[发明专利]固体危废处理工艺、熔融炉和处理系统

说明书

本发明公开了一种固体危废处理工艺、熔融炉和处理系统。所公开的固体危废处理工艺包括：在熔融炉中对固体危废进行热熔融处理，产生气体和熔渣，所述熔渣进入熔融炉下方熔渣区，回收所述气体，将所回收气体燃烧后生成热烟气，所生成的热烟气与熔渣区的熔渣发生热交换后再回收。所公开的熔融炉和处理系统为实现所述工艺的熔融炉及系统。本发明通过将固废熔融炉出口的CO/H2合成气通过回收燃烧，产生的高温烟气进入固废熔融炉底部的循环烟气夹层中，提高炉底温度，减小熔渣液相区的温度梯度，提高液相区金属层温度，有利于金属排放。

技术领域

本发明属于固体危险废弃物处理技术领域，涉及一种用于固体危废处理工艺、熔融炉和处理系统。

背景技术

目前，固体危险废弃物最常规的处理手段是通过回转窑焚烧减量，产生的炉渣、飞灰固化填埋。炉内处理温度一般在800～1100℃之间。这种方法排出的炉渣中的有机物往往处理不完全，产生的飞灰富含重金属、二噁英等，很容易对水体、土壤造成污染。

对于回转窑产生的炉渣、飞灰另一种处理手段是通过配伍后高温熔融(温度大于1400℃)，可形成硅酸盐络合物，将其中的重金属固化，同时高温使其中的二噁英分解。在一定的工艺条件下，熔融形成的熔渣玻璃体含量、酸溶失率、重金属浸出毒性完全满足《固体废物玻璃化处理产物技术要求》，可以进行资源化利用。

但是，在熔融处理的过程中，由于熔融的高温热源为等离子炬发生器等，热量主要集中在物料表面，发生器等产生的高温火焰通过加热物料及耐火材料使热量向下扩散，从而在熔渣液相区由上到下会形成温度梯度，导致上部温度高、下部温度低。同时液相区的熔渣组分由于密度不同会产生分层。Fe、Cu等金属单质及合金在熔融炉的底部会形成金属层，此类金属单质及合金熔点又高于熔渣，造成炉底金属层粘度大，流动性差，金属排放困难。如果炉底金属长期无法排出，即使停炉也很难清理，严重时甚至只能整体更换炉底耐材，影响生产并造成重大的经济损失。

发明内容

针对现有技术的缺陷或不足，本发明一方面提供了一种固体危废处理工艺。

为此，本发明提供的工艺包括在熔融炉中对固体危废进行热熔融处理，产生气体和熔渣，所述熔渣进入熔融炉下方熔渣区，回收所述气体，将所回收气体燃烧后生成热烟气，所生成的热烟气与熔渣区的熔渣发生热交换后再回收。

进一步，所述气体部分被回收、燃烧后生成热烟气，所生成的热烟气与熔渣区的熔渣发生热交换；另一部分气体通入二燃室中焚烧后进行余热回收。

同时，本发明还提供了一种熔融炉。

为此，本发明提供的熔融炉包括炉体，所述炉体内设有气相区、固相区和熔融区，所述气相区炉体上设有气体出口，所述固相区或固相区与气相区之间安装有热源，所述熔融区炉体上设有熔渣排放口，所述热源选用等离子炬或富氧燃烧器，其特征在于，所述熔融区炉体壁内设热烟气通道夹层，所述热烟气通道夹层对外设热烟气进口和烟气出口，所述熔渣排放口穿过所述热烟气通道夹层设置。

进一步，所述熔融区炉体上设有金属排放口，所述金属排放口穿过所述热烟气通道夹层设置，且所述金属排放口的液位低于所述熔渣排放口的液位。

进一步，所述热烟气进口处连接有燃烧器，所述燃烧器与所述气体出口连通。

可选的，所述燃烧器包括壳体，壳体内沿轴向设有助燃空气区、喉部负压区和混合燃烧区，所述喉部负压区的内径小于所述助燃空气区的内径，也小于所述混合燃烧区的内径，所述助燃空气区的壳体上设有助燃空气入口；所述喉部负压区的壳体上设有第一燃气进口；所述混合燃烧区的壳体上设有高温烟气出口；所述第一燃气进口与所述气体出口连通，所述高温烟气出口与所述热烟气进口连通。

可选的，所述第一燃气进口沿壳体的径向设置，所述助燃空气入口和所述高温烟气出口位于壳体两端，且沿壳体轴向设置。

可选的，所述喉部负压区的壳体上设有第二燃气进口。