[发明专利]一种高温焚烧法处理丙烯腈废水的系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于化工有机废水处理环保技术领域，具体涉及一种高温焚烧法处理丙烯腈废水的系统及方法。

背景技术

丙烯腈废水主要来自丙烯腈生产、ABS塑料生产、硫胺装置生产的废水，含有较多的污染物，如丙烯腈、乙腈、氢氰酸、重组分(聚合物)、硫酸铵、碳酸钠及催化剂粉末等。丙烯腈废水成分复杂，毒性较大，且含硫酸铵、含盐，处理难度巨大，需综合考虑氮氧化物排放、硫腐蚀、盐腐蚀，以及能量合理利用，所以更为复杂的处理工艺及系统才能满足要求。

此废水目前常用的工业处理方法包括：生物法、湿式催化氧化法、高温焚烧法。

生物脱氮法利用微生物脱除废水中氮氧化物，通过硝化、反硝化作用将氮氧化物转化为N₂安全排放大气。但反应速率慢、处理量低，且废水中丙烯腈对厌氧菌毒性较强，大规模工业应用处理效果并不理想。

湿式催化氧化法对高有机物含量废水的处理十分有效，具有较高的实用价值。丙烯腈废水在高温高压下，维持液相状态时通入空气，在催化剂作用下可实现彻底的氧化分解，生成无毒无害物质。但对于设备材质要求高，投资大，条件苛刻，前景虽可观，尚存发展和完善之处。

高温焚烧法流程简单、高效，对丙烯腈废水流量及组分波动适应性强，可以实现丙烯腈废水中有害物质的彻底氧化分解，但废水中含有的N元素、S元素和助燃空气中含有的大量N₂，燃烧后会产生NO_x和SO_x，形成二次污染，增加环保处理的成本，且高温燃烧后的高温废气直接排入大气，造成能源浪费。

发明内容

本发明的目的在于：针对丙烯腈废水中含氮、含硫、含尘、不易处理的特性，提供一种高效、节能、环境友好的高温焚烧方法及系统处理丙烯腈废水。本发明所述丙烯腈废水来自丙烯腈生产、ABS生产废水，还包括丙烯腈副产硫胺装置生产废水，硫酸铵废水高温焚烧同时产生NO_x和SO_x，工艺及系统不仅考虑脱氮，还要脱硫。

实现本发明目的的技术方案：一种高温焚烧法处理丙烯腈废水的系统，该系统包括焚烧炉，辅助燃料燃烧器位于焚烧炉顶部，焚烧炉一侧上部设有废液喷嘴一和废液喷嘴二，中部为环形喷嘴入口一和环形喷嘴入口二；焚烧炉另一侧顶部设有顶部入口、上部设有上部入口、中部设有中部环形管道入口、下部设有下部入口；助燃风机连接助燃空气-蒸汽换热器，助燃空气通过助燃风机经助燃空气预热器预热后，送入顶部入口、上部入口、中部环形管道入口、下部入口，实现分级配风；焚烧炉底部内设置SNCR脱硝装置；冷却风机连接焚烧炉底部，冷却空气通过冷却风机输送至焚烧炉和SNCR脱硝装置；余热锅炉的烟气入口与焚烧炉出口直接相连，余热锅炉的烟气出口与省煤器连接，锅炉给水预热器连接省煤器的锅炉给水入口，锅炉给水经锅炉给水预热器进入余热锅炉，余热锅炉的蒸汽出口连接蒸汽分气缸，蒸汽分气缸的蒸汽出口与助燃空气-蒸汽换热器蒸汽入口连接。

如上所述的一种高温焚烧法处理丙烯腈废水的系统，该系统还包括静电除尘器，所述静电除尘器一端与省煤器出口相连，一端与引风机相连；引风机另一端与急冷碱洗复合塔连接，急冷碱洗复合塔上串接有循环泵。

如上所述的一种高温焚烧法处理丙烯腈废水的系统，该系统还包括烟囱，所述烟囱与急冷碱洗复合塔经管道相连，排出处理后的洁净尾气。

本发明所述的一种高温焚烧法处理丙烯腈废水的方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：助燃空气通过助燃风机输送至助燃空气预热器中进行预热，预热温度为150～300℃，预热后的助燃空气分别输送至焚烧炉的顶部入口、上部入口、中部环形管道入口、下部入口，实现分级配风；通过调节辅助燃料燃烧器中燃料流量来调节焚烧炉温度，通过调节废液喷嘴一、废液喷嘴二、中部环形喷嘴入口一和环形喷嘴入口一控制丙烯腈废水与来自顶部入口、上部入口、中部环形管道入口的助燃空气的比例来维持焚烧炉的还原性气氛，通过控制下部入口助燃空气流量来保证焚烧炉内过氧，使废水燃烧完全；通过调节冷却风机输送冷却空气的流量来降低焚烧炉冷却段的温度；

步骤二：锅炉给水与省煤器中高温烟气换热，通过锅炉给水预热器进行预热，预热温度需高于烟气酸露点30～50℃，而后进入余热锅炉；

步骤三：丙烯腈废水进入焚烧炉内高温焚烧，焚烧温度为850～1300℃；然后在焚烧炉内设置的SNCR脱硝装置处与脱硝介质NH₃脱硝，脱硝前被掺入冷却空气降至900～1000℃；