的常规方法，但存在焚烧不完全，高能耗，二次污染，寿命短，易产生二噁英等缺点。采用等离子裂解方法处理有机氟废物可以很好的避免或减少以上缺点。但有机卤化物不同于其它废弃物，处理后以氧化物的形式被吸收处理达标排放，有机卤化物最后是以卤化氢的形式被吸收处理达标排放的。等离子发生器产生等离子体的方法主要有直流弧光放点法、交流工频放电法、高频感应放电法、低气压放电法等。以上方法水或水蒸气通过等离子电弧易导致等离子发生器短路，直接通入氢气易导致爆炸，危险性高，不易控制、储存及使用。现有方法是残液及压缩空气通过等离子发生器后进入裂解炉，裂解后的气体通过裂解炉气体出口后，进入冷却系统(一般为急冷水)。残液通过等离子发生器时会产生大量活泼氟，活泼氟易破坏和腐蚀裂解炉表面，影响裂解炉使用寿命，同时活泼氟易生成氟化物或低分子氟聚合物，尾气中尘氟的含量也会增大。例如申请号200910251727.6的专利公开了一种等离子体处理垃圾焚烧飞灰的方法；申请号201610649472的专利公开了一种高温等离子焚烧废气的方法及设备。上述现有有机氟化物等离子处理方法，在裂解炉中氟化物以活泼氟存在，活泼氟对裂解炉表面的破坏较大，也影响裂解炉中的其他反应，形成不易吸收处理的低分子氟化物，

因此，需要有一种在裂解炉中将活泼氟全部转换为氟化氢，降低对裂解炉表面的腐蚀同时也降低了其他氟化物或低分子氟聚合物的形成几率，使尾气的吸收更彻底，降低尘氟的含量的装置和方法。

发明内容

针对现有的有机氟残液裂解技术所存在的问题，本发明提出一种等离子裂解处理有机氟残液的装置，在前端裂解炉中将活泼氟全部转换为氟化氢，降低对裂解炉表面的腐蚀和尘氟含量。

本发明的第二个目的是提出使用上述装置裂解有机氟残液的方法。

实现本发明上述目的技术方案为：

一种等离子裂解处理有机氟残液的装置，其特征在于，包括裂解炉、进料装置、等离子体喷枪、等离子体电弧区(温度最高区域、裂解区域)、水蒸气通入装置，

所述裂解炉具有卧式的圆柱体形状的炉腔，进料装置和等离子体喷枪设置在裂解炉头部，所述水蒸气通入装置设置在裂解炉尾部，蒸汽喷入位置和等离子电弧发生位置的距离2～3米为佳。

进一步地，所述水蒸气通入装置包括水蒸气入口管、流量计、疏水器、缓冲罐，所述水蒸气入口管有2根，左右对称地安装于裂解炉后部的炉壁上，水蒸气入口管与裂解炉炉壁呈45°夹角。使水蒸气交汇于裂解炉尾部1/3区域内。

其中，所述水蒸气通入装置包括水蒸气入口管、流量计、疏水器、缓冲罐，所述的2根水蒸气入口管位于同一水平面，水蒸气入口管位于裂解炉中间高度处，与裂解炉炉壁的夹角为45度。水蒸气管道上设置所述流量计和疏水器。

其中，所述的水蒸气入口管、疏水器、缓冲罐为碳钢材质，所述流量计为孔板流量计。

其中，所述进料装置为两根进料管，上下对称地设置在等离子体发生器的两边进料管与裂解炉炉壁的夹角为45度，所述裂解炉炉顶设置有裂解尾气出口，底部设置有残渣排出口。

一种等离子裂解处理有机氟残液的方法，包括操作：